Charakteristiky a použitie suchého transformátora

V súčasnosti sú suché výkonové transformátory v Číne prevažne trojfázové s pevným tvarovaním série SC, ako napríklad: trojfázový vinutý transformátor série SCB9, trojfázový fóliový transformátor série SCB10 a trojfázový fóliový transformátor série SCB9. Jeho napäťová úroveň je vo všeobecnosti v rozsahu 6-35 kV a maximálna kapacita je až 25 MVA. Suchý transformátor sa delí hlavne na impregnovaný suchý transformátor a živicový suchý transformátor do dvoch kategórií.

1. Impregnovaný suchý transformátor

Drôt impregnovaného suchého transformátora v Číne je pokrytý skleneným drôtom a podložka je za tepla lisovaná s príslušným izolačným materiálom. Používa sa najmä vo vodných elektrárňach a výškových budovách s dobrou požiarnou odolnosťou.

Vzhľadom na rozdiel v impregnačnej farbe sa izolácia transformátora delí na B, F, H, C, hlavnú a vertikálnu izoláciu (hlavná izolácia medzi vinutím a vinutím a medzi vinutím a izoláciou jadra).

Vertikálna izolácia sa vzťahuje na izoláciu medzi rôznymi bodmi a rôznymi časťami vinutia transformátora s rôznym potenciálom, najmä vrátane izolačného výkonu medzi závitmi, vrstvami a časťami vinutia. Ako izolačné médium sa používa vzduch.

Tento typ transformátora je v porovnaní so suchým živicovým transformátorom ovplyvňovaný prostredím, má väčší vzhľad a hmotnosť a má tendenciu znižovať výkon doma aj v zahraničí.

Na oboch koncoch vinutia sú koncové tesnenia, ktoré sa neboja prílivu a odlivu, majú silnú ohňovzdornosť a zabraňujú požiaru v otvorenom ohni pri teplote 750 ℃, čo je relatívne nový typ suchého transformátora. 1.2 Suchý transformátor zo živice možno v súčasnosti rozdeliť do troch kategórií na výrobu transformátorov vyrobených z domácej živice.

Prvý typ, označovaný ako drôtovo vinutý odliatok transformátora, jeho vysoké napätie je drôtovo vinutý valec s prerušovaným odlievaním, nízke napätie je drôtovo vinutý valec (alebo segmentovaný valec); Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Poznámka pre odlievanie bez výplne.

Druhý typ, označovaný ako transformátor s fóliovým vinutím, má vysokonapäťový typ segmentovaného fóliového vinutia, nízkonapäťový typ vinutia je z medenej fólie (alebo hliníkovej fólie); odliatok je odliaty s plnivom.

Tretí typ, vysokotlakový na navíjanie drôtom pomocou lámacieho valca, nízkotlakový navíjací typ z medenej fólie (alebo hliníkovej fólie); Odliatok sa odlieva bez plniva.

Vyššie uvedené tri typy produktov majú svoje vlastné charakteristiky vo výrobe a výkone a v súčasnosti zaujímajú určitý podiel na trhu. V tomto článku sa zameriame na diskusiu o drôtovo vinutých liatych transformátoroch.

2. Drôtový vinutý liaty transformátor

2.1. Štrukturálne prvky

V druhej elektrárni Baoji v provincii Shaanxi sa v továrni používajú suché transformátory s drôteným plášťom, s napäťovým stupňom 6 kV, výkonom od 100 kVA do 1600 kVA a vnútornou inštaláciou.

Vysokonapäťové a nízkonapäťové vinutia produktu sú vyrobené z medeného drôtu, plne navinutého, vystuženého sklenenými vláknami, s tenkou izoláciou, živicou bez plniva, impregnovaného liatím vo vákuu a vytvrdeného podľa špecifickej teplotnej vytvrdzovacej krivky.

Vysokonapäťové vinutie má špeciálnu segmentovanú valcovú štruktúru a nízkonapäťové vinutie má viacvrstvový valcový typ, segmentovaný valcový typ alebo špeciálny segmentovaný valcový typ podľa úrovne napätia.

