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浅谈干式变压器的发展趋势

来源::未知 | 作者:admin | 本文已影响
  【关键词】趋势,发展,变压器,干式,损耗

 为了降低损耗,采取了一系列措施,如:选购优质低耗的晶粒取向冷轧硅铜片;先进的硅钢片剪切线;阶梯步迭铁心接缝;合理的铁心、线圈结构;不迭上辄等先进工艺以及计算机三维优化设计等,使其新系列产品损耗值达到世界先进水平:SC(B)10新系列比现行国标《干式变压器技术参数和要求》(GB/T10228)空载损耗PO下降33%,负载损耗平均下降15%,总损耗平均下降约19%。
  经比较可见:国产干式变压器新系列产品损耗值已达到世界先进水平,国产干变在世人关注的空载损耗PO方面具有明显的品质优势。
  然而,值得注意的是,在相同原材料的情况下,苛求更低的损耗值是不尽合理的。此时,空载损耗的降低将导致用铁(硅钢片)量增加;负载损耗的降低将导致用铜量增加。收益与付出之利弊是需要精心权衡比较的。
  1.2噪音水平
  随着我国现代化进程的加速,环境保护显得日益重要,变压器的噪声危害提上了议事日程。干变制造厂与科研院校密切配合,对噪声产生的原因、机理进行潜心研究,不断深入求索,优化样品设计,反复进行试验验证,终于取得了突破,并很快将科研新成果落实到产品上。十几年来,更新了一代又一代产品,使干变噪声大幅度下降。新系列配电变压器已将其噪声比现行国标降低达10~20dB(A):2500kVA及以下容量的配电变压器,噪声一般可控制在50dB(A)以内;35kV特大容量如16000kVA电力变压器通常可控制在60dB(A)左右。
  可以这样说,中国制造出的干变,已经基本上解决了变压器噪声扰民的问题,同时,噪声控制已达到世界先进水平。
  1.3干式变压器的类型
  当前,存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆型干式变压器)(OVDT)两种类型。我国及一些新兴工业国家(如日、韩等)与欧洲相似,由早期采用浸漆式干变发展到采用树脂真空浇注干变,该项技术在我国得以飞速发展。近来,有几个厂家从国外引进了用NOMEX纸作绝缘的浸漆式干变(OVDT),因各方面的原因,尚未占据国内较大市场。
  环氧树脂浇注的干式变压器机械强度高,耐受短路能力强,防潮及耐腐蚀性能特别好,且局放小、运行寿命长、损耗低、过负荷能力强,企业设计制造经验丰富,产品具备高安全可靠性及良好的环保性能,尤其是运行业绩非常好,据变压器行业统计,此树脂真空浇注干变(CRDT)在我国市场占有率高达90%以上。
  H级绝缘与F级绝缘的环氧树脂浇注干式变压器,在外形、基本结构方面极为相近。不同之处主要是采用H级绝缘环氧树脂、导线匝间绝缘要用MOMEX纸包绕、部分线圈绝缘件要用NOMEX纸板制造。
  1.4智能终端TTU
  配电变压器智能终端TTU是一种对变压器进行实时数据采集与控制的自动化终端设备,它可采集变压器电流、电压、温度等各种数据,通过通信网络可使变压器与配网SCADA系统相连,并上报变压器的各种数据。让电站管理人员可以准确及时地掌握变压器的运行情况,为供电部门实时了解配网运行状态,进行线损分析、负荷预测,提高电压合格率,优化供电方案、配网规划及用户接口等业务提供科学依据,对提高配网供电可靠性以及系统的运行管理水平具有重要意义。
  智能化节能型干式变压器系由变压器、传感器、变压器智能终端TTU、后台监控管理系统四部分组成,它可按多种模式运行。客户可按工程实际情况,选择功能模块的组合。这样一来,干变不仅具有传统单一的电压转换和电能传输的功能,而且还可成为一种多功能智能化的电气设备。
  
  2未来发展
  
  随着干式变压器在我国的不断开拓创新和大量推广应用,国内的设计制造技术已达到世界一流水平,未来的干式变压器预计将获得进一步发展。
  2.1节能低噪
  我国在损耗与噪声研究及节能环保变压器的制造上,已经取得了可喜的成绩,具备较高水平。然而,节能环保是变压器研发的永恒课题,还有很多问题值得研究。例如:低损耗硅钢片、阶梯步迭铁心接缝、箔式绕组结构、噪声研究的深入、环境保护要求、计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入及其发展,将使未来的干式变压器更加节能,噪音更加低。然而,对于单纯靠材料的投入来降低铁损、铜损、噪声,我们认为是都是不可取的。 
  2.2高可靠性
  电器产品,尤其是变压器,其运行可靠性是特别重要的。我国现已生产了数以万计的干式变压器,运行在各个领域、各项重点工程、重大项目上,对产品可靠性的要求不言而喻。然而,现实情况是不容隐晦的。某些劣质产品以低价推销充斥市场,根本无可靠而言。因此,当前干式变压器的可靠性问题,严肃地摆在干变研发制造者和干变使用者的面前。前者认真制造出可靠性高的干式变压器,后者一定要把产品的可靠性放在首位,而不要贪图便宜!
  我国干式变压器已大量应用于国家重点工程、重大项目上,十几年来基本上没有出现较大的事故,其可靠性是有口皆碑的。在电磁场理论及其计算、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系、可靠性工程等方面进行大量的基础研究,积极进行可靠性认证,进一步提高干式变压器的可靠性,将是人们的不懈追求,也是干变设计制造者长期的课题。
  2.3环保特性认证
  有关人士在《环氧树脂浇注干式变压器环保特性分析》一文中强调:“环氧树脂浇注干式变压器是一种清洁环保的电力设备,其设计制造、运行、最终全过程均符合ISO14001及有关环保标准和法规的要求。寿命终结后完全可拆解并回收有价材料,回收利用率可达90%以上。已有成熟的处理技术和设备用于分离浇注线圈中的导体和树脂绝缘材料,拆解出的树脂绝缘材料可综合利用、燃烧(发电)或填埋处理等。”
  2.4大容量
  配电变压器容量通常在2500kVA以下。目前,干式变压器的研发生产以此为主。随着城市用电负荷不断增加,城网区域性变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大中型厂矿等负荷中心,35kV大容量的区域供电干式电力变压器将获得广泛应用。目前,我国已经生产了35kV,16000kVA和20000kVA等超大容量的干变(其中国有数台是用MR开关进行有载调压的),若工程需要,还可以设计制造出更大容量的各种各样的干式变压器。
  2.5多功能组合及智能化
  从只具单一变电功能的变压器,向带有强迫风冷、保护外壳、功率计量、封闭母线、各种低压侧向出线、计算机接口等多功能组合式变压器发展,到引入TTU智能化终端,具有数据处理、状态控制、状态显示等功能,从而使变压器成为一种多功能智能化、随时处于最佳运行状态的电力设备。随着信息化技术的不断发展,变压器将进一步加速完善其智能化进程。
  2.6多领域发展
  从以配电变压器为主,向发电厂励磁、厂用、轨道交通牵引整流、大电流电炉、核电站、船用、采油平台用等特种变压器及多用途多领域发展。
  2.7多材料、多品种
  环氧树脂真空浇注干式变压器占据着全球主导市场的局面,近期内难以改变。
  近年来顺特等企业对Nomex H级绝缘、非晶合金等新材料、新工艺,做过一些产品研制,获取了很多数据和经验,并将进一步在多领域做深入的研发。而未来材料科学、制造工艺的新发展,必将给变压器设计制造技术提供新机遇、开创新纪元。

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