Charakteristiky a použití suchého transformátoru

V současné době jsou čínské suché výkonové transformátory většinou třífázové s plným tvářením řady SC, jako například: třífázový vinutý transformátor řady SCB9, třífázový fóliový transformátor řady SCB10 a třífázový fóliový transformátor řady SCB9. Jeho napěťová úroveň je obecně v rozsahu 6-35 kV a maximální kapacita až 25 MVA. Suchý transformátor se dělí hlavně na impregnovaný suchý transformátor a pryskyřičně suchý transformátor do dvou kategorií.

1. Impregnovaný suchý transformátor

Drát impregnovaného suchého transformátoru v Číně je pokryt skleněným drátem a podložka je za tepla lisována s odpovídajícím izolačním materiálem. Používá se nejčastěji ve vodních elektrárnách a výškových budovách s dobrou požární odolností.

Vzhledem k rozdílu v impregnační barvě se izolace transformátorů dělí na B, F, H, C, hlavní a vertikální izolaci (hlavní izolace mezi vinutím a mezi vinutím a izolací jádra).

Vertikální izolace se týká izolace mezi různými body a různými částmi vinutí transformátoru s různým potenciálem, zejména zahrnuje izolační vlastnosti mezi závity, vrstvami a sekcemi vinutí. Jako izolační médium se používá vzduch.

Tento typ transformátoru je ovlivněn prostředím než suchý transformátor pryskyřičného typu, má větší vzhled a hmotnost a má tendenci klesat domácí i zahraniční výkon.

Na obou koncích vinutí jsou koncová těsnění, která se nebojí přílivu a odlivu, mají silnou požární odolnost a zabraňují požáru v otevřeném ohni při 750 ℃, což je relativně nový typ suchého transformátoru. 1.2 Pryskyřičný suchý transformátor lze v dnešních domácích pryskyřičných licích transformátorech rozdělit do následujících tří kategorií.

První typ, označovaný jako transformátor s drátovým litím, má vysoké napětí jako drátový odlitek s přerušovacím válcem, nízké napětí jako drátový odlitek s válcovým (nebo segmentovým) odlitkem; Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Poznámka pro odlitek bez výplně.

Druhý typ, označovaný jako transformátor s fóliovým vinutím, má pro vysoké napětí segmentovaný typ fóliového vinutí, pro nízké napětí je vinutí měděnou fólií (nebo hliníkovou fólií); odlitek je odlitý s výplní.

Třetí typ, vysokotlaký pro navíjení drátem pomocí lámání válcem, nízkotlaký typ navíjení měděnou fólií (nebo hliníkovou fólií); Odlitek se odlévá bez plniva.

Výše uvedené tři typy produktů mají svá vlastní specifika ve výrobě a výkonu a v současné době zaujímají určitý podíl na trhu. V tomto článku se zaměříme na diskusi o drátově vinutých licích transformátorech.

2. Litý transformátor s vinutým drátem

2.1. Konstrukční prvky

V druhé elektrárně Baoji v provincii Shaanxi se v továrně používají suché transformátory, které jsou vyrobeny z drátově vinutých licích drátů, s napěťovým stupněm 6 kV, výkonem 100 kVA až 1600 kVA a jsou instalovány ve vnitřních prostorách.

Vinutí vysokého a nízkého napětí produktu jsou vyrobena z měděného drátu, plně vinutého, vyztuženého skleněnými vlákny, s tenkou izolací, pryskyřicí bez plniva, impregnovaného litím ve vakuu a vytvrzeného dle specifické teplotní vytvrzovací křivky.

Vysokonapěťové vinutí má speciální segmentovanou válcovou strukturu a nízkonapěťové vinutí má v závislosti na úrovni napětí vícevrstvý válcový typ, segmentovaný válcový typ nebo speciální segmentovaný válcový typ.

2.2 Technické vlastnosti

2.2.1 Odolnost proti nárazu Vinuté vinutí transformátoru vn používá speciální válcovou strukturu. Tato struktura je založena na běžném průřezu vinutí cívky. Běžný typ válce s podsekcí zdědil výhody odolnosti proti nárazu vinutí cívky a vyřešil rozpor mezi vrstvou vinutí cívky a vysokým napětím, což je ideální struktura vinutí. Často se nazývá nerezonanční struktura vinutí.

Ve srovnání s běžným segmentovaným válcem může speciální segmentovaný válec dále snížit napětí mezi vrstvami, zlepšit rozložení napětí a výrazně zvýšit rázovou houževnatost, aby odolal atmosférickému přepětí a provoznímu přepětí.

Odolnost proti nárazu nesouvisí pouze se strukturou vinutí, ale závisí také na kvalitě odlitku vinutí a elektrických vlastnostech izolačního materiálu.

Po dokončení navíjení se výrobek zalije čistou pryskyřicí ve vakuu a nepřidává se žádné plnivo, aby se nesnížila tekutost pryskyřice.

A protože vinutí je navinuto drátem, pryskyřice může vinutí zcela nasytit, bez ohledu na axiální nebo radiální směr vinutí, a uvnitř nejsou žádné bubliny.

Abstrakt: Tento článek představuje klasifikaci a charakteristiky suchého transformátoru a zaměřuje se na strukturní charakteristiky lití drátem vinutého transformátoru, technické vlastnosti, chladicí systém, systém regulace teploty atd., shrnuje perspektivy vývoje suchého transformátoru. Klíčová slova: suchý transformátor; Klasifikace lití drátem vinutého transformátoru.

Pryskyřice a skleněná vlákna složené z pevné izolace, nejenže mají dobrou odolnost proti nárazu a lokální výboj je velmi malý.

