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H级干式变压器的特点及运行使用分析 |
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| H级干式变压器的特点及运行使用分析 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 14:21:14  |
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摘 要：我国目前常用的干式配电变压器主要是F级绝缘的环氧树脂浇注型或缠绕型的产品，最近，国内推出一种采用No mex绝缘纸作绝缘的H级绝缘干式变压器。通过F1级耐火能力、E2级环境适应能力和承受C2级热冲击能力试验，证明它具有良好的电气性能、机械性能和较高的耐热等级，并且是一种安全性好的环保产品，能在多种恶劣的环境下运行，值得推广使用。
关键词：H级干式变压器；试验；特点
为了减少电能损耗，缩小供电半径，提高电压质量和供电可靠性，变压器要直接深入负荷中心安装，使得人们对变压器的安全性、环保性提出了越来越高的要求。采用干式变压器便是明智之举。目前我国常用的干式变压器为F级绝缘的环氧树脂真空浇注型或缠绕型产品，最近国内推出一种采用美国杜邦公司的No mex绝缘纸作绝缘的H级干式变压器（以下简称“H级干变”）。本文就H级干变的特点和运行使用作些介绍。
1特点
1．1耐热绝缘等级高，过载能力强
No mex纸的耐热绝缘等级属C级，在高温下具有非常稳定的化学性能，可在220℃的高温下长期安全使用。干式变压器绝缘等级定格为H级（180℃），留有较大的过载裕度，因而具有较大的过载能力。
1．2机械性能好，局部放电少，抗短路能力强
No mex纸比普通绝缘纸有较高的机械强度。
干式变压器的高压绕组采用H级绝缘漆包扁铜线绕制，分段层式结构，有效地降低了层间电压；低压绕组采用优质的、导电性能好、局部放电少的铜箔绕制，层式结构，大大降低了轴向短路力。高压绕组和低压绕组同属包裹型线圈，均以No mex纸作层间绝缘，并用H级绝缘胶缠绕、包封，高温固化形成一个整体。这样，高低压绕组都被封在Nomex纸的保护层中，并且H级绝缘漆和Nomex纸都具有一定的弹性，因而具有较好的机械性能和较强的抗短路能力。另外，由于制造过程不采用环氧树脂真空浇注或缠绕，所以消除了存在气泡的危险，即使万一绕组内部含有微小的气泡，也不会像环氧树脂绕组那样对产品造成危害。
1．3环境适应力和抗污秽、盐雾能力强
由于高低压绕组都被封在Nomex纸的保护层稳定性好，潮湿对Nomex纸的电气性能影响又很小，所以H级干变有较好的环境适应性，有较好的耐潮、耐碱、耐污秽能力。
1．4安全性好
No mex纸可以长期耐受220℃的高温，在起火的情况下具有自熄能力。即使在完全分解的情况下，也不会产生烟雾和有害气体。万一发生火灾，也便于扑救。
2H级干变的三项特殊试验
2．1 F1级耐火能力试验
在绕组下端40 mm处放置一个盛有酒精的容器，点燃酒精，并距绕组175 mm处设置一块功率为24 k W、温度为750℃的发热板，绕组经过20min燃烧和高温烘烤后，烟雾温度的标准值是不超过440℃，而试验结果是被试绕组的烟雾温度只有239℃。从试验开始，绕组经过28 min的燃烧，标准规定烟雾的透明度应大于20％，且无毒性气体产生，而该产品的透明度达到63％，没有产生毒性气体。另外试验还表明Nomex纸难燃不助燃，离火后自熄。这说明H级干变具有很好的安全性。
2．2 E2级环境适应能力试验
把变压器置于一个密闭室内，加入电导率为0．5～1．5 S／m的盐雾，使湿度达到93％，温度维持在50℃，共计经过150 h，使盐雾和水分充分渗透变压器表面，在此情况下，施加75％的工频耐压和75％的雷电冲击试验电压，产品不被击穿，达到了E2级。这项试验说明H级干变有较强的防潮和耐污秽能力，在潮湿、酷热和相当于Ⅳ级污秽的恶劣环境下也能安全运行。
2．3承受C2级热冲击能力试验
把变压器置于一个密闭室内，室温为25℃，经过8 h将室温降到－25℃，保持12 h，此时输入大小为2倍额定电流的电流，使变压器的温度达到165～170℃，断电后约2 h，待变压器温度下降到25℃时，施加75％的工频耐压和75％的雷电冲击试验电压，产品不被击穿，达到C2级。这项试验说明H级干变能在寒冷的天气下直接投入运行和在骤冷骤热的条件下安全运行。
3适用场所
H级干变由于具有以上优点，除适用于一般场
所外，还特别适用于某些对电气设备要求特别苛刻的场所，如易燃、湿热、昼夜温差大、对噪音水平严格控制的地方以及大气污秽或盐雾严重的地区。
4运行情况
H级干变在珠海国际赛车场挂网运行至今，情况良好。运行情况如下：
a）运行稳定，噪音低，噪音通常在50 dB以下，符合环境要求。
b）运行温度一般在60～65℃之间，即使在使用环境较差的地下室，绕组温升也基本保持正常。c）局部放电较少，一般在5 pC左右。
d）过载能力强，可以在1．1倍的额定负载下长期安全运行。测试结果表明：H级干变与同等容量的F级环氧树脂干式变压器相比，若过载前后的条件相同，前者有较长的最大安全过载时间。
5运行维护
a）H级干变在投入运行前，首先检查风机的转动是否灵活，有无卡阻现象，然后进行通电调试，检查温控装置的显示是否正常，风机的转向是否正确。
b）H级干变可以适当地超负荷运行，但是以有足够的自然通风条件为前提的，变压器需要4m3／（k VA·min）左右的通风量。必要时可在变压器室安装排风装置来改善通风条件。
c）根据变压器安装场所的环境污染情况，定期切断电源，擦拭沉积于表面和气道中的灰尘污垢。
d）定期检查温控仪表和强迫风冷装置，监测绕组的温度变化，确保绕组的温度高于设定值时能自动启动风机强迫风冷，控制绕组温度，并发出相应的超温报警和超温跳闸信号，使得H级干变安全、经济运行。温度控制的整定值一般选定如下：
100℃时风机启动，80℃时风机关闭，130℃时超温报警，150℃时超温跳闸。
e）监测H级干变运行时负荷变化情况，避免长期过负荷运行，影响干式变压器的使用寿命。H级干变的寿命与其绝缘热老化有关。其正常预期寿命的计算是以环境温度20℃及变压器绝缘系统的温度等级为依据的。预期使用寿命是额定负荷电流和绕组额定热点温度的函数。当H级干变的温升超过表1的温升限值时，对预期使用寿命的影响程度是遵循“10 K规则”的，即H级干变的温升每超过限值10 K，则寿命减小一半。H级干变长期过负荷运行，就会加剧绕组的绝缘热老化，缩短H级干变的使用寿命。因此，厂家提供了在环境温度20℃时允许过负荷的时间曲线，用户可参照选用。
6 结束语
H级干变是目前国内绝缘等级最高的干式变压器，属安全、环保、节能型新产品。笔者认为，珠海市靠近海岸，湿度和盐雾大，在城网建设和改造中，可推广使用H级干变。
参考文献
［1］GB／T17211—1998，干式电力变压器负载导则［S］．
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