Характарыстыкі і прымяненне сухога трансфарматара

У цяперашні час сухія сілавыя трансфарматары ў Кітаі ў асноўным трохфазныя цвёрдафармаўныя серыя SC, такія як: трохфазны абмотачны трансфарматар серыі SCB9, трохфазны фальгіраваны трансфарматар серыі SCB10 і трохфазны фальгіраваны трансфарматар серыі SCB9. Яго ўзровень напружання звычайна знаходзіцца ў дыяпазоне 6-35 кВ, максімальная магутнасць да 25 МВА. Сухія трансфарматары ў асноўным падзяляюцца на дзве катэгорыі: прасякнутыя сухія трансфарматары і сухія смаляныя трансфарматары.

1. Прасякнуты сухі трансфарматар

Дрот прасякнутага сухога трансфарматара ў Кітаі пакрыты шкляным дротам, а пракладка гарачым прэсаваннем з адпаведнага ізаляцыйнага матэрыялу. Ён у асноўным выкарыстоўваецца на гідраэлектрастанцыях і ў вышынных будынках з добрай вогнеўстойлівасцю.

З-за розніцы ў насычальнай фарбе ізаляцыя трансфарматараў падзяляецца на B, F, H, C, асноўную і вертыкальную ізаляцыю (асноўная ізаляцыя паміж абмоткамі і паміж абмоткамі і стрыжнем).

Вертыкальная ізаляцыя адносіцца да ізаляцыі паміж рознымі кропкамі і рознымі часткамі абмоткі трансфарматара з рознымі патэнцыяламі, у асноўным уключаючы характарыстыкі ізаляцыі паміж віткамі, пластамі і секцыямі абмоткі. У якасці ізаляцыйнага асяроддзя выкарыстоўваецца паветра.

Гэты тып трансфарматара больш схільны да ўздзеяння навакольнага асяроддзя, чым сухі трансфарматар са смалой, ён мае большы знешні выгляд і вагу, а магутнасць у краіне і за мяжой, як правіла, зніжаецца.

На абодвух канцах абмоткі ёсць канцавыя ўшчыльняльнікі, якія не баяцца прыліваў і адліваў, маюць высокую вогнеўстойлівасць і не падвяргаюцца ўздзеянню адкрытага агню пры тэмпературы 750 ℃, што робіць іх адносна новым тыпам сухіх трансфарматараў. 1.2 Сухія трансфарматары са смалой, якія сёння з'яўляюцца вядучымі прадуктамі айчынных трансфарматараў са смалой, можна падзяліць на наступныя тры катэгорыі.

Першы тып, які называецца ліццём з дроту, для высокага напружання выкарыстоўваецца ліццё з дроту з разрыўным цыліндрам, для нізкага напружання — ліццё з дроту з цыліндрам (або сегментаваным цыліндрам); Лі Цянь, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Заўвага: ліццё без напаўняльніка.

Другі тып, які называецца трансфарматарам з фальгой, мае высокае напружанне з сегментаванай фальгой, нізкае напружанне — з меднай фальгой (або алюмініевай фальгой) абмоткі; адліўка адліваецца з напаўняльнікам.

Трэці тып, высокі ціск для намотвання дроту, размыкальны цыліндр, тып намоткі з меднай фальгі (або алюмініевай фальгі) нізкага ціску; адліўка адліваецца без напаўняльніка.

Вышэйзгаданыя тры тыпы прадукцыі маюць свае асаблівасці ў вытворчасці і эксплуатацыйных характарыстыках і ў цяперашні час займаюць пэўную долю рынку. У гэтым артыкуле мы засяродзімся на абмеркаванні ліццёвых трансфарматараў з дроцяной абмоткай.

2. Літы трансфарматар з дротам

2.1. Структурныя асаблівасці

На другой электрастанцыі Баоцзі правінцыі Шэньсі выкарыстоўваюцца сухія трансфарматары з дротам, залітымі ў дроце, напружаннем 6 кВ, магутнасцю ад 100 кВА да 1600 кВА, устаноўленыя ў памяшканнях.

Абмоткі высокага і нізкага напружання выраблены з меднага дроту, цалкам абматанага, узмоцненага шкловалакном, тонкай ізаляцыі, смалы без напаўняльніка, прасякнутай заліўкай у вакууме і зацвярдзелай у адпаведнасці з крывой пэўнай тэмпературы зацвярдзення.

Абмотка высокага напружання мае спецыяльную сегментаваную цыліндрычную структуру, а абмотка нізкага напружання — шматслаёвую цыліндрычную, сегментаваную або адмысловую сегментаваную цыліндрычную структуру ў залежнасці ад узроўню напружання.

2.2 Тэхнічныя характарыстыкі

2.2.1 Ударатрывалая абмотка высокага напружання трансфарматара з дапамогай ліцця дроту мае спецыяльную цыліндрычную структуру секцыі. Гэтая структура заснавана на агульнай канструкцыі шпульнай абмоткі. Звычайны тып падсечкі цыліндрычнага тыпу мае як перавагі ўдаратрываласці шпульнай абмоткі, так і супярэчнасць паміж пластамі шпульнай абмоткі высокага напружання, што з'яўляецца ідэальнай структурай абмоткі. Яе часта называюць нерэзананснай структурай абмоткі.