2.2.2. Dobrá mechanická pevnost a vysoká odolnost proti zkratu. U segmentovaného válcového typu vinutí drátu lze po vakuovém lití pryskyřici namočit mezi vrstvy, závity a sekce vinutí najednou.

Po vytvrzení se pryskyřice, drát a skleněná vlákna pevně spojí a vytvoří pevnou tuhou strukturu tělesa. Vysoce pevné mechanické vlastnosti struktury určují, že produkty vyrobené navíjením drátu mají dobrou odolnost proti zkratu.

Koeficient tepelné roztažnosti kompozitního izolačního materiálu vytvořeného vytvrzující pryskyřicí a skleněnými vlákny je (18 ~ 20)×10⁻⁶/K a koeficient roztažnosti mědi použité ve vinutí je 17×10⁻⁶/K, což je v podstatě blízko těmto dvěma hodnotám. Eliminuje mechanické napětí mezi vodičem vinutí a izolačním materiálem způsobené tepelnou roztažností a smršťováním za studena během provozu transformátoru. Od základu eliminuje jev praskání.

Protože je výrobek odléván z pryskyřice za vysokého a nízkého tlaku a železné jádro je potaženo pryskyřicí, má silnou odolnost proti vlhkosti a korozi. I při 100% relativní vlhkosti vzduchu může stále fungovat po dlouhou dobu.

Protože kompozitní izolace složená z čisté pryskyřice a skleněných vláken má extrémně vysokou elektrickou pevnost, je tloušťka povrchové izolace výrobku pouze 1,5 ~ 2 mm, což výrazně zlepšuje účinnost odvodu tepla z povrchu vinutí.

2.3. Chladicí systém a ochrana

Suché transformátory jsou chlazeny přirozeným vzduchovým chlazením a nuceným cirkulačním chlazením. Přirozené chlazení vzduchem je použito k zajištění normálního provozu transformátoru při jmenovitém zatížení. Suché transformátory používané v elektrárně Baoji č. 2 jsou všechny chlazeny nuceným vzduchem pomocí radiálního ventilátoru.

Po ochlazení nucenou cirkulací vzduchu lze kapacitu suchého transformátoru s výkonem 800 kVA a méně zvýšit o 40 % a kapacitu suchého transformátoru s výkonem 800 kVA a více o 50 % a transformátor může běžet nepřetržitě.

Suchý transformátor má obecně stupeň krytí IP00, tj. bez pláště, pro vnitřní použití. Druhá elektrárna Baoji používá tento režim ochrany. Také podle požadavků uživatele přidejte ochranný plášť.

Kryt s krytím IP20 zabraňuje vniknutí pevných cizích těles větších než 12 mm a poskytuje bariéru pro živé části. Při použití krytí IP23 má kromě ochranné funkce IP20 také funkci ochrany proti stříkající vodě.

2.4 Systém regulace teploty

Bezpečný a spolehlivý provoz a životnost výkonového transformátoru do značné míry závisí na bezpečné a spolehlivé izolaci vinutí transformátoru. Teplota vinutí překračující teplotu izolace je jedním z hlavních důvodů, proč je izolace zničena a transformátor nemůže normálně fungovat.

Transformátor s drátovým vinutím řady SC využívá automatický systém ochrany proti teplotě XMTB. V prvním závitu nízkonapěťového vinutí je zabudován platinový měřicí prvek teploty, který automaticky detekuje nárůst teploty vinutí, zobrazuje teplotu třífázového nízkonapěťového vinutí a zajišťuje jeho tepelnou ochranu.

Se změnou okolní teploty a zatížení, když vinutí dosáhne limitní teploty, regulátor teploty automaticky vyšle signál pro ovládání spuštění ventilátoru (110 °C), zastavení ventilátoru (90 °C), alarmu (120 °C) a vypnutí (145 °C), takže výrobek má spolehlivou ochranu proti přetížení během provozu.

Drátové lité transformátory řady SC3 využívají patentovanou technologii společnosti M&C pro detekci a regulaci teploty vinutí transformátoru a vyrábějí regulátor teploty, který dokáže přímo detekovat teplotu vinutí a realizovat regulaci nuceného chlazení vzduchem (AF), alarm přehřátí a vypnutí transformátoru při přehřátí.

Po normálním odladění regulátoru teploty se transformátor nejprve uvede do síťového provozu a poté se regulátor teploty zapne. Regulátor teploty je v automatickém režimu a provádí se detekce teploty a ochrana transformátoru. Když teplota vinutí překročí 110 °C, regulátor teploty spustí ventilátor pro nucené chlazení. Pokud teplota vinutí klesne pod 90 °C při nuceném chlazení vzduchem, ventilátor se zastaví.

Pokud se teplota vinutí dále zvýší, regulátor teploty vydá alarm přehřátí (155 ℃) a signál vypnutí přehřátí (170 ℃). Pokud regulátor teploty selže a nelze jej dočasně odpojit, odstraňte jej. Transformátor může pokračovat v provozu, stačí pouze monitorovat a zajistit, aby transformátor byl v normálním provozním stavu.

3. Porovnání suchého transformátoru a olejového transformátoru

Významné výhody a nízké náklady olejových transformátorů je obtížné nahradit jinými transformátory. V požadavcích na venkovní a protipožární ochranu běžných míst, v současnosti i v budoucnu po delší dobu, budou stále převážně olejové transformátory.

Pro místa s vysokými požadavky na požární ochranu se však používají transformátory suchého typu nebo transformátory s nehořlavou kapalinou a transformátory s nehořlavou kapalinou. Suchý transformátor má vyšší přetížitelnost než transformátor ponořený v oleji, a to především proto, že hustota proudu suchého transformátoru je nižší, tepelná kapacita je velká a časová konstanta vinutí je velká.

Ve srovnání s olejