山東特變電力設備有限公司
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工作原理:
干式變壓器利用電磁感應原理,將電能或信號從一個電路傳輸?shù)搅硪粋電路。當交流電流通過初級線圈(即原繞組)時,會在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通,由于原、副繞組在同一個鐵芯上,磁通穿過副繞組(即次級繞組)時,便在變壓器副邊產(chǎn)生感應電動勢,從而實現(xiàn)電壓的變換。其輸出電壓由初級線圈和次級線圈的匝數(shù)之比決定。
結(jié)構(gòu)組成:
鐵芯:鐵芯是變壓器的磁路部分,通常由優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片疊制而成,硅鋼片采用 45 度全斜接縫,使磁通能夠沿著硅鋼片接縫方向通過,這樣可以減少渦流損耗,提高變壓器的效率。為了防止鐵芯生銹和絕緣,鐵芯表面會刷一層絕緣漆。
繞組:繞組是變壓器的電路部分,用來傳輸電能。干式變壓器的繞組通常由銅線或鋁線繞制而成,根據(jù)不同的絕緣方式和結(jié)構(gòu)形式,可分為多種類型。常見的繞組形式有纏繞式、環(huán)氧樹脂加石英砂填充澆注式、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂澆注式(即薄絕緣結(jié)構(gòu))、多股玻璃絲浸漬環(huán)氧樹脂纏繞式等。
絕緣系統(tǒng):由于干式變壓器沒有絕緣油作為絕緣介質(zhì),因此需要采用其他的絕緣材料來保證繞組之間、繞組與鐵芯之間的絕緣性能。常用的絕緣材料有環(huán)氧樹脂、Nomex 紙等。環(huán)氧樹脂具有良好的絕緣性能、機械強度和耐熱性能,廣泛應用于干式變壓器的絕緣封裝;Nomex 紙是一種高性能的絕緣材料,具有優(yōu)異的耐熱性、阻燃性和絕緣性能,常用于 H 級干式變壓器。
溫控系統(tǒng):為了保證干式變壓器的安全運行,通常會配備完善的溫度檢測和保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過埋入繞組內(nèi)部的溫控探頭實時監(jiān)測變壓器的溫度,并將溫度信號傳輸?shù)綔乜仄魃。當溫度超過設定值時,溫控器會自動啟動風機進行散熱,或者發(fā)出報警、跳閘等信號,以保護變壓器。
外殼:外殼起到保護變壓器內(nèi)部部件的作用,同時也具有一定的防護等級,能夠防止外界的灰塵、水分和其他雜質(zhì)進入變壓器內(nèi)部。外殼的材質(zhì)一般為不銹鋼或鋼板,根據(jù)使用環(huán)境的不同,可以選擇不同的防護等級,如 IP20、IP30、IP43、IP54 等。
分類:
樹脂干式變壓器:機械強度高,耐受短路能力強,防潮及耐腐蝕性能好,局部放電小,運行壽命長,損耗低,過負荷能力強。
浸漬式干式變壓器:絕緣耐熱等級高,防火性能更好,在高溫燃燒時不會產(chǎn)生大量煙霧。
優(yōu)點:
安全性能高:不使用絕緣油,不存在火災、爆炸的危險,也不會釋放有毒氣體,對環(huán)境和人體無害。
防火性能好:具有難燃自熄的特性,適用于防火要求較高的場所。
維護工作量。運行過程中無需對絕緣油進行監(jiān)測和維護,減少了維護工作量和維護成本。
運行效率高:損耗低,節(jié)能效果明顯,能夠提高電力系統(tǒng)的運行效率。
體積小、重量輕:便于安裝和運輸,可安裝于負荷的中心位置,無需特殊基礎,節(jié)省了占地面積和安裝費用。
適應環(huán)境能力強:能夠在高濕度、惡劣環(huán)境下運行,具有良好的防潮、防塵性能。
噪聲低:運行時產(chǎn)生的噪聲較小,對周圍環(huán)境的影響較小。
缺點:
造價較高:與油浸式變壓器相比,干式變壓器的制造成本較高,因此價格也相對較貴。
散熱性能較差:依靠空氣對流進行冷卻,散熱效果不如油浸式變壓器,在過載能力方面相對較弱。
對環(huán)境要求高:雖然適應環(huán)境能力強,但在一些極端惡劣的環(huán)境下,如強腐蝕性氣體、金屬細屑較多的場所,仍可能會影響其正常運行。
應用場合:
高層建筑:由于高層建筑對防火要求較高,且空間有限,干式變壓器體積小、防火性能好的特點使其成為高層建筑配電系統(tǒng)的理想選擇。
地鐵、機場、劇院等公共場所:這些場所人員密集,對安全性要求極高,干式變壓器的安全性能能夠滿足這些場所的需求。
工業(yè)企業(yè):在一些對環(huán)境要求較高的工業(yè)企業(yè),如電子廠、制藥廠等,干式變壓器可以避免絕緣油對產(chǎn)品造成污染。
新能源領(lǐng)域:如光伏發(fā)電、風力發(fā)電等新能源發(fā)電系統(tǒng)中,干式變壓器也得到了廣泛的應用。