У параўнанні са звычайным сегментаваным цыліндрам, спецыяльны сегментаваны цыліндр можа яшчэ больш знізіць напружанне паміж пластамі, палепшыць размеркаванне напружання і значна палепшыць ударную трываласць, каб вытрымліваць атмасфернае перанапружанне і працоўнае перанапружанне.

Ударатрываласць звязана не толькі са структурай абмоткі, але і залежыць ад якасці ліцця абмоткі і электрычных уласцівасцей ізаляцыйнага матэрыялу.

Пасля завяршэння намоткі вырабу яго заліваюць чыстай смалой у вакууме без дадання напаўняльніка, каб не зніжаць цякучасць смалы.

А паколькі абмотка наматана дротам, смала можа цалкам насыціць абмотку, незалежна ад восевага або радыяльнага кірунку абмоткі, і ўнутры няма бурбалак.

Анатацыя: У гэтым артыкуле прадстаўлена класіфікацыя і характарыстыкі сухіх трансфарматараў, а таксама разглядаюцца структурныя характарыстыкі літых трансфарматараў з дротам, тэхнічныя характарыстыкі, сістэма астуджэння, сістэма кантролю тэмпературы і г.д., а таксама падсумаваны перспектывы развіцця сухіх трансфарматараў. Ключавыя словы: сухі трансфарматар; класіфікацыя літых трансфарматараў з дротам.

Смала і шкловалакно складаюцца з цвёрдай ізаляцыі, не толькі маюць добрую ўдаратрываласць, але і вельмі малыя лакальныя разрады.

2.2.2. Добрая механічная трываласць і высокая ўстойлівасць да кароткага замыкання. Пры сегментаваным цыліндрычным тыпе абмоткі правадоў, пасля вакуумнай заліўкі, смала можа быць прасякнута паміж пластамі, віткамі і секцыямі абмоткі адначасова.

Пасля зацвярдзення смала, дрот і шкловалакно шчыльна злучаюцца, утвараючы трывалую цвёрдую канструкцыю. Высокая трываласць механічных уласцівасцей канструкцыі вызначае, што вырабы, атрыманыя метадам ліцця з дроту, маюць добрую ўстойлівасць да кароткага замыкання.

Каэфіцыент цеплавога пашырэння кампазітнага ізаляцыйнага матэрыялу, атрыманага шляхам зацвярдзення смалы і шкловалакна, складае (18 ~ 20) × 10⁻⁶/K, а каэфіцыент пашырэння медзі, якая выкарыстоўваецца ў абмотцы, складае 17 × 10⁻⁶/K, што практычна блізка да гэтых двух значэнняў. Гэта ліквідуе механічнае напружанне паміж правадніком абмоткі і ізаляцыйным матэрыялам, выкліканае цеплавым пашырэннем і халодным сцісканнем падчас працы трансфарматара. Гэта дазваляе ліквідаваць з'яву расколін ад кораня.

Паколькі выраб адліваецца са смалы пад высокім і нізкім ціскам, а жалезны стрыжань пакрыты смалой, ён мае моцную вільгацятрываласць і каразійную ўстойлівасць. Пры адноснай вільготнасці паветра 100% ён можа працаваць працяглы час.

Паколькі кампазітная ізаляцыя, якая складаецца з чыстай смалы і шкловалакна, мае надзвычай высокую электрычную трываласць, таўшчыня паверхневай ізаляцыі вырабу складае ўсяго 1,5 ~ 2 мм, што значна паляпшае эфектыўнасць рассейвання цяпла паверхняй абмоткі.

2.3. Сістэма астуджэння і абароны

Сухія трансфарматары астуджаюцца натуральным паветраным астуджэннем і прымусовай цыркуляцыяй паветра. Натуральнае паветранае астуджэнне выкарыстоўваецца для забеспячэння нармальнай працы трансфарматара пры намінальнай нагрузцы. Сухія трансфарматары, якія выкарыстоўваюцца на электрастанцыі Баоцзі № 2, астуджаюцца прымусовай цыркуляцыяй паветра з дапамогай радыяльнага вентылятара.

Пасля астуджэння прымусовай цыркуляцыяй паветра магутнасць сухіх трансфарматараў магутнасцю 800 кВА і ніжэй можа быць павялічана на 40%, а сухіх трансфарматараў магутнасцю 800 кВА і вышэй — на 50%, і яны могуць працаваць бесперапынна.

Сухі трансфарматар звычайна мае ступень абароны IP00, гэта значыць, без абалонкі, выкарыстоўваецца ў памяшканні. Другая электрастанцыя Baoji выкарыстоўвае гэты рэжым абароны. Таксама ў адпаведнасці з патрабаваннямі карыстальніка дадаецца ахоўная абалонка.

