干式变压器参数.docx
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干式变压器参数.docx
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干式变压器参数干式变压器参数干式变压器参数1xu5#3a2z:
W121电压水平:
目前大批量生产主要集中于10kV电压等级,各发电厂站多为6kV电压。
1520kV产品也常有订货。
目前国际上树脂绝缘干式变压器最高电压为35kV,我国几家大厂已生产了近百万千伏安35kV产品在各地投网运行。
5n;!
w)R)S%?
%a-122容量:
(1)配电变压器:
10/0.4kV以及20/0.4kV、35/0.4kV的配电变压器容量302500kVA,受低压PC屏进线开关遮断容量的限制,目前尚未见超过2500kVA这一容量的;
(2)电力变压器:
10、20、35kV的电力变压器可生产容量达20,000kVA。
1996年我国制造出容量达16000/24000kVA(AN/AF)、35kV亚洲第1台容量最大、电压最高的干式变压器,标志着我国在大容量变压器制造技术上已处于世界先进水平。
.Ph9T.F2q123损耗和噪声:
我国干式变压器制造技术的研究、创新,主要集中在性能参数的优化等方面,特别是在变压器的损耗及声级水平这些世界性课题的研究上,我国已经取得了诸多可喜的成绩,使得我国干变的损耗(特别是空载损耗)及噪声大幅度下降。
据有关资料统计,SC(B)9系列比引进技术的SC系列之总损耗水平下降达1520,其中空载损耗下降达25;通过对噪声的系统研究,我国进一步掌握了噪声产生的机理,并将其成果落实在新系列SC(B)8及SC(B)9产品上,SC(B)9系列产品比原SC系列噪声下降1520。
2500kVA及以下容量的配电变压器,噪声一般可控制在50dB左右;35kV特大容量(如10000、16000kVA)干式变压器通常可控制在55dB以内。
综上所述,SC(B)9系列干式变压器的性能参数已达到世界先进水平。
顺德特种变压器厂即将推出智能化低噪节能的SC(B)10系列新产品。
1_4Y/J(N0Hr0Y124有载调压:
我国对10kV干式配电变压器的有载调压,最大容量达2500kVA,使用台数最多的为云南玉溪烟厂。
对35kV干式电力变压器的有载调压容量达16000kVA,其最大客户是上海大众汽车公司(3台16000kVA有载调压变压器)。
Rb6N2n2g*125整流、牵引变:
-T;h%o87Y
(1)整流励磁变:
水力发电厂的励磁变,逐步用干式变压器所取代,高低压绕组电压等级一般为20kV/1kV,通常采用单相结构、高压封闭母线进线。
顺德特种变压器厂为长江三峡研制世界最大的84万KW发电机得到励磁变,99年底已通过国家验收,其单相容量为3000kVA。
进来,火力发电厂的励磁也由动态转向静态用干式变压器作励磁变。
4b9H3G:
R#t+d(A,W6Q)
(2)冶金电炉变:
特点是低压大电流,如为江西贵冶制造的3500kVA干变,低压相电流超过20,000安。
:
r6A*P3W.j4x07p8N8q/q(3)牵引变:
适用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变,随城市轨道交通的发展而得以大量应用。
电压有10、20、35kV三个等级;从12脉波整流发展到24脉波,减少了谐波污染;容量有800、2500、3300kVA等。
&b30I8F%T.d9A9r8/q1A5U6&?
13未来展望(N8b*9b/K$_D随着干式变压器的推广应用,其生产制造技术也获得长足发展,可以预测,未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。
b!
WGt+Z*
(1)&T2Tc$B|9D7P9b#x1w节能低噪:
新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁心接缝,环境保护要求,噪声研究的深入,计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,将使未来的干式变压器更加节能更加宁静。
!