2.2 Technické vlastnosti

2.2.1 Odolnosť voči nárazu Vinuté vinutie transformátora vn využíva špeciálnu valcovú štruktúru prierezu. Táto štruktúra je založená na bežnom prierezovom vinutí cievky. Bežný valcový typ podsekcie zdedil výhody odolnosti voči nárazu vinutia cievky a vyriešil rozpor medzi vrstvou vinutia cievky a vysokým napätím, čo je ideálna štruktúra vinutia. Často sa nazýva nerezonančná štruktúra vinutia.

V porovnaní s bežným segmentovaným valcom môže špeciálny segmentovaný valec ďalej znížiť napätie medzi vrstvami, zlepšiť rozloženie napätia a výrazne zlepšiť rázovú húževnatosť, aby odolal atmosférickému prepätiu a prevádzkovému prepätiu.

Odolnosť voči nárazu nesúvisí len so štruktúrou vinutia, ale závisí aj od kvality odlievania vinutia a elektrických vlastností izolačného materiálu.

Po dokončení navíjania sa výrobok naleje čistou živicou vo vákuovom stave a nepridáva sa žiadne plnivo, aby sa neznížila tečúca schopnosť živice.

A pretože vinutie je navinuté drôtom, živica ho môže úplne nasýtiť, bez ohľadu na axiálny alebo radiálny smer vinutia, a vo vnútri nie sú žiadne bubliny.

Abstrakt: Tento článok predstavuje klasifikáciu a charakteristiky suchého transformátora a zameriava sa na štrukturálne charakteristiky drôtovo vinutého liateho transformátora, technické charakteristiky, chladiaci systém, systém regulácie teploty atď., zhrnul perspektívy vývoja suchého transformátora. Kľúčové slová: suchý transformátor; Klasifikácia drôtovo vinutých liatych transformátorov.

Živica a sklenené vlákno zložené z pevnej izolácie, nielenže majú dobrú odolnosť voči nárazu a lokálny výboj je veľmi malý.

2.2.2. Dobrá mechanická pevnosť a vysoká odolnosť voči skratu. Pri segmentovanom valcovom type vinutia drôtu sa po vákuovom naliatí môže živica nasiaknuť medzi vrstvy, závity a časti vinutia naraz.

Po vytvrdnutí sa živica, drôt a sklenené vlákno pevne spoja a vytvoria pevnú tuhú štruktúru telesa. Vďaka vysokým mechanickým vlastnostiam štruktúry majú výrobky z navíjaného drôtu dobrú odolnosť voči skratu.

Koeficient tepelnej rozťažnosti kompozitného izolačného materiálu vytvoreného vytvrdzovaním živice a sklenených vlákien je (18 ~ 20) × 10⁻⁶/K a koeficient rozťažnosti medi použitej vo vinutí je 17 × 10⁻⁶/K, čo je v podstate blízko k dvom hodnotám. Eliminuje mechanické napätie medzi vodičom vinutia a izolačným materiálom spôsobené tepelnou rozťažnosťou a zmršťovaním za studena počas prevádzky transformátora. Od základov eliminuje jav praskania.

Keďže je výrobok odlievaný živicou pri vysokom a nízkom tlaku a železné jadro je potiahnuté živicou, má silnú odolnosť voči vlhkosti a korózii. Pri relatívnej vlhkosti vzduchu 100 % môže stále fungovať dlhú dobu.

Pretože kompozitná izolácia zložená z čistej živice a sklenených vlákien má extrémne vysokú elektrickú pevnosť, hrúbka povrchovej izolácie výrobku je iba 1,5 ~ 2 mm, čo výrazne zlepšuje účinnosť odvádzania tepla z povrchu vinutia.

2.3. Chladiaci systém a ochrana

Suché transformátory sú chladené prirodzeným chladením vzduchom a núteným chladením cirkuláciou vzduchu. Prirodzené chladenie vzduchom sa používa na zabezpečenie normálnej prevádzky transformátora pri menovitom zaťažení. Suché transformátory používané v elektrárni Baoji č. 2 sú všetky chladené núteným prúdením vzduchu pomocou radiálneho ventilátora.

Po ochladení nútenou cirkuláciou vzduchu sa kapacita suchého transformátora s výkonom 800 kVA a menej môže zvýšiť o 40 % a kapacita suchého transformátora s výkonom 800 kVA a viac sa môže zvýšiť o 50 % a transformátor môže bežať nepretržite.