Корпус са ступенню абароны IP20 прадухіляе пранікненне цвёрдых старонніх прадметаў памерам больш за 12 мм і забяспечвае бар'ер для токаводных частак. Пры выкарыстанні абароны IP23, акрамя функцыі абароны IP20, ён таксама мае функцыю прадухілення пырскаў вады.

2.4. Сістэма кантролю тэмпературы

Бяспечная і надзейная праца і тэрмін службы сілавога трансфарматара ў значнай ступені залежаць ад бяспечнай і надзейнай ізаляцыі абмоткі трансфарматара. Тэмпература абмоткі, якая перавышае тэмпературу ізаляцыі, з'яўляецца адной з асноўных прычын разбурэння ізаляцыі і немагчымасці нармальнай працы трансфарматара.

Літы трансфарматар серыі SC з дротам абсталяваны аўтаматычнай сістэмай кантролю тэмпературы XMTB. У першы віток нізкавольтнага дроту абмоткі ўбудаваны плацінавы вымяральны элемент тэмпературы цеплавога супраціву, які аўтаматычна выяўляе павышэнне тэмпературы абмоткі, адлюстроўвае тэмпературу трохфазнай нізкавольтнай абмоткі і забяспечвае яе цеплавую абарону.

Пры змене тэмпературы навакольнага асяроддзя і нагрузкі, калі тэмпература абмоткі дасягае ліміту, рэгулятар тэмпературы аўтаматычна пасылае сігнал для кіравання запускам вентылятара (110 ℃), прыпынкам вентылятара (90 ℃), сігналізацыяй (120 ℃) ​​і адключэннем (145 ℃), каб забяспечыць надзейную абарону ад перагрузкі падчас працы.

Літыя трансфарматары серыі SC3 з дроцяной абмоткай выкарыстоўваюць запатэнтаваную тэхналогію M&C для вызначэння і кантролю тэмпературы абмотак трансфарматараў і вырабляюць кантролер тэмпературы, які можа непасрэдна выяўляць тэмпературу абмотак і рэалізоўваць кантроль прымусовага паветранага астуджэння (AF), сігналізацыю аб перагрэве і адключэнне трансфарматара ад перагрэву.

Пасля нармальнай адладкі рэгулятара тэмпературы трансфарматар спачатку ўключаецца ў сетку, а затым падаецца на яго тэмпературны рэгулятар. Рэгулятар тэмпературы знаходзіцца ў стане аўтаматычнага кіравання, і выконваецца выяўленне тэмпературы і абарона трансфарматара. Калі тэмпература абмоткі перавышае 110 ℃, рэгулятар тэмпературы запускае вентылятар для прымусовага астуджэння; калі тэмпература абмоткі падае ніжэй за 90 ℃ пры прымусовым астуджэнні паветрам, вентылятар спыняецца.

Калі тэмпература абмоткі яшчэ больш павысіцца, рэгулятар тэмпературы выдасць сігнал трывогі перагрэву (155 ℃) і сігнал адключэння з-за перагрэву (170 ℃). Калі рэгулятар тэмпературы выйдзе з ладу і яго нельга часова зняць, зніміце яго, трансфарматар зможа працягваць працаваць, трэба толькі кантраляваць і забяспечваць нармальны працоўны стан трансфарматара.

3. Параўнанне сухога трансфарматара і алейнага трансфарматара

Значныя перавагі і нізкі кошт алейных трансфарматараў цяжка замяніць іншымі трансфарматарамі. У патрабаваннях вонкавай і пажарнай абароны агульных месцаў, у цяперашні час і ў будучыні на працягу больш доўгага перыяду часу, усё яшчэ будуць у асноўным выкарыстоўвацца алейныя трансфарматары.

Але для месцаў з высокімі патрабаваннямі да пажарнай бяспекі выкарыстоўваюцца трансфарматары сухога тыпу або з неўзгаральнай вадкасцю і неўзгаральнай вадкасцю. Сухі трансфарматар мае больш высокую перагрузачную здольнасць, чым алейны трансфарматар, галоўным чынам таму, што шчыльнасць току сухога трансфарматара ніжэйшая, цеплаёмістасць вялікая, а пастаянная часу абмоткі вялікая.

У параўнанні з алейным трансфарматарам, у сухога трансфарматара паляпшаюцца ўмовы ізаляцыі. Алейныя трансфарматары выкарыстоўваюцца ў большай колькасці месцаў і часцей усталёўваюцца на адкрытым паветры.

Дыяпазон харчавання сухога трансфарматара невялікі, часцей за ўсё ён працуе ў памяшканнях. У параўнанні з алейнымі трансфарматарамі, ён мае меншую амплітуду напружання маланкі, больш павольную галоўку хвалі і меншую верагоднасць удару маланкі.

Сухія трансфарматары часта абараняюцца металаксіднымі разраднікамі, якія не толькі абмяжоўваюць атмасфернае перанапружанне, але і ўнутранае перанапружанне.