Egenskaper och tillämpning av torrtypstransformator

För närvarande är Kinas torra krafttransformatorer mestadels trefasiga fastformande SC-serier, såsom: SCB9-serien trefaslindningstransformator, SCB10-serien trefasfolietransformator och SCB9-serien trefasfolietransformator. Dess spänningsnivå ligger generellt i intervallet 6-35 kV, med en maximal kapacitet på upp till 25 MVA. Torra transformatorer är huvudsakligen indelade i två kategorier: impregnerade torra transformatorer och hartsbaserade torra transformatorer.

1. Impregnerad torrtransformator

Tråden i den impregnerade torrtransformatorn i Kina är täckt med glastråd, och dynan är varmpressad med motsvarande isoleringsmaterial. Den används mestadels i vattenkraftverk och höghus med god brandmotståndskraft.

På grund av skillnaden i impregneringsfärg delas transformatorisolering in i B, F, H, C, huvud- och vertikalisolering (huvudisolering mellan lindning och lindning och mellan lindning och kärnisolering).

Vertikal isolering avser isoleringen mellan olika punkter och olika delar av transformatorlindningen med olika potentialer, inklusive huvudsakligen isoleringsprestanda mellan varv, lager och sektioner av lindningen. Luft används som isoleringsmedium.

Denna typ av transformator påverkas av miljön mer än torrtransformatorer av hartstyp, utseendet och vikten är också större, och produktionen både hemma och utomlands tenderar att minska.

Det finns ändtätningar i båda ändar av lindningen, inte rädd för tidvatten, stark brandmotstånd, brandskydd i öppen eld vid 750 ℃, är en relativt ny typ av torrtransformator. 1.2 Hartstorrtransformatorer för dagens ledande produkter inom hushållstransformatorer av hartsgjutning kan delas in i följande tre kategorier.

Den första typen, kallad trådlindad gjuttransformator, dess högspänning är trådlindad brytcylindergjutning, lågspänning är trådlindad cylindergjutning (eller segmenterad cylinder); Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Observera för gjutning utan fyllnadsmedel.

Den andra typen, kallad folielindad gjuttransformator, har en högspänning av segmenterad folielindad gjutningstyp och lågspänning av kopparfolielindad (eller aluminiumfolielindad). Gjutningen är gjuten med fyllnadsmedel.

Den tredje typen, högtryck för trådlindning av cylindertyp, lågtryckslindning av kopparfolie (eller aluminiumfolie); Gjutning gjuts utan fyllnadsmedel.

Ovanstående tre produkttyper har sina egna egenskaper vad gäller tillverkning och prestanda, och upptar för närvarande en viss marknadsandel. I den här artikeln fokuserar vi på diskussionen om trådlindade gjuttransformatorer.

2. Gjuten trådlindad transformator

2.1. Strukturella egenskaper

I det andra kraftverket i Baoji, Shaanxi-provinsen, är de torrtransformatorer som används i fabriken alla trådlindade gjuttransformatorer, med en spänningsklass på 6 kV, en kapacitet på 100 kVA till 1600 kVA, och inomhusinstallation.

Produktens hög- och lågspänningslindningar är tillverkade av koppartråd, helt lindade, glasfiberförstärkta, tunn isolering, harts utan fyllnadsmedel, impregnerade och gjutna under vakuum och härdade enligt den specifika temperaturhärdningskurvan.

Högspänningslindningen använder en speciell segmenterad cylinderstruktur, och lågspänningslindningen använder flerskiktscylindertyp, segmenterad cylindertyp eller speciell segmenterad cylindertyp beroende på spänningsnivån.

2.2 Tekniska funktioner

2.2.1 Slaghållfast trådlindning i transformatorns högspänningslindning använder en speciell cylindrisk sektionsstruktur. Denna struktur är baserad på en vanlig sektionsspollindning. Vanlig sektionsspollindning har ärvt fördelarna med slaghållfasthet i spollindningen och löst motsättningarna mellan högspänningsskiktet i spollindningen. Detta är en idealisk lindningsstruktur. Den kallas ofta icke-resonant lindningsstruktur.

Jämfört med den vanliga segmenterade cylindern kan den speciella segmenterade cylindern ytterligare minska spänningen mellan lagren, förbättra spänningsfördelningen och avsevärt förbättra slaghållfastheten för att motstå atmosfärisk överspänning och driftsöverspänning.

Slaghållfastheten är inte bara relaterad till lindningens struktur, utan beror också på lindningens gjutkvalitet och isoleringsmaterialets elektriska egenskaper.

Efter att produkten är lindad hälls den med rent harts i vakuum, och inget fyllmedel tillsätts, så att hartsets flytprestanda inte minskar.

Och eftersom lindningen är lindad med tråd kan hartset mätta lindningen helt, oavsett lindningens axiella eller radiella riktning, och det finns ingen bubla inuti.

Sammanfattning: Denna artikel introducerar klassificeringen och egenskaperna hos torra transformatorer och fokuserar på strukturella egenskaper hos trådlindade gjuttransformatorer, tekniska egenskaper, kylsystem, temperaturkontrollsystem och så vidare, och sammanfattar utvecklingsmöjligheterna för torra transformatorer. Nyckelord: torr transformator; Klassificering av trådlindade gjuttransformatorer.

Harts och glasfiber bestående av solid isolering, inte bara bra slagtålighet, och den lokala urladdningen är mycket liten.

2.2.2. God mekanisk hållfasthet och stark kortslutningsmotståndskraft. För den segmenterade cylindriska typen av trådlindning kan hartset efter vakuumgjutning blötläggas mellan lager, varv och sektioner av lindningen samtidigt.

Efter härdning sammanfogas harts, tråd och glasfiber tätt för att bilda en stark, styv kroppsstruktur. Strukturens höga hållfasthetsmekaniska egenskaper gör att de trådlindade gjutna produkterna har god kortslutningsmotståndskraft.

Värmeutvidgningskoefficienten för det kompositisoleringsmaterialet som bildas genom härdning av harts och glasfiber är (18 ~ 20) × 10⁻⁶/K, och expansionskoefficienten för koppar som används i lindningen är 17 × 10⁻⁶/K, vilket i princip är nära de två. Det eliminerar den mekaniska spänningen mellan lindningsledaren och isoleringsmaterialet som orsakas av värmeutvidgning och kallkontraktion under transformatorns drift. Från roten elimineras sprickbildning.

Eftersom produkten gjuts med harts vid högt och lågt tryck och järnkärnan är belagd med harts, har den stark fukt- och korrosionsbeständighet. När luftens relativa fuktighet är 100 % kan den fortfarande användas under lång tid.

Eftersom kompositisoleringen, som består av rent harts och glasfiber, har extremt hög elektrisk hållfasthet, är produktens ytisoleringstjocklek endast 1,5 ~ 2 mm, vilket avsevärt förbättrar lindningsytans värmeavledningseffektivitet.

2.3. Kylsystem och skydd

Torra transformatorer kyls med naturlig luftkylning och forcerad luftcirkulation. Naturlig luftkylning används för att säkerställa transformatorns normala drift under nominell belastning. De torra transformatorer som används i Baoji No.2 kraftverk kyls alla med forcerad luft via radialfläkt.

Efter kylning med forcerad luftcirkulation kan kapaciteten för torrtransformatorer med 800 kVA och lägre ökas med 40 %, och för torrtransformatorer med 800 kVA och högre kan kapaciteten ökas med 50 %, och kan köras kontinuerligt.

Torrtransformatorer har generellt IP00-skydd, det vill säga utan skal, för inomhusbruk. Baojis andra kraftverk använder detta skyddsläge. Även enligt användarens krav kan ett skyddande skal läggas till.

IP20-höljet förhindrar att fasta partiklar större än 12 mm tränger in och utgör en barriär mot spänningsförande delar. När IP23-skydd används har det, förutom IP20-skyddsfunktionen, även funktionen att förhindra vattenstänk.

2.4. Temperaturkontrollsystem

Säker och tillförlitlig drift och livslängd för en krafttransformator beror till stor del på transformatorlindningens säkra och tillförlitliga isolering. Lindningens temperatur som överstiger isoleringstemperaturen är en av de främsta orsakerna till att isoleringen förstörs och transformatorn inte kan fungera normalt.

SC-seriens trådlindade gjuttransformator använder XMTB:s automatiska temperaturkontrollsystem. Ett platinavärmemotståndstemperaturmätelement är inbäddat i lågspänningslindningens första varv för att automatiskt detektera lindningens temperaturökning, visa temperaturen på trefas lågspänningslindningen och ge termiskt skydd för den.

Vid förändring av omgivningstemperatur och belastning, när lindningen når gränstemperaturen, skickar temperaturregulatorn automatiskt ut en signal för att styra fläktstart (110 ℃), fläktstopp (90 ℃), larm (120 ℃) ​​och utlösning (145 ℃), så att produkten har ett tillförlitligt överbelastningsskydd i drift.

SC3-serien trådlindade gjuttransformatorer använder M&C-patenterad teknik för temperaturdetektering och styrning av transformatorlindningar, och producerar temperaturregulatorer som direkt kan detektera lindningarnas temperatur och realisera kontroll av forcerad luftkylning (AF), övertemperaturlarm och övertemperaturutlösning för transformatorn.

Efter normal felsökning av temperaturregulatorn sätts transformatorn först i nätverksdrift, och sedan strömförsörjs temperaturregulatorn för drift. Temperaturregulatorn är i automatiskt styrt tillstånd, och temperaturdetektering och skydd av transformatorn utförs. När lindningstemperaturen är högre än 110 ℃ startar temperaturregulatorn fläkten för forcerad kylning; om lindningstemperaturen sjunker under 90 ℃ under forcerad luftkylning stannar fläkten.

Om lindningens temperatur ökar ytterligare utlöser temperaturregulatorn ett övertemperaturlarm (155 ℃) och en övertemperaturutlösningssignal (170 ℃). Om temperaturregulatorn slutar fungera och inte kan tas bort tillfälligt, ta bort temperaturregulatorn, transformatorn kan fortsätta att fungera, du behöver bara övervaka och säkerställa att transformatorn är i normalt driftläge.

3. Jämförelse mellan torrtransformator och oljeisolerad transformator

De betydande fördelarna och den låga kostnaden med oljebaserade transformatorer gör det svårt att ersätta dem med andra transformatorer. I de allmänna miljöer där utomhusdrift och brandskydd krävs, för närvarande och i framtiden under en längre tid, kommer transformatorer fortfarande huvudsakligen att användas i oljebaserade transformatorer.

Men för platser med höga brandskyddskrav används torra eller icke-brandfarliga vätsketransformatorer och icke-brandfarliga vätsketransformatorer. Torrtransformatorn har en högre överbelastningskapacitet än oljedopptransformatorn, främst på grund av att torrtransformatorns strömtäthet är lägre, värmekapaciteten är stor och lindningstidskonstanten är stor.

Jämfört med oljebaserade transformatorer förbättras isoleringen i driftförhållandena för torrtransformatorer. Oljebaserade transformatorer används på fler platser och utomhusinstallationer görs oftare.

Torrtransformatorns strömförsörjningsområde är litet, mer lämplig för inomhusbruk. Jämfört med oljebaserade transformatorer har den lägre blixtspänningsamplitud, långsammare våghuvud och lägre sannolikhet för blixtnedslag.

Torra transformatorer skyddas ofta av metalloxidavledare, som inte bara begränsar atmosfärisk överspänning, utan även begränsar intern överspänning.