W*C(m)i3s5jZ9S&F
(2);z4U5a7JD(W高可靠性:
提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。
在完成引进技术的消化吸收之后,将在电磁场计算、波过程、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,进一步提高干变的可靠性。
+R1H+l2A7:
BGq(3)KM,Z1e%J76N环保特性认证:
以欧洲标准HD464为基础,开展干式变压器耐气候(C0、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)、耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。
Q0XV5I*r+M6LM(4).大容量:
从502500kVA配电变压器为主的干式变压器,向1000020000kVA/35kV电力变压器拓展,随着城市用电负荷不断增加,城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心,35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。
&x/T$;8x.q(y6%L2o(5)0#T#w443K#b多功能组合:
从单一变压器向带风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线、侧出线等多功能组合式变压器发展。
$r8k:
Z,k-N(6)5G!
g*v6z5l4g5h%&:
多领域发展:
从以配电变压器为主,向发电站厂用变、励磁变、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。
%L9?
&t%|;r;g9$%x%h%|K8N5h!
j/z2干式变压器的特点:
C4r,x5h+f+M4L$y0v0
(1);N?
8t!
g,F1!
Z5#无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火。
:
2c3s)N*D)e
(2),K$V#s4I(A6g1|-4H绝缘温升等级高:
F级绝缘,变压器温升可达100K。
1n9_2C,rY9B&y(3)7Z1_%0O6_%S损耗低、效率高:
SC(B)9系列损耗比现行新国标(GB/T10228)降低10。
P!
y*_9u:
G8_(4)*:
n)R+L2rU噪声小:
SC(B)9系列配电变压器通常可控制在50dB以下。
m1H-r;E2h0t7p(5)局部放电量小(通常在10PC以下),可靠性高,可保证长期安全运行,寿命可达30年。
7T#d#G.a-N;c5o!
x*U;X(6)4r2E4Z;u5a-n9D9M抗裂、抗温度变化,机械强度高,抗突发短路能力强。
+O7LB)M1+O%q#K(7).Y&gK0c,R9b.sb防潮性能好,可在100湿度下正常运行,停运后不需干燥处理即可投入运行。
#r)6Z:
VK5l;l+y(8)!
&K*7X%d:
)bV体积小、重量轻,据有关人士统计,油变的外形尺寸为干变的2倍多。
0i-;.-G(J#X#3m+a(9)4I2v.m-x(c不需单独的变压器室,不需吊芯检修及承重梁,节约土建占地和占空;因无油,不会产生有毒气体,不会对环境造成污染,不要集油坑等附属建筑,减少了土建造价。
)r%u6J85V+n%0|(10)/c/Sh(mn安装便捷,无须调试,几乎不需维护;无须更换和检查油料,运行维护成本低。
#y20Q/n2Y0(11))gQ;?
4F6k;o2q8?
配备有完善的温度保护控制系统,为变压器安全运行提供可靠保障。
*R5.K8j2Z!
E从低噪、节能、防火、节省土建造价、运行维护管理费以及长达30年的寿命等综合技术经济性能比较,干式变压器显现出其明显的优越性。
+W9f8j$y!
J,N2(V0H1$h3干式变压器的设计选型+k&O5a79d/D5J9A31干式变压器的冷却方式8;d3r6M6I干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。
自然空冷(AN)时,正常使用条件下,变压器可在额定容量下长期连续运行。
强迫风冷(AF)时,正常使用条件下,变压器输出容量可提高50,适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。
3m!
|0R5L8T0b-_对自然空冷(AN)和强迫风冷(AF)的变压器,均需保证变压器室具有良好的通风能力。
当变压器安装在地下室或通风能力较差环境时,须增设散热通风装置,通风量可按每1kW损耗(POPK)需24m3/min风量选取。
4o)f*-l6E2W新型的帘式风机风冷系统噪音降低,冷却均匀,效果好;体积小,占用空间小,不超出变压器本体外形轮廓尺寸;风机容量小,2500kVA以下的配电变压器风机只180W540W,且采用单相AC220V电源。
但需注意此电源应从低压MCC或PC配电屏内之断路器引取,而不能直接从变压器低压出线母排接取。
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h4c:
I&l4|(Z5N%5r)Kl!
x32干式变压器的过载能力&O-1c1a:
Cw(m干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况、发热时间常数等有关。
若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。
a1w5a&f00z如何利用其过载能力呢?
