干式变压器技术要求

干式变压器技术要求（8篇）

1.干式变压器技术要求 篇一

2.1什么是干式变压器的设计

从理论上来看，其实干式变压器与传统变压器工作原理相同，其基本的结构也十分的类似，这是因为它们主体部件铁心采用的是相同的材料，事实上其实也就只有在绝缘材料、冷却介质材料的选择上，二者存在不同。因此我们可以看到，其实干式变压器与传统油浸式变压器在如何进行优化设计的方面区别不大，唯一重大的不同体现在实际性能上，这是因为在计算的时候需要使用不一样的方法。

2.2整体设计的原则

整体来看，有关干式变压器的设计体现出以下特性与原则，那就是：多变量、非线性以及多目标混合性等问题。在一个最优化的数学理论中，多变性规划问题虽然存有理论上的解法，但实际上它们大都要求存有着变量保持着连续，这样一来，其实这就变成了变压器优化问的一个最为苛刻的限制条件。也导致了这些方法不论如何也就仅仅只能寻求到局部的相对优化，始终不可能达到一种全局的最优化。

3优化设计要点概括

3.1关于铁心

首先来看，对于变压器设计而言，铁心柱直径这一系数是其最基本的参考，这是考虑到铁心的一旦确认数值之后，也就相应去确定了其绕组的内径的数值，以及确定了原、副绕组的匝数的数值，也就是说整个变压器的主体性能就已经被确认了(包含尺寸)。另一方面，它的数值还直接关系到变压器另一个重要的材料消耗数值——即铜铁比，这也是对于一个变压器优化而言至关重要的考量因素。事实上，如何选择一种合适的铁心直径，是有法可依的，大多数情形我们都可以按照书中所述的方法：如按照容量、短路阻抗、损耗值等。再者，考虑到普通变压器的铁心是以薄硅钢片迭成的多级圆内矩形截面，所以如果这个截面的级数越来越多的失手，那么事实上它的就会越来越接近圆面积，我们基本会把多级矩形的几何截面积与圆面积之比视作这个铁心的一个空间填充系数，而这个系数才是我们在设计铁心时要优先认真考量的。

3.2关于电压比较核

其次，根据干式变压器需要并联运行的情形，我们必须对并联运行的仪器之间的电压比较核做出非常严格的要求。正是出于这样的考量，我们在设计时就必须对计算出的高低压绕组匝数进行严格的核定，以确定电压比较核是否超标。在设计者，为了防止出现制造或者试验存有偏差而发生的危险，我们在设计整体的计算时，要将预设的电压比容许偏差数值缩小至一半，以保证一定的空间。

3.3关于绝缘材料

再次，对于某些种类的干式变压器如F级干式变压器来说，因其平均的温升相比普通型号的或高出两成左右，因此在设计这种款型的时候，可以将电流的密度设定较高数值，以达到缩小变压器的基本尺寸的目的。当然，它也可以适用在温升较高的情形，但是现在伴随着NOMEX纸的广泛应用，事实上对于干式变压器的绝缘技术来说，我们已经取得了相当的进步。

3.4关于玻璃丝带

最后，大体介绍以下玻璃丝带，由于这种材质的工艺上的先进，使其拥有着卓越的化学、机械、以及物理性能。现阶段已经非常广泛地适用于各类电气设备之中了。同理将其应用到干式变压器之中后，可以达到使电场分布更为均匀的预期效果，这样就可以缩小我们需要的`绝缘尺寸大小，就避免了一直以来电场的过分集中的缺点，最终大大提高了变压器运行的可靠性。

4软件方面的优化

必须看到的是，这五年来有关干式变压器的优化设计，已经得到了一定的重视，与之相配套的软件开发同时也得到了很大程度的发展。事实上，虽然事实上现阶段的众多变压器优化软件已经面世，可问题在于它们的基本推广并不到位，直接导致相当多产品无法发挥出其应有的功能。经过调查研究显示，设计软件在我国变压器设计应用方面的数量绝对不容乐观，截至，连变压器生产企业通过设计软件来进行操作的企业数量还不到一半，在这些并没有采用的企业之中，部分企业表示听说过这类设计软件，但并不是很清楚自己到底应不应该使用，部分企业甚至都不知道原来变压器设计还可以通过这样的软件来完成操作。不得不承认，在我国，传统老化的设计方法还在变压器设计领域占据着主导的地位，这其中能够折射出我国这一领域的整体水平问题。据此，我们必须对变压器的相关的软件系统进行充分的认识。

结语

综上所述，出于对干式变压器优良品质的综合考量，在当前干式变压器拥有这光明市场前景的情况下，我们必须提高国内产品的国际生存能力，但是我们也要认识到，目前我国绝大大工厂的设计水平依然停留较低级的水平之中，这是我们亟需解决的问题。

2.干式变压器技术要求 篇二

关键词：电力系统,树脂绝缘干式电力变压器,技术要点,安全事故

电力在我国经济社会的发展和人们的生产、生活中发挥着重要作用, 电力设备作为电力系统中重要的组成部分之一, 其作用非常重要。树脂绝缘干式电力变压器在保证电力系统运行的安全性方面发挥着重要作用, 由于在性能、价格和安装方面具有很大优势, 它已经在电力系统中得到了广泛的推广和应用。为了适应新时期电力发展的要求, 我们需要不断提高树脂绝缘干式电力变压器的安装水平。下面结合具体的工作经验, 介绍树脂绝缘干式电力变压器安装中的相关问题, 希望能为今后变压器的安装提供一些参考和建议。

1 树脂绝缘干式电力变压器的优点

树脂绝缘干式电力变压器具有很多优点, 具体表现在以下三方面: (1) 具有噪声低、体积小、质量轻、占用空间小和安装方便等特点。 (2) 该变压器可直接深入负荷中心, 具有阻燃、防爆、防火、环保和节能等特点。 (3) 该变压器具有绝缘水平高、机械强度高、承受短路的能力强、运行安全性高和使用寿命长的特点。

2 树脂绝缘干式电力变压器的使用范围

树脂绝缘干式电力变压器是工厂企业、铁道等的电网中常用的变压器之一, 主要适用于35 k V的电压, 在提高电力系统安全性方面发挥着重要作用。在使用条件方面, 树脂绝缘干式电力变压器一般安装在室内, 环境温度应低于40℃, 相对湿度控制在100%, 海拔高度在1 000 m以下。只有在符合上述条件的情况下安装, 才能减少安全事故的发生, 使树脂绝缘干式电力变压器发挥其应有的功效。

3 树脂绝缘干式电力变压器的运输

因树脂绝缘干式电力变压器具有特殊性, 所以它对运输的要求也比较高。在运输过程中, 应注意以下三点: (1) 运输前, 应做好准备工作, 比如树脂绝缘干式电力变压器的吊动。 (2) 在运输过程中, 变压器停放的地点要尽量选择在干燥、通风的地方, 且尽量缩短停放的时间。此外, 还要做好防雨等防范措施。 (3) 在验收树脂绝缘干式电力变压器时, 不仅要检查变压器的部件是否齐全, 还要参照相关技术标准检查变压器的规格、电压和接线方式等。

4 树脂绝缘干式电力变压器的安装

4.1 安装前应做好检查工作

在树脂绝缘干式电力变压器安装前, 做好检查工作是非常重要的。检查工作主要包括以下四方面: (1) 打开包装后, 先检查树脂绝缘干式电力变压器外观, 尤其要细致检查变压器的铁心、线圈等部位, 查看铁心和线圈的连接处是否压紧。 (2) 紧固树脂绝缘干式电力变压器中铁心和线圈中的紧固件, 确保所有部位都保持牢固。 (3) 对于树脂绝缘干式电力变压器中的一些元器件, 应按照说明书或其他标准文件安装。 (4) 安装完毕后, 需要用抹布等工具清理变压器, 以确保树脂绝缘干式电力变压器中没有灰尘或其他杂物。

4.2 检查试验

在树脂绝缘干式电力变压器安装之前, 检查试验是必不可少的环节之一。变压器的检查试验主要包括以下三方面: (1) 对变压器高、低压中的直流电阻进行测量试验。 (2) 对变压器铁心的接地情况进行检查试验。 (3) 对变压器的接地情况、保护系统和安装位置进行检查试验。总之, 通过对树脂绝缘干式电力变压器进行检查试验, 可为变压器的安装做好准备。

5 树脂绝缘干式电力变压器的投网运行

在树脂绝缘干式电力变压器投网运行时, 我们应注意以下三方面: (1) 当变压器附带的监视系统和保护装置调试结束后, 我们就可以使树脂绝缘干式电力变压器在空载的状态下试运作, 经过3次冲击合闸后, 再检查和调整变压器的保护系统和装置。 (2) 在树脂绝缘干式电力变压器投网运行的过程中, 需要在切断电源的情况下调整变压器的电压, 以确保变压器的电压处于稳定状态。 (3) 在树脂绝缘干式电力变压器运行时, 应依据用户需求, 加强对测温元件等的管理, 以保证变压器正常运作。

6 树脂绝缘干式电力变压器的维护工作

为了确保树脂绝缘干式电力变压器正常运作, 我们需要做好维护工作。在树脂绝缘干式电力变压器的运行过程中, 要定期检查和清扫, 这样不仅可提高变压器的工作效率和延长变压器的使用寿命, 还可以在很大程度上降低变压器安全事故发生的概率。

7 结束语

综上所述, 为了提高电力系统的工作效率, 我们对电力系统的设备提出了新的要求, 以更好地满足社会对电力的需求。其中, 树脂绝缘干式电力变压器对确保电力系统的安全运行具有重要意义。因此, 今后我们要加强对树脂绝缘干式电力变压器的研究和应用, 不断提高该变压器的安装技术水平, 使其在电力系统中更好地发挥作用, 以促进我国电力健康、稳定地发展。

参考文献

[1]刘志涛.浅谈树脂绝缘干式电力变压器安装的技术要点[J].中国科技纵横, 2013, 08 (04) :116-117.

[2]樊建平.树脂绝缘干式电力变压器的噪声与降低措施[J].机电工程技术, 2009, 09 (08) :105-106.

3.干式变压器技术要求 篇三

封装形式不同，干式变压器能直接看到铁芯和线圈，而油式变压器只能看到变压器的外壳；

2、引线形式不同

干式变压器大多使用硅橡胶套管，而油式变压器大部分使用

瓷套管；

3、容量及电压不同

干式变压器一般适用于配电用，容量大都在1600KVA以下，电压在10KV以下，也有个别做到35KV电压等级的；而油式变

压器却可以从小到大做到全部容量，电压等级也做到了所有

电压；我国正在建设的特高压1000KV试验线路，采用的一定

是油式变压器。

4、绝缘和散热不一样

干式变压器一般用树脂绝缘，靠自然风冷，大容量靠风机冷

却，而油式变压器靠绝缘油进行绝缘，靠绝缘油在变压器内

部的循环将线圈产生的热带到变压器的散热器（片）上进行

散热。

5、适用场所

干式变压器大多应用在需要“防火、防爆”的场所，一般大

型建筑、高层建筑上易采用；而油式变压器由于“出事”后

可能有油喷出或泄漏，造成火灾，大多应用在室外，且有场

地挖设“事故油池”的场所。

6、对负荷的承受能力不同

一般干式变压器应在额定容量下运行，而油式变压器过载能

力比较好。

7、造价不一样

对同容量变压器来说，干式变压器的采购价格比油式变压器

价格要高许多。

干式变压器型号一般开头为SC（环氧树脂浇注包封式）、SCR（非环氧树脂浇注固体绝缘包封式）、SG（敞开式）

干式变压器与油浸式变压器的区别

“当然相同的是都是电力变压器，都会有作磁路的铁芯，作电路的绕组。而最大的区别是在“油式”与“干式”。也

就是说两者的冷却介质不同，前者是以变压器油（当然还有

其它油如β油）作为冷却及绝缘介质，后者是以空气或其它

气体如SF6等作为冷却介质。油变是把由铁芯及绕组组成的器身置于一个盛满变压器油的油箱中。干变常把铁芯和绕组

用环氧树脂浇注包封起来，也有一种现在用得多的是非包封

式的，绕组用特殊的绝缘纸再浸渍专用绝缘漆等，起到防止

绕组或铁芯受潮。（又因为两者因工艺、用途、结构方面的分类方法不同派生出不同的类别，所以我们从狭义的角度来

说）

就产量和用量来说，目前干变电压等级只作到35kV,容量相

对油变来说要小，约作到2500kVA.又由于干变制造工艺相对

同电压等级同容量的油变来说要复杂，成本也高。所以目前

从用量来说还是油变多。但因干变的环保性，阻燃、抗冲击

等等优点，而常用于室内等高要求的供配电场所，如宾馆、办公楼、高层建筑等等。如果你只是变压器用户，了解这些

应该够了”

各有各的优缺点，油变造价低、维护方便，但是可燃、可爆

。干变由于具有良好的防火性，可安装在负荷中心区，以减

少电压损失和电能损耗。但干变价格高，体积大，防潮防尘

性差，而且噪音大。

油变琢渐退出,用干变,干变可以拆开运输放便,清洁,易维护,按装不需机座,没有渗油池.等优点

从外表上是比较好区分的；

油浸式变压器与干式变压器的最大区别就是有没有“油”，而由于油是液体，具有流动性，油浸式变压器就一定是有外

壳的，外壳内部是变压器油，油中浸泡着变压器的线圈，从

外面是看不到变压器的线圈的；而干式变压器没有油，就不

用外壳了，能直接看到变压器的线圈；还有一个特性就是油

浸式变压器上面有油枕，内部存放着变压器油，但现在新式

油浸变压器也有不带油枕的变压器生产；

油浸式变压器为了散热方便，也就是为了内部绝缘油的流动

散热方便，在外部设计了散热器，就象散热片一样，而干式

变压器却没有这个散热器，散热靠变压器线圈下面的风机，该风机有点象家用空调的室内机；

油浸式变压器由于防火的需要，一般安装在单独的变压器室

内或室外，而干式变压器肯定安装在室内，一般情况下安装

4.干式变压器技术要求 篇四

吕春阳

1概述

随着技术不断的发展、灰渣综合利用水平和环保要求的日益提高，为便于灰渣的综合利用、节约用水、减少废水排放给环境造成的污染，推广干式排渣技术是今后发展的方向。电站燃煤锅炉干式排渣系统是一种用特殊的钢带取送，同时引入适量的自然风有效冷却炽热的炉底灰渣，不需用任何水，从而改变火电厂传统的除渣方式，实现污水零排放，为火电厂提供一种洁净的电力生产的方法，伊敏煤电二期2×600MW亚临界、三期2×600MW超临界机组扩建工程均采用钢带式排渣机干式除渣系统 2主要设备系统

2.1二期2×600MW亚临界机组排渣设备系统

2.1.2碎渣及缓冲渣斗设施：在每台炉钢带输渣机一级碎渣机的出口，通过一级缓冲渣斗分成两路，每一路进入1套独立的气力输渣单元。每一路气力输渣系统设置二级碎渣机，可将一级破碎后的干渣进一步破碎至3mm以下。在二级碎渣机出口设置一个二级缓冲渣斗，容积为3.2m3。

2.1.2输送装置配置：在每个二级缓冲渣斗下设置1套干渣输送装置，每套包括：补偿器、进料阀、输送罐、给料机等，输送罐容积为4m3。

2.1.3输送单元配置：每套输送装置组成1个独立的输送单元，每台炉设2个独立的输送单元，即A单元和B单元，该2个单元互为备用。2个单元即可单独运行，又可同时运行。2.1.4输渣管道配置：每个输送单元单独设置1条输渣管道，管径为DN250，将干渣输送至渣库，系统出力为38t/h。每台炉共设2根输渣管道，每根管道在渣库顶部通过管道切换阀可将干渣送至两个不同渣库

2.2三期2×600MW超临界机组排渣设备系统

2.2.1三期2×600MW超临界机组排渣设备系统与二期相比有所不同，二期是通过管道气力输送到渣仓，通过输送带运输；三期是通过斗提机提至渣仓后散装汽车运输。

2.2.2在钢带输渣机出口布置1台环锤碎渣机，环锤碎渣机出口分两路通过2台斗提机提至渣仓。渣仓排渣有两种方式，一种是通过汽车散装机排渣。一种是通过给料机、双轴加湿搅拌器排渣。

3.除灰渣设备系统安装工艺 3.1钢带输渣机安装

3.1.1工艺流程：渣斗安装→立柱安装→平台扶梯安装→液压破碎机安装→炉底膨胀节安装→油缸支撑组件安装→钢带输渣机安装→渣井浇注→机械密封装置安装→液压破碎油管安装。

3.1.2渣斗各组件运至现场，三个渣斗分别进行组合焊接，而后将三个渣斗组装成一体。采用每侧用4个5吨手拉葫芦，整体起吊，待起吊高度位置后，安装渣斗立柱、横梁，待立柱、横梁安装找正后将渣斗就位。通过测量、调整保证渣斗入口几何尺寸及上口的水平度。渣斗安装完毕进行平台扶梯安装。

3.1.3液压破碎机安装时，应按图示位置焊接膨胀节连接板；挤压头应伸缩灵活，无卡涩现象；两个箱体结合面及侧板与箱体结合面之间填充δ=3㎜的耐热垫石棉布，结合面结合要紧密；箱体上盖连接筋板待组装调试完后再焊接，角焊缝要打磨平整；将连板与破碎机纵支梁焊接。将膨胀节立边置于排渣箱体上法兰的平面上，另一个立边在渣斗出口法兰立边外侧，且两个膨胀节接口搭接；待膨胀节全部固定后，对各焊口满焊，防止漏风。

3.1.4油缸支撑组件安装：各焊接件要焊实，焊牢，施焊时注意工艺防止变形；行程开关安装板待油缸安装后再安装；各支撑梁与渣井立柱分别焊接，支撑梁间不能焊接。

3.1.5钢带输渣机安装是除渣设备系统安装工艺较为复杂的，也是除渣设备系统的关键设备。3.1.5.1以锅炉房0m钢带机基础垫铁水平面作为钢带输渣机安装的基准面，以锅炉横纵中心线为钢带输渣机安装的中心线在基准面标出，按照《干式排渣设备布置图》的位置要求，在基准面上标记钢带输渣机滚筒、尾部张紧段、标准段、过渡段、头部驱动段中心线及过渡段与钢带输渣机水平部分连接面的位置线。钢带输渣机上升段支撑斜梁倾角角度偏差必须控制在±15′以内。

3.1.5.2钢带输渣机箱体安装一般先安装水平段、过渡段再安装倾斜段，最后安装头部驱动段的顺序。

3.1.5.3按照过渡段与钢带输渣机水平部分连接面的位置线安装一个标准段，作为过渡段的定位面，依次连接水平方向的标准段和尾部张紧段。

3.1.5.4安装过渡段与倾斜段第一个标准段，检查与过渡段相连的标准段法兰的结合情况，达不到设计要求时要进行调整，保证圆滑过渡。依次安装第二个标准段（或调整段）至头部驱动段。

3.1.5.5调整标准、过渡段、尾部张紧段、头部驱动段的相对标高，各段底部安装的垫板和底部沿钢带输渣机长度方向的结合面应保持一致的高度，最大误差≤0.5mm。

3.1.5.6调整标准、过渡段、尾部张紧段、头部驱动段的的刮板清扫链、钢带托辊及托轮的相对高度及平行度。保证在标准范围内。

3.1.5.7依次将导料板层和罩体安装在钢带输渣机上层箱体上。3.1.5.8在钢带输渣机尾部布置一台卷扬机，沿钢带输渣机的中心线将钢丝绳绕过改向链轮和驱动链，从清扫链回程侧进入，从清扫链承载侧返回到尾部。将改向链轮组置于尾部端面最长处，在驱动链轮附近安装一个改向滑轮。

3.1.5.9联接钢丝绳与清扫链，操作卷扬机将清扫链沿承载侧牵入，当清扫链到达驱动链轮时，把改向滑轮摘下，使清扫链绕过驱动链轮，不要错齿，启动清扫链驱动机构完成剩余的牵引工作，为防止清扫链堆积，卷扬机应起到张紧的作用。在牵引的过程中应保证圆环链的竖环必须沿着所有轮槽通过，当牵引工作完成后，截去多余链条，用开口环将清扫链联接起来，张紧清扫链，检查清扫链的长度。

3.1.5.10钢带安装时沿着钢带输渣机的中心线将钢丝绳绕过改向滚筒和驱动滚筒，从钢带回程侧进入，从钢带承载侧返回到尾部，在承载侧须借用一个托辊，以限制钢丝绳绷起。如果驱动滚筒与减速机分离，可以把驱动滚筒作为“改向滑轮”；如果驱动滚筒与减速机已经相连，那么需要在驱动滚筒附近布置两滑轮，保证牵引过程中钢丝绳与驱动滚筒没有接触。3.1.5.11将钢带防置在与钢带宽度相当的托架上，钢带安装时，按照出厂时已经编好的各段的编号顺序连接。将第一段钢带沿运动方向置于钢带输渣机尾部平台上，通过牵引板与钢丝绳联接起来，操作卷扬机，时钢带向前移动4m，将第二段钢带置于钢带输渣机尾部平台上，与第一段钢带尾部相连插入串条，这时需注意该串条所联接的两根网条的旋向、两根网条的相互位置以保证所有螺钉在一条直线上，安装好承载钢板，按上述步骤将剩余钢带全部牵引进去。

3.1.5.12当钢带前进至过渡段承载侧时，要注意钢带必须从托辊与压轮之间通过，并且让钢丝绳在托辊上经过，当钢带前进至驱动滚筒时，保证滚筒的中心线与钢带的中心线重合，当驱动滚筒附近布置滑轮时，将钢丝绳与滑轮分离；当钢带前进至过渡段回程侧时，要注意钢带必须从压辊与托轮之间通过。

3.1.5.13如果驱动滚筒已经与减速机相连，那么在回程侧，需要减速机与卷扬机相互配合来完成牵引工作。

3.1.5.14当牵引完成时，改向滚筒应该位于尾部端面距离最长处。将牵引钢丝绳及牵引板拆下。装在最后一段的尾部，同时将另一块牵引板与手拉葫芦连接在第一段的头部，通过操作，使两段逐渐靠近，当接口位于尾部箱体的开孔处时，拆去牵引板，装上对接工具，张紧钢带以确定合适的长度，将最后一根串条插入，使钢带成为闭合回路。

3.1.5.15将所有螺钉与承载板点焊，并将段与段之间的连接串条与网条焊接牢固。3.1.6前、后水冷壁下集箱横向管排平整度及机械密封生根件的间距及平整度是影响机械密封装置安装质量、进度的关键。机械密封生根件要求在锅炉水压前安装完成，二期工程机械密封生根件沿前、后水冷壁下集箱横向间距大100mm，锅炉水压已经完成且机械密封生根件与水冷壁管排焊接完，不允许改动，只能修改机械密封白钢板，造成不必要的人工时的增加。三期工程中，前、后水冷壁下集箱与冷灰斗水冷壁管排组合时变形较大，整体找正也没有达到标准要求，前、后水冷壁下集箱两侧标高较中心点最大差95mm，导致安装的机械密封生根件整体呈圆弧形且参差不齐，没有在一条直线上。因渣井上部四周密封梁是水平的，如按前、后水冷壁下集箱两侧标高为准安装机械密封，集箱中心点处膨胀量不够，按中心点标高为准安装机械密封，集箱两侧白钢密封板短。不得已在保证水冷壁向下膨胀量的情况下，修改白钢密封板、渣井上部四周密封梁。增加工时6天。在以后施工中，认真仔细的进行图纸会审，严格控制各工序的施工质量，加强专业之间的协调沟通应该引起我们高度的重视。3.1.7液压破碎油管安装时应保证管道内部清洁，防止液压油管缸堵塞，油管路快速接头较多要对正均匀拧紧，以防漏油。3.2其他设备安装

3.2.1二期工程中钢带输渣机出口设备采用的是从上至下分别进行一级碎渣机、缓冲渣仓、二级碎渣机、中间渣斗、给料机及附件安装的安装顺序。设备存放在安装位置下方后利用手拉葫芦提升安装就位。

3.2.2三期工程中钢带输渣机出口设备较二期工程工作量大，分别布置在室内和室外，室内的环锤碎渣机存放在安装位置下方后利用手拉葫芦提升安装就位。室外布置的斗提机、渣仓及支架、平台扶梯、防雨罩及支架安装时根据现场实际情况，充分发挥了机械优势，均采用整体组合吊装的方式。施工周期大为缩短，其他辅助设备穿插进行安装。4.干式除渣系统存在的问题及解决方法 4.1一级碎渣机减速机机壳断裂

二期工程4#机组在168小时试运期间一级碎渣机减速机机壳两次断裂，第一次断裂更换备用减速机，第二次断裂拆用3#机组一级碎渣机减速机，两次事件间隔不足3天，在减速机壳体断裂抢修期间，锅炉排渣不得不采用事故排渣，人工清理，投入大量人力、机具，既造成不必要的损失，又造成环境污染。且险些造成停机事故。4.1.1原因分析

经实际检查造成一级碎渣机减速机机壳断裂的主要原因是锅炉炉膛内有金属杂物，第一次断裂时，检查时发现一级碎渣机碎渣齿内卡一长500mm，∠50角钢，第二次断裂时，检查时发现一级碎渣机碎渣齿内卡一长600mm，过热器防磨瓦。当金属杂物将碎渣机碎渣齿卡死不能运转时减速机与驱动电动机间液力偶合器熔断塞保护未动作，使电动机产生的扭矩大于减速机所能承受的载荷而损坏。液力偶合器熔断塞保护未动作的原因是设计比匹配，存在“大马拉小车”现象，电动机、液力偶合器的功率大于减速机的功率。在没达到液力偶合器熔断塞保护动作时，减速机机壳已经断裂。在第一次断裂时，因机组168小时试运，时间仓促，为能及时发现设计不匹配的问题，对炉膛存在杂物考虑不周，认为机组运行多日已无较大金属物，没有采取可靠的措施，是导致第二次减速机机壳断裂的一个原因。4.1.2解决办法

4.1.2.1在机组点火前对炉膛、烟风道要彻底清扫，保证清洁。4.1.2.2在除渣设备系统投用前，钢带输渣机反转，以清除内部杂物。

4.1.2.3在钢带输渣机头部一级碎渣机入口前加装除铁器，定期巡检并清除吸附的金属物。4.1.2.4更换电动机、液力偶合器，与减速机功率相匹配。

4.1.2.5加强对炉膛内各受热面设备的紧固件、防磨件在安装前检查，对于焊接质量不合格的进行补焊处理。4.1.3三期工程的改进措施

4.1.3.1三期工程中钢带输渣机出口设计布置的是PCH8080环锤碎渣机，驱动电动机与环锤碎渣机采用带传动，该环锤碎渣机对于焊条头、短铁丝等小金属物有较强的通过能力，减少了卡堵的机率。若碎渣机出现卡堵，则电气控制碎渣机交替正反转以便排除卡堵故障，如果反复3次仍不能排除卡堵，则自动跳闸并发出报警。一旦电气失灵，电动机带动液力偶合器输入端旋转而使偶合器迅速升温至易熔塞熔化而卸油卸载，保护电动机闷车而烧毁。当碎渣机出现卡堵时传动带打滑，以保护电动机及碎渣机免受损坏。三期工程中该碎渣机运行较为稳定。

4.2输渣管排渣不畅管道堵塞，给料机卡堵

结合4#机组除渣系统运行经验，在3#机组除渣系统投入前对锅炉炉膛、钢带输渣机及烟风道进行了彻底的清扫，并在钢带输渣机头部一级碎渣机入口前加装除铁器，且更换电动机、液力偶合器，与减速机功率相匹配。在头运的前一天运行状态良好无异常，在第二天出现排渣不畅通，出力不足，中间渣斗累积渣量逐渐增多。一级碎渣、二级碎渣机运行正常，给料机卡阻频繁。多次人工排渣，且排渣时扬尘造成环境污染，投入大量人力、物力，使运行维护工作量大大增加。4.2.1原因分析

在人工排渣处理给料机卡阻时发现给料机内卡有焊条头、铁丝、钢丝绳扣等金属物，将给料机叶轮卡死，导致卡阻保护动作给料机停止运行。钢带输渣机头部孔门加装的除铁器上也吸附了类似的金属物，并也进行了定期清理。经进一步排查金属物的来源确定为改造锅炉再热器时的遗留物。在锅炉点火吹管结束后，整套启动前夕因再热器管壁超温，进行了改造，为保证整套启动工期，改造工作24小时作业，改造结束后即机组启动，时间仓促，拆除危险区域的脚手架及清理现场时不够彻底。加上锅炉吹灰原锅炉一些死角处可能存有的金属无也会落下。在运行时一些金属物压在灰渣下面的钢带输渣机头部除铁器吸附不彻底，有遗漏，人工清除金属杂物过程中，因炉膛负压、灰尘较大，视线不清晰，可能掉入除铁器后一些小的杂物，通过一、二级碎渣机后进入给料机，给料机叶轮与壳体间隙较小而卡死堵渣。

在对系统检查时发现输渣管道动力气源母管减压阀后压力表压降迅速，约30秒从0.6MPa降为零，正常压降一般为0.2MPa，即降至0.4MPa。这一情况表明空气流量不够，压力不足，而减压阀前压缩空气储气罐压力波动不大，管道为φ219通流面积足够，不存在截流，将减压阀顶丝压到最大流量还是不足，后将减压阀解体检查发现在减压阀压阀芯的弹簧上卡有一个M10×25螺钉和一个螺母，限制了弹簧的行程，使阀芯压不下去而截流，压缩空气流量满足不了排渣需要，致使排渣不畅通，出力不足，中间渣斗内积渣增多并造成堵管。4.2.2解决办法

4.2.2.1增加除铁器人工除铁频率。4.2.2.2修复减压阀

4.2.3三期工程因距渣库较远，采用管道输渣需要布置多台大功率空压机，输渣管道磨损维护量大，费用高，三期工程是通过斗提机提至渣仓后散装汽车运输。渣仓排渣有两种方式，一种是通过汽车散装机直接装车，一种是经给料机、双轴加湿搅拌器装车。在机组运行初期给料机也多次发生卡堵，主要是由于环锤碎渣机通过的小金属物造成的。为避免给料机发生卡堵，在机组运行初期可采用汽车散装机直接装车排渣。

4.2.4锅炉投粉吹管期间，灰渣量小，金属杂物较多，可采用环锤碎渣机入口前事故排渣口排渣，人工清理。4.3冬季室外设备防冻

5.国内干式变压器专利分析 篇五

自1831年法拉第制出了世界上最早的第一台发电机后,1866年德国人西门子(Siemens)制成了世界上第一台工业用发电机后,人类进入了应用电能的新纪元。150年来随着世界经济的发展,用电器在人们生活中的不断普及,人类对于电能的需求和消耗在不断增强,发电技术的发展也是日新月异,电力系统的供配电工艺也随之水涨船高,而变压器作为供配电中的一个重要环节,在全世界范围内取得了迅猛的发展。近20年来,在配电变压器中,干式变压器所占的比例愈来愈大。据统计,在欧美等发达国家中,干式变压器目前已占到40%~50%份额,在我国有统计表明在大、中城市中平均约占15%~20%,而在北京、上海、广州、深圳等城市,约占到50%左右,但由于在我国农村配电网中干式变压器的应用相对较少,因此,整体上,干式变压器占变压器应用的10%~15%之间[1]。从产量上来看,我国自1989年第二次城网改造会议之后,干式变压器的产量有了显著的增长,从20世纪90年代起,每年大致以20%左右的速度递增,1999年的总产量已逼近1万MVA(该值已大大超过了10年前预测4500MVA),到2004年,我国干式变压器的总产量已达32000MVA,随着我国城市化进程的不断加速,这个增长需求还在不断增加。这样的增长速度,在全世界来看也是罕见的,《2013-2017年中国干式变压器行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示,我国至今已成为世界上干变产销量最大的国家。

区别于油浸式变压器采用油作为冷却介质,干式变压器依靠空气对流进行冷却,相较之下具有更加优秀的耐热性能、阻燃性能、免维护性能,抗短路性能,近年来广泛用于局部照明、高层建筑、机场、码头CNC机械设备等场所,并且相关的配套技术也得到了快速发展。

本文从中国专利的角度,辅以文献技术检索,以干式变压器作为基本领域,结合国际专利分类号(IPC),选取相关主题词检索词进行联合检索。为了检索范围的有效性,并未直接限定干式变压器,而是扩大其下位概念及其应用范围,并人工晒出不相关领域的专利,最终命中3240条专利,以该专利为分析样本,围绕专利申请量、申请领域、专利申请人以及近10年来的总体状况展开分析。

1 申请趋势分析

早在20世纪中后期各国就已经开始广泛使用干式变压器,而我国也在20世纪八九十年代就开始引进干式变压器。我国干式变压器的生产和发展至今也有40多年的历史,经历了自行研制开发及引进国外先进技术的阶段,而其中发展较快的是20世纪90年代的引进国外先进技术的阶段,在该阶段我国通过引进国外的干式变压器技术和设备同时在其基础上加以消化吸收,并对其进行改进提高,这一时期我国的干式变压器行业无论从产量上、品种上以及产品的性能上都得到很大的发展,同时也催生了一批与干式变压器技术相关的优秀专利。现在我国的变压器生产已经能够达到国际标准,同时我国的干式变压器生产企业在不断地进行产品研发的同时开始注重保护自己的知识产权。

本文以所检范围内的专利为样本,考察近20年来针对干式变压器相关技术的专利申请量变化趋势,绘制统计图如图1所示。从图1中可以看出,国内专利申请人对干式变压器相关技术和应用开展了较多的研究,在20世纪90年代,干式变压器的相关专利量非常少,而在2003-2011年期间呈现快速上升趋势,标志着该项技术以及整个产业的快速发展,而2011年至今专利量保持了相对的平衡,并无较大的波动,标志着相关应用的研究均已步入市场化成熟应用的阶段,从专利角度看,近几年并无重大的技术突破。

2 主要申请人分析

随着干式变压器应用地不断加强,其总产量也在不断增加,从20世纪90年代起,每年大致以20%左右的速度递增,故在此过程中具有一定经济规模的企业也在不断增加,1995年我国产量达到50万千伏安以上的企业只有2个,1997年增加到4个,1999年增加到10个,而2002年,年产量达到50万千伏安以上的企业达到16个,其中:年产量100万千伏安以上的企业8个,年产量50万~100万千伏安的企业8个。这些企业同时拥有着世界范围内的干式变压器的核心以及关键技术[1]。

表1中列举拥有干式变压器核心以及关键技术的各个企业,其中STATE GRID CORPORATION OFFCHINA(国家电网公司)拥有相关专利87件,其成立于2002年12月29日,是经过国务院同意进行国家授权投资的机构和国家控股公司的试点单位,其经营区域覆盖全国26个省(自治区、直辖市),覆盖国土面积的88%,供电人口超过11亿人。CHINESE ELECTRI⁃CAL EQUIPMENT GROUP CO.,LTD.(中国电气设备集团有限公司)拥有相关专利56件,BAODING TIAN⁃WEI GROUP CO.,LTD.(保定天威集团有限公司)拥有相关专利44件。其他拥有较多相关专利的企业包括:镇江天力变压器有限公司,广东海鸿变压器有限公司,天津市特变电工变压器有限公司,江苏瑞恩电气有限公司,江苏中容科技有限公司等等,具体情况如表1所示。各单位的申请量并没有拉开太大差距,说明各自拥有自主研发技术,并未形成市场垄断,属于较为健康的状态[2]。

3 主要技术构成分析

我国在20世纪50年代末至20世纪60年代初,推出了第一台B级绝缘空气自冷干式变压器。从那时至今半个世纪过去了,中国的干式变压器的生产技术经历了2个发展阶段:第一阶段为自行研制开发阶段(20世纪60-80年代),该阶段初中国研制出防火性能较好的B级绝缘空气自冷千式变压器(型号为SG),后期上海变压器厂率先推出了采用铝导体的B级绝缘、用石英砂做填料的环氧树脂浇注干式变压器(型号为SCL),此后,北京变压器厂也于20世纪80年代中期引进日本富士技术生产了铝导体环氧树脂浇注干式变压器(型号为SCL(爸爸B))。铝导体环氧树脂浇注干式变压器在20世纪80年代成为中国干式变压器的主流产品。第二阶段为引进国外先进技术的阶段,20世纪80年代后期,德国推出了采用玻璃纤维增强的薄绝缘环氧树脂浇注干式变压器技术,其性能得到了全世界的广泛认可,我国在20世纪末、21世纪初,以引进H级绝缘的空气自冷干式变压器技术为主,目前引进技术的产品已占干式变压器总产量的90%以上[3],但我国企业在引入的基础上同时又加以消化吸收,并对其关键技术进行改进提高,在此期间催生了较多相关专利。

为了进一步明确干式变压器相关的研发和应用领域范围,故对其相关的专利进行了技术领域分析,并排出了占比前10位的细分领域,依据国际专利分类标准对其进行了分类(见表2、图2)(注:为简洁起见,IPC索引重新进行了组织表述)。

将这些关于干式变压器的专利技术与时间维度相结合分析,可得出干式变压器在未来的技术发展方向,主要包括:(1)节能环保的研究。主要采用低损耗硅钢片,阶梯步迭铁心接缝,箔式绕组结构,通过对噪声的深入研究,计算机优化设计等来达到环境保护要求。(2)可靠性的提高。变压器的运行可靠性在运行过程中有着非常重要的作用,较多的研究单位通过电磁场理论及其计算、热点温升、浇注工艺、波过程、质保体系、可靠性工程等方面的研究,对干式变压器的可靠性进行认证。(3)容量的提高。配电变压器容量通常在2500k VA以下,但随着城市用电负荷不断增加,35k V大容量的区域供电干式电力变压器将获得广泛应用,有报道显示顺特已经生产了近10台35k V,16000/24000k VA超大容量的干式变压器。(4)功能的多样性组合及智能化设计。随着技术的不断成熟,只具变电功能的干式变压器逐渐被淘汰,随之多功能组合式变压器进入了人们的视线,其带有保护外壳、强迫风冷、功率计量、计算机接口等功能,并可引入TTU智能化接口,具有数据处理、状态控制、状态显示等功能。(5)向着多领域交叉发展。从以配电变压器为主,向发电厂励磁变、轨道交通牵引整流变、大电流电炉变、厂用变、船用、核电站、采油平台用等特种变压器及多用途多领域发展。(6)新材料的加入催生了干式变压器的新品种,但目前在我国,环氧树脂真空浇注干式变压器占据着主导市场。

4 结语

从专利角度的分析与国内干式变压器相关技术的趋势基本类似,在20世纪90年代,干式变压器的相关专利量非常少,而在2003-2011年期间呈现快速上升趋势,标志着该项技术以及整个产业的快速发展,但目前已步入市场化成熟应用的阶段,从专利角度看,近几年并无重大的技术突破。从专利申请人的角度看,各单位的申请量并没有拉开太大差距,并未形成市场垄断,属于较为健康的状态。从技术构成来看,主要专利围绕变压器线圈、材料、安装及固定方式等方面,可对此进行进一步的研究以明晰核心专利所处的技术分类。

参考文献

[1]林以达,徐浩民.干式变压器行业的发展情况[J].电器工业,2003(10):1-2.

[2]郭振岩,刘景江.干式变压器发展新动向[J].变压器,2002(5):6-9.

6.干式变压器的运行与维护 篇六

1 干式变压器的结构与工作原理

1.1 干式变压器的结构

干式变压器具有与传统的油浸式变压器相同的骨架, 即由铁芯和绕组等主要部分组成。铁芯是变压器的主要磁路部分, 由铁芯柱和铁轭两部分组成。铁轭通常由含硅量较高、厚度为0.35mm或0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠加而成。普通型的铁芯由硅钢片叠加而成, 硅钢片与硅钢片之间通过斜口相错叠加。卷铁芯变压器的铁芯, 由硅钢带绕制而成。这两种结构的铁芯是为了起到减少磁滞损耗, 提高磁导率和电阻率, 防老化作用。铁芯柱上套有绕组, 其套法分心式和壳式两种。变压器的绕组是变压器的电路通道, 利用纸包的绝缘扁线或圆线按交叠式绕成。为了使绕组在电磁力的作用下受力均匀, 具有良好的机械特性, 并且便于制造, 在制作时, 将线圈绕成圆筒状, 然后把高、低压绕组同心地套在芯柱上, 低压绕组在内, 靠近铁芯, 高压绕组在外, 这样放置有利于提高绕组对铁芯的绝缘和高、低压绕组之间的励磁。另外, 干式变压器的结构还有调压设置等附属设备。

干式变压器是将铜带或箔绕成的高低压绕组和铁芯全部在真空中浇铸环氧树脂, 使环氧树脂渗透至铁芯和绕组各层之间, 将其固化成型, 使之与导线、绝缘材料牢固地结合在一起, 构成高强度的玻璃钢体结构;为了散热, 在高低压绕组中设有用于降低变压器的日常运行温度的纵向通风气道;线圈内、外表面由玻璃纤维网格布增强其机械强度。所以, 固化成型后的干式变压器具有极高的机械强度, 又由于固化过程在真空中进行, 所以成型后的局部放电量很低。

1.2 干式变压器的工作原理

干式变压器的工作原理利用的就是电磁感应原理。当把原绕组与交流电流相接时, 在原绕组中就有了交变电流通过, 这个交变电流便在闭合的铁芯中产生交变磁通。由电磁感应原理可知, 交变磁通能在原副绕组中产生感应电动势。若变压器的副绕组与负载相接, 对负载而言, 副绕组中的感应电动势就相当于电源电动势。适当的选择变压器原、副绕组的匝数, 就可以利用变压器达到改变交流电压和电流大小的目的。如果设变压器原边加上的交流电压为U1, 流过的交流电流为I1时, 那么, 通过铁芯中产生的交变磁通在二次绕组中便产生了电压U2、电流I2。如果U1>U2就是降压变压器;如果U1<U2时就是升压变压器。在我们日常生活的变配电系统中, 主要用的是降压变压器。

2 干式变压器的安装与调试

由于环氧树脂型干式变压器受环境条件影响较大, 所以, 必须采用IP23防护等级, 才能在户外使用。因此, 对干式变压器的安装环境是有一定要求的。既要保证环境的通风, 还要保持环境的清洁避免灰尘进入装置。同时, 干式变压器还要装设有对蛇、虫、鼠等的防护装置。因此, 安装的干式变压器时, 一定要装上防护外套, 这些防护装置的外壳可以采用钢板、铝合金及不锈钢等材料。如适用于室内的IP20型防护外套, 可以有效地防止≥12.5mm的固体异物进入装置, 可防止15°角滴水造成有害影响。

依据干式变压器使用的环境条件, 若在使用过程中看到的干式变压器表面结凝露时, 应先停掉高压电源, 进行放电, 然后用2500V的摇表测量变压器的高压、低压与地之间的绝缘值。当高压、低压与地之间的绝缘值≥300MΩ、低压与地之间的绝缘值≥100 MΩ时, 变压器此时可以正常运行。但变压器在比较潮湿的环境条件下运行时, 线圈的绝缘电阻值会有所下降。一般情况下, 如果每1000V额定电压, 它的绝缘电阻不小于2 MΩ时, 就能满足变压器的正常运行。如果变压器受潮严重时, 就必须停掉高压电源, 对其进行干燥处理后, 进行耐压试验, 确保正常后, 再次投入运行。

干式变压器在安装完毕后投入运行前和运行过程中, 需要对干式变压器运行的档位和电压进行调试, 使之符合干式变压器工作实际场所的电压要求。电压为10000±2×2.5%V的干式变压器在出厂时, 分接片接在额定档 (10000V) , 即第7-4档。当电压不符合现场要求时, 且是无励磁调压的工作方式下, 电气工程人员应该先断开电源, 通过测量已确认完全断电的情况下, 根据电网电压的高低把调压分接片按变压器标签上的铭牌和分接指示牌的标志接到相应档的位置上。经过实际测量, 如果电网电压大于额定档10000V, 出现电压偏高的情况时, 电气工程人员应在确保高压断电情况下, 按照变压器上的铭牌和分接指示牌将分接片往上接;如果电网电压小于额定档10000V, 出现电压偏低的情况时, 电气工程人员应在确保高压断电情况下, 按照变压器上的铭牌和分接指示牌将分接片往下接。

附干式变压器档位及电压对应表如表1。

对于有载调压的干式变压器来说, 因为干式变压器线圈的分接抽头在出厂时已与开关对应连接, 当电网电压出现波动情况时, 电气工程人员可以在带负载的情况下, 通过自动控制器自动调节高压线圈档位, 或者用电动、手动操作机构来进行高压线圈档位的调节。

干式变压器在投入运行后, 所带负荷即使是在规定的负载范围内, 也应该在检查无异响情况下, 由轻到重, 逐渐增加投入的负荷量, 切忌盲目一次性大负载投入。

由于干式变压器的温度, 是预先埋藏于绕组线圈中的铂电阻, 通过传感器直接传给温控器的控制系统的。当绕组温度超过绝缘耐受温度时, 会造成变压器的绝缘破坏, 这是导致变压器不能正常工作的主要原因之一, 所以温控器能否安全运行和它使用寿命的长短, 在很大程度上决定着变压器绕组绝缘是否安全可靠。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。

干式变压器的冷却有自然空气冷却和强迫空气冷却两种方式。由于变压器过负荷时, 其负载损耗和阻抗电压增加较大, 变压器的温升增高。当采取自然空气冷却方式时, 变压器可以长期连续地在额定容量下工作。当采用强迫空气冷却方式时, 是通过装在干式变压器底部的横流式冷却风扇实现的, 此时变压器的输出容量, 可以提高50%, 这种冷却方式适用于断续过负荷工作, 或者适用于应急事故过负荷工作。

干式变压器的过载能力, 与环境温度、过载前的负载情况、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等因素有关, 在安装与调试时, 若有需要, 可向干式变压器的生产厂家索取干变的过负荷曲线, 以供参考。

3 干式变压器的维护与保养

干式变压器有着油浸式变压器无法比拟的优点, 但环氧树脂浇注式干式变压器的维护与保养, 仍是电气工程人员日常工作中的重点。只有做好日常的维护与保养, 才能保证干式变压器的正常运行。

(1) 在干式变压器运行过程中, 在确保10KV停电的情况下定期对其各种紧固件、连接件进行紧固处理。拧螺母时, 为了避免造成滑丝, 扭矩不能过大, 感觉扳不动时为止。同时, 还要观察绝缘表面有无爬电痕迹和碳化现象, 若有应采取相应的措施进行处理。

(2) 可通过观察法和嗅觉法, 定期对风机温度控制器及其辅助器件运行情况进行检修。若发现有不正常现象时, 应立即停电进行处理, 特别是监视温度控制器上的温度显示数据是否正常。

(3) 定期对干式变压器的工作环境进行检查。如果发现变压器聚集的灰尘太多, 则必须立即清除, 以免造成空气流通不畅及绝缘击穿。特别是绝缘子、下垫块凸台处以及高压绕组表面的灰尘, 可采用吸尘器进行吸尘处理。

(4) 在日常维护工作中, 要对干式变压器运行状态进行经常的检查。通过查看多功能电表里边的数值, 来检查干式变压器运行时的电流、电压、频率、功率因数等方面有无异常情况。若确认这些方面出现异常情况, 应立即采取措施进行处理。

(5) 为了确保干式变压器保持在正常运行的温度范围内, 要经常查看温控器的显示温度是否在正常范围内, 以及测温报警装置是否启动, 若发现温度出现异常情况, 应及时进行处理, 这是保证干式变压器正常运行的前提。

总之, 干式变压器在现代电力系统中发挥着越来越重要的作用, 电气工程人员通过学习与实践, 掌握干式变压器的结构原理、安装与调试、运行与维护的方法, 才能充分发挥干式变压器的功能, 完成自己的本质工作。

摘要：在现代电力系统中干式变压器的应用比较广泛, 电气工程人员必须掌握干式变压器的结构原理、安装与调试、运行与维护的方法, 才能使干式变压器安全可靠地运行。本文就对干式变压器的运行与维护进行简要地分析, 提出了自己的见解和认识。

7.浅谈干式变压器的谐波抑制 篇七

随着我国国民经济的快速发展,干式变压器以其环保、节能、电气性能优越的特点,在输配电的各个领域都有广泛的应用,如:发电机组所用的整流励磁变,地铁所用的牵引整流变,交-交变频供电系统所用的桥式整流变及大型冶金炼钢厂所用的电炉变等。干式变压器作为电网的一个重要组成元件,其对供电性能有很高的要求。目前,一些发达国家50%以上的负荷都是通过电力电子装置供电,国内的这一比例也达到了30%,然而在实现功率控制和变换的同时,所有电力电子装置都不可避免地会产生非正弦波形,形成谐波,它不但向电网注入谐波电流,使电压波形产生畸变,形成附加能量损失,还产生很强的电磁干扰[1,2],对于干式变压器,谐波会使涡流和集肤效应加剧,造成绝缘损坏,大大降低使用寿命,还会使绕组产生震动,制造额外噪声。这些都对电力系统的安全、稳定与经济运行造成极大的影响。本文主要结合干式变压器的特点探讨了各种谐波抑制的方法和优缺点。

2 从干式变压器结构方面抑制谐波

2.1 采用Yd11或Dy11的连接组别

电网中的谐波成分主要为三次谐波及其它奇数次谐波。在三角形接法的绕组中,三相相位的三次谐波电流可以流通,如果铁心中有三次谐波磁通,那么将会在三角形连接的各相中感应一个三次谐波电势,形成谐波环流,这一环流将趋向于把铁心中的三次谐波去磁,从而使主磁通中基本无三次谐波。

2.2 采用三柱式铁心结构

采用三柱式结构会使三柱中三次谐波磁通相位及大小相同,它们在铁心中找不到通路只能从铁心周围的空气流通,因此即使绕组中没有三次谐波电流,三次谐波磁通仍然很小。

2.3 增加谐波抑制绕组

在主变压器中增加谐波抑制绕组,其目的在于改变谐波磁阻,以防止二次侧谐波影响一次侧。采用此种方法的变压器,二次侧还配有有源谐波发生器,它与变压器的谐波抑制绕组相连,使绕组的输出转化为谐波抑制磁势,与主变压器磁路中的负载谐波磁势向量相抵消,使二次侧谐波磁势小于设定值,达到阻止二次侧谐波向一次侧蔓延的目的。这种变压器减小了抑制装置自身的功率损耗,可靠性强,投资低,具有很高的性价比。

2.4 增加二次绕组的相数

设整流变的二次绕组输出为m脉波,且整流器的触发控制角为0,则整流直流电压平均值通用公式为:,VS——相电压有效值。

谐波中的第n次谐波电压的有效值:

定义电压纹波系数RF(ripple factor)-λv为全部谐波分量的有效值VH与直流电压平均值VD的比值,则由以上

定义脉动系数Sn为最低次频率谐波分量幅值与直流电压平均值VD的比值,则

,式中n=Km为谐波阶次,当K=1时n=m为最低次谐波。

表1列出了脉波数m,定义电压纹波系数λv,脉动系数Sn之间的关系,由表1中数据可以很清楚的看出随着m的增加,λv、Sn变化很明显。这充分地说明了增加脉波数对变压器输出电压质量有显著的改善。目前我国地铁常用的牵引整流变就是24脉波的干式变压器,随着变压器技术水平的不断进步,有理由相信在不久的将来,36脉波乃至48脉波变压器会逐渐成为主流,变压器的供电性能将会得到更大的提升。

3 配置外部设备抑制谐波

3.1 在主变压器前增加隔离变压器

隔离变压器二侧电压相同,变压器不起变压作用,在电路中只有磁的联系,没有电的直接联系,起到隔离作用。通过y/△接线的隔离变压器后,能够阻止一部分谐波(主要是三次谐波)的传输。其优点的设置简单,且有防止系统接地等其它优点,但是由于隔离变压器仅能过滤3的倍数次的谐波,在一些对电压品质要求比较高的场合是显然不适用的,且在变压器输出容量较大的情况下,相当于多配一台大容量变压器,经济性不是很高,目前很少单独为了滤波而加装隔离变压器。

3.2 配置滤波器

传统的LC无源滤波器当系统含有高次谐波时,LC滤波器会形成低阻通路,抑制谐波电流流入负载,达到改善供电品质的目的。

适当的选择滤波器的C和L可以使C对高频谐波电流的阻抗很小,分流绝大部分谐波电流,L对高频电流的阻抗大而抑制了流入负载的谐波电流,对于基波电流,C的阻抗大,因而流入C的基波电流小,对系统电流的影响不大,L对低频电流阻抗小,L上的基波压降小,也不影响变压器的供电性能。

通常选择LC的谐振频率为:(谐波电流频率),即,ω2LC>>1则谐波电流衰减率,从式中可以看出LC越大ω1越低,如果谐波电流频率ω越高,则LC对谐波电流的衰弱作用越强。根据实际情况,选择足够大的LC就可以把系统中的谐波电流降至允许范围以内。LC滤波器具有结构简单,成本低,体积小的特点,但是其缺点也是很明显的,它的滤波效果随系统运行情况而变化,当系统阻抗和频率波动时,滤波效果变差。正由于其原理上的缺点,现在正逐步被有源滤波器所替代。

有源滤波器的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等极性相反的补偿电流来抵消谐波电流,使系统中仅剩下基波分量。这种滤波器能对变化的谐波电流进行实时补偿且补偿性能不受电网阻抗的影响[3]。正由于它的优良特性,有源滤波器正日益得到广泛应用。

3.3 采用PWM整流器

PWM整流器与传统整流器的不同之处在于其用到了全控型器件,因此其性能有了质的提升。PWM整流器可以控制交流电源电流为畸变很小的正弦化电流,且功率因数为1;其体积,重量比传统整流器大大减小,动态响应速度显著提升。PWM整流器根据主电路中的开关器件的多少可以分为单开关型和多开关型;根据输入电源的相数可以分为单相PWM整流电路和三相整流电路;根据输出要求可以分为电压源和电流源型。由于变压器的大功率高电压的特性,在实际情况下通常使用的是三电平PWM整流电路,其每个主开关器件关断时所承受的电压仅为直流测电压的一半且对于同样的基波与谐波要求而言,开关频率要低很多。但是其缺点也是很明显的:电路结构复杂,控制难度大,且需要检测和控制的点比较多,提高了控制成本,器件的增多也降低了系统的可靠性。目前PWM整流器的发展方向主要是新的电路拓扑结构和如何提高动稳态性能。在电路拓扑结构方面,在传统三电平结构上出现了五电平乃至七电平结构,随着功率器件性能的提高,将来会出现更好的电路拓扑结构。在动稳定性方面可利用一系列先进的控制技术,如:模糊控制,神经网控制,状态回馈控制等,来提升动态性能。相信随着PWM整流技术的不断发展和普及应用,其发展前景一定会更加广阔。

3.4 利用无功补偿装置

变压器是一种典型的阻感负载。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作,这是由其本身的性质所决定的[4]。把含有谐波的非正弦电路中的功率因数定义为,式中P,S分别为有功功率和视在功率,为基波因数,cosφ为基波功率因数。从上式可以看出电流畸变或电路中含有谐波时将导致无功功率增大,功率因数降低,从而使变压器容量的可利用率下降,这对所在配电网络是极不利的,因此必须装设补偿装置,以补偿其谐波和无功功率[1]。传统的无功补偿装置是静止无功补偿器SVC,它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量,从而改变输电系统的导纳。由于SVC容量补偿范围很大,几乎需要100%容量的电容器和超过100%容量的晶闸管控制电抗器,铜和铁的消耗很大,成本消耗很大,现在已经逐渐被新型的静止无功发生器SVG所取代。SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。根据调节方式的不同,SVG可分为电压型和电流型。

与传统的SVC装置相比,SVG的调节速度更快,运行范围宽,此外SVG使用的电抗器和电容元件远比SVC所使用的要小,大大缩小了装置的体积和成本[5]。

4 结束语

谐波问题是关系到电力系统稳定运行的重大问题,干式变压器作为输配电线路中的重要元器件,首当其冲受到谐波的严重影响。如何将谐波影响降到最小,并且采取的措施性价比最高,是摆在工程技术人员面前的一道难题。相信随着变压器技术和工艺水平的不断提升和电力电子技术的融合与发展,电网中的谐波危害会逐步降低,电力系统的可靠性和稳定性会达到一个新的高度。

参考文献

[1]王兆安,杨君,刘进军.谐波抑制和无功功率补[M].北京:机械工业出版社,1999.

[2]翁利民.电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术研究综述[J].电力电容器,2004(3):6-10.

[3]王兆安,刘进军.电力电子装置谐波抑制及无功补偿技术的进展[J].电力电子技术,1997(1):100-104.

[4]陈丽敏,史立生.电力电子装置谐波抑制、无功补偿及有源功率因数校正技术综述[J].电气传动自动化,1998(3):3-6.

8.干式变压器的防雷接地措施探讨 篇八

干式变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路。在电力系统中,一般如汽机变压器、锅炉变压器、除灰变压器、除尘变压器、脱硫变压器等都是干式变压器,变比为6000V/400V和10KV/400V,用于带额定电压380V的负载。简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。其结构特点有:

(一)铁芯。

采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢片采用45度全斜接缝,使磁通沿着硅钢片接缝方向通过。

(二)绕组。

可以分为大致的以下几种:一是缠绕式;二是环氧树脂加石英砂填充浇注;三是玻璃纤维增强环氧树脂浇注(即薄绝缘结构);四是多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式 (一般多采用高压绕组,因为它能有效的防止浇注的树脂开裂,提高了设备的可靠性)

(三)高压绕组。

一般采用多层圆筒式或多层分段式结构。

(四)低压绕组。

一般采用层式或箔式结构。形式分为:一是开启式。是一种常用的形式,其器身与大气直接接触,适应于比较干燥而洁净的室内,(环境温度20度时,相对湿度不应超过85%),一般有空气自冷和风冷两种冷却方式。二是封闭式。器身处在封闭的外壳内,与大气不直接接触。(由于密封,散热条件差,主要用于矿用它属于是防爆型的)。三是浇注式。用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘,它结构简单、体积小,适用于较小容量的变压器。

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和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。

随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用,使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。但是干式变压器由于长年放置户外的旷野等地或者是高压输电线路的附近,因此经常遭受到雷击,那么对该类变压器进行一定的雷电防护是非常有价值的,但在防护的过程中发现,变压器的防雷接地部分显得尤为的重要。

二、干式变压器的不同位置处防雷接地保护措施

(一)在干式变压器高压侧装设避雷器。

根据SDJ7-79《电力设备过电压保护设计技术规程》规定:配电变压器的高压侧一般应采用避雷器保护,避雷器的接地线和变压器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连接在一起接地。这也是颁布DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。然而,大量研究和运行经验均表明,仅在高压侧采用避雷器保护时,在雷电波作用下仍有损坏现象。一般地区年损坏率为1%,在多雷区可达5%左右,个别100雷暴日的雷电活动特殊强烈地区,年损坏率高达50%左右。究其主要原因,乃是雷电波侵入配电变压器高压侧绕组所引起的正、逆变换过电压造成的。

(二)在干式变压器低压侧加装氧化锌避雷器。

这种保护方式的接线为:变压器高、低避雷器的接地线、低压侧中性点及变压器金属外壳四点连接在一起接地(或称三点共一体)。运行经验和试验研究表明,对绝缘良好的配电变压器,仅在高压侧装设避雷器时,仍有发生正、逆变换过电压造成的雷害事故。这是因为高压侧装设的避雷器对于正变换或逆变换过电压都是无能为力的。正、逆变换过电压作用下的层间梯度,与变压器的匝数成正比,与绕组的分布有关,绕组的首端、中部和末端均有可能破坏,但以末端较危险。低压侧加装避雷器可以将正、逆变换过电压限制在一定范围之内。

(三)高、低压侧接地分开的保护方式。

这种保护方式的接线为高压侧避雷器单独接地,低压侧不装避雷器,低压侧中性点及变压器金属外壳连接在一起,并与高压侧接地分开接地。研究表明,这种保护方式利用大地对雷电波的衰减作用可基本上消除逆变换过电压,而对正变换过电压,计算表明,低压侧接地电阻从10Ω降至2.5Ω时,高压侧的正变换过电压可降低约40%。若对低压侧接地体进行适当的处理,就可以消除正变换过电压。该保护方式简单、经济,但对低压侧接地电阻要求较高,有一定的推广价值。干式变压器防雷保护措施多种多样,除以上列举的以外,还有在配电变压器铁心上加装平衡绕组抑制正逆变换过电压;在干式变压器内部安装金属氧化物避雷器等。

三、结语