Suchý transformátor má vo všeobecnosti stupeň ochrany IP00, to znamená, že nemá kryt a je vhodný na vnútorné použitie. Druhá elektráreň Baoji používa tento režim ochrany. Ochranný kryt sa môže pridať aj podľa požiadaviek používateľa.

Krytie IP20 zabraňuje vniknutiu pevných cudzích predmetov väčších ako 12 mm a poskytuje bariéru pre živé časti. Pri použití ochrany IP23 má okrem funkcie ochrany IP20 aj funkciu zabránenia striekajúcej vode.

2.4. Systém regulácie teploty

Bezpečná a spoľahlivá prevádzka a životnosť výkonového transformátora do značnej miery závisia od bezpečnej a spoľahlivej izolácie vinutia transformátora. Teplota vinutia presahujúca teplotu izolácie je jedným z hlavných dôvodov, prečo je izolácia zničená a transformátor nemôže normálne fungovať.

Drôtový transformátor série SC využíva automatický systém ochrany proti teplote XMTB. V prvom závitu nízkonapäťového vinutia je zabudovaný platinový prvok na meranie teploty, ktorý automaticky detekuje nárast teploty vinutia, zobrazuje teplotu trojfázového nízkonapäťového vinutia a poskytuje mu tepelnú ochranu.

Pri zmene okolitej teploty a zaťaženia, keď vinutie dosiahne limitnú teplotu, regulátor teploty automaticky vyšle signál na riadenie spustenia ventilátora (110 ℃), zastavenia ventilátora (90 ℃), alarmu (120 ℃) ​​a vypnutia (145 ℃), aby mal výrobok počas prevádzky spoľahlivú ochranu proti preťaženiu.

Drôtové transformátory série SC3 využívajú patentovanú technológiu spoločnosti M&C na detekciu a reguláciu teploty vinutí transformátora a vyrábajú regulátor teploty, ktorý dokáže priamo detekovať teplotu vinutí a realizovať reguláciu núteného chladenia vzduchom (AF), alarm prehriatia a vypnutie transformátora v prípade prehriatia.

Po normálnom odladení regulátora teploty sa transformátor najprv uvedie do prevádzky v sieti a potom sa regulátor teploty zapne. Regulátor teploty je v stave automatickej regulácie a vykonáva sa detekcia teploty a ochrana transformátora. Keď teplota vinutia prekročí 110 ℃, regulátor teploty spustí ventilátor pre nútené chladenie; ak teplota vinutia klesne pod 90 ℃ pri nútenom chladení vzduchom, ventilátor sa zastaví.

Ak sa teplota vinutia ďalej zvýši, regulátor teploty vydá alarm prehriatia (155 ℃) a signál vypnutia prehriatia (170 ℃). Ak regulátor teploty zlyhá a nie je možné ho dočasne odstrániť, odstráňte ho, transformátor môže pokračovať v prevádzke, stačí ho monitorovať a zabezpečiť, aby bol transformátor v normálnom prevádzkovom stave.

3. Porovnanie suchého transformátora a olejového transformátora

Významné výhody a nízke náklady olejových transformátorov je ťažké nahradiť inými transformátormi. V požiadavkách na vonkajšiu a protipožiarnu ochranu všeobecných priestorov, v súčasnosti a aj v budúcnosti na dlhšiu dobu, budú stále prevažne olejové transformátory.

Pre miesta s vysokými požiadavkami na protipožiarnu ochranu sa však používajú transformátory suchého typu alebo transformátory s nehorľavou kvapalinou a transformátory s nehorľavou kvapalinou. Suchý transformátor má vyššiu preťažiteľnosť ako transformátor ponorený do oleja, najmä preto, že hustota prúdu suchého transformátora je nižšia, tepelná kapacita je veľká a časová konštanta vinutia je veľká.

V porovnaní s olejovým transformátorom sa zlepšujú izolačné prevádzkové podmienky suchého transformátora. Olejový transformátor sa používa na viac miestach a častejšie sa inštaluje vonku.

Rozsah napájania suchého transformátora je malý, viac sa hodí na prevádzku v interiéri. V porovnaní s olejovými transformátormi trpí nižšou amplitúdou bleskového napätia, pomalšou vlnovou hlavou a menšou pravdepodobnosťou úderu blesku.

Suché transformátory sú často chránené zvodičmi prepätia z oxidu kovu, ktoré nielen obmedzujú atmosférické prepätie, ale aj obmedzujú vnútorné prepätie.