笔者提出两点供设计人员参考:
:
5u-5T3H)+n
(1)选择计算变压器容量时可适当减小:
充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性-尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所,如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施、以供空调和白天照明为主的商场等,可充分利用其过载能力,使其主运行时间处于满载或短时过载,这样就可以在计算、选配容量时,适当减小变压器容量。
9b#f3f)%O%s
(2)可减少备用容量或台数:
在某些场所,对变压器的备用系数要求较高,使得工程选配的变压器容量大、台数多。
而利用干变的过载能力,在考虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。
例如,设计计算容量Sjs301400kVA时,可选配2台(而不用选配3台)1000kVA干式变压器。
当其中1台故障须退出运行时,另1台可以应急承担整个负荷;若负荷重,温度超过110时,强迫风冷系统将自动投入,可使其过载能力提高到1.41.5倍。
变压器处于过载运行时,一定要注意监测其运行温度:
若温度上升达155(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷),以确保对主要负荷的安全供电;而当处理好故障,应迅即投入停运的变压器,恢复系统正常运行。
5U:
X8E)G)s6U6T._?
9-/y,J9c33干式变压器的防护方式#S)U.S!
/3x0o根据使用环境特征及防护要求,干式变压器可选择不同的外壳。
通常选用IP20防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物进入,为带电部分提供安全屏障。
可防止小动物(鼠、蛇、猫、雀等)进入,造成短路停电等恶性故障。
若须将变压器安装在户外,则可选用IP23防护外壳,除上述IP20防护功能外,更可防止与垂直线成60角以内的水滴入。
但IP23外壳会使变压器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低:
容量较小的下降约5,容量较大的下降约10。
*j6S+N.)C1r工厂通常提供的是铝合金外壳,美观耐用,各生产厂都可根据客户的实际需要提供各种防护等级、各类材质(如铝合金、钢板等)的防护外壳。
9K!
t4a+e#s3:
+r$v若变压器不带外壳,通常可以IP00防护表示。
5g%r0W7j0p4Q0H/f9j!
h/O3h&R)K7z1/Q34干式变压器的温度控制系统*qt#Q6l;_3A!
干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。
绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。
今对TTC-300系列温控系统作一简介:
参见图1.%?
-H1o.|(2X),E)s#n7.N:
e/h2x#x#b341风机自动控制:
通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。
变压器负荷增大,运行温度上升,当绕组温度达某一数值(此值可调,对F级绝缘干变一般整定为110)时,系统自动启动风机冷却;当绕组温度降低至某一数值(此值也可调,对F级绝缘干变一般整定在90)时,系统自动停止风机。
/N:
QJ58AV;vx7L)l5t,3d342超温报警、跳闸:
通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。
当变压器绕组温度继续升高,若达到某一高温度值(此值也可根据工程设计调整,通常整定在F级绝缘所标称温度155)时,系统输出超温报警信号;若温度继续上升达某值(此值也可按工程设计调整,通常整定在170),变压器已不能继续运行,须向二次保护回路输送超温跳闸信号,应使变压器迅即跳闸。
%Y.E:
Q/m0/j:
L7(:
v3J4H*j5s6i343温度显示系统:
通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值,直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示,并可记录历史最高温度),可将最高温度以420mA模拟量输出,若需传输至远方(距离可达1200m)计算机,可加配RS232C计算机接口。
系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作,进一步提高温控保护系统的可靠性。
?
3R&j3!
j4w*若工程需要,为确保温显计算机讯号的可靠传输,可将TTC-300温控器分由两路电源提供:
风机及其控制回路可由MCC屏提供;温显Pt100传感系统则可由PC柜UPC电源提供。
)_./Y%,x8r.H;b.?
H.q7q(G35干式变低压出线方式及其接口配合$3u;G#t/3G#9V4s为适应市场需要,各主要生产厂除产品样本、手册所列的常规标准系列外,还可按客户的需要来生产-这就要求在订货时,设计方要将技术要求提清楚。
5Y1x%P+R1b7o干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。
特别是新的SC(B)8及SC(B)9系列,损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。
为适应这一情况,顺德特种变压器厂1996年在推出SC(B)8系列新产品的同时,在其干式变压器技术手册上首先向客户推出了标准封闭母线、标准横排侧出线以及标准立排侧出线等多种低压出线方式,1998年出版的SC(B)9系列干式变压器技术手册中,使上述低压出线方式得到肯定和进一步完善,受到客户、设计单位的普遍欢迎。
近年来,设计单位逐渐熟悉并予选用,在此作简要介绍。
1G/S7A%&T/f,i#F&?
k!
k(t0Z)Iu351低压标准封闭母线:
工程配线若选用封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽),相应之变压器可提供标准封闭母线端子,方便与外部封闭母排的联接。
6m#k0g#k/X%t2u1u,Q6S带外壳(IP20)产品,在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰;不带外壳(IP00)产品,只提供封闭母排接线端子。
详见图2:
封闭母线变压器外形及其接口配合图。
2p:
t;b5c2V)RJ-r5M&a5w+I)b23B0.n8+t4j352低压标准横排侧出线:
当变压器与低压配电屏并排放置时,为方便其端子间的联接,变压器可提供低压标准横排侧出线,通常与GGD、GCK、MNS等低压屏相配,详见图3:
标准横排侧出线变压器外形及其接口配合图。
%U5J&Y6V,_imguploadfile/apply/2005-10-27/.gif/img8aW-z!
r1b%0q0O)L*B53低压标准立排侧出线:
与横排侧出线相似,若当选用多米诺屏等母排为竖向布置的低压配电屏时,变压器可提供低压标准立排侧出线,详见图4:
标准立排侧出线变压器外形及其接口配合图。
*bB5Kv#c-*m!
t+z7H)n/%g;y36零序阻抗)a;E$I2W8G;HH361Dyn联结组别,三相三柱铁心:
#PC0o!
Z8G2DS0r&F高压D接(三角接)绕组内可通过零序循环电流(感应产生),因而可与低压绕组零序电流互相平衡、去磁;因此,低压侧零序阻抗很小,约为(0.91)短路阻抗,如下式:
5E*xj5y$M.q;n;f4S(z2N9F!
h9c(H(R(h2qDUN8d2F6q09q4Y5P1L#IZ0ku(/相)2X8J&h$O0c(UIN7F9G77$T;C;|6ys0b8v2|1d式中:
uk-短路阻抗()7*e1B.b/UN-低压相电压(V)3R3t1A(l9X7Y5YIN-低压相电流(A)3zc$w/p)Ga6D)z%Ck-系数(0.91),容量较小(50kVA)时取小值,容量较大(2500kVA)时取大值。
7zw/c$w0Y.M以1000kVA,uk6产品为例,Z09.12510-3(/相)。
0F%;G0F2dJ%a9U#f(V/VC6o362Yyn联结组别,三相三柱铁心:
p$O9w&K%:
U:
o,O高压Y接(星接)绕组不能流过零序电流,低压侧(yn)激磁时,由零序电流产生的零序磁通的一部分回路是空气,磁阻较大,零序磁通较小,所以零序阻抗仍较小,且有一定的分散性,其范围如下:
-%)S8P/t0pI*p,8V(P5v6t-7tN(LUN9D6P2A-Z0(0.30.8)(/相))AEg$c2x%D6N4;d?
6b6sIN)z5E$p(S&k_#u,L3s0o1m-em-r!
n#W6y$AN.w5,X7c%r7F)+N典型产品(Yyn)零序阻抗实测值(75)列于下表:
-Q:
I.l;c7q8m:
w9G&A1P;7t%b$z$g3T&i3Z6注:
以上容量段中,SN500kVA的短路阻抗为4,SN800kVA的短路阻抗均为6。
!
D8i+j9b8N,IR$_按照国家建设部1998年国家建筑标准设计编制工作计划的安排,由中国建筑标准设计研究所负责组织,中国纺织工业设计院主编、顺德特种变压器厂协编的国家建筑标准设计图集干式变压器安装已经编制完成并出版,经国家建设部批准的图集号为99D268,由各省市建筑设计标准站在全国公开发行。
图集向电气设计人员提供了适用于各种场所的干式变压器布置、安装方式,针对变压器与低压PC屏的接口配合列出了多种方案供设计、施工选择。
5wr+R&a$E#v4l6l3P:
F新世纪即将来临,可以预言,二十一世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声、节能的树脂绝缘干式变压器。
)d9,B)5M(x4R7n
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- 变压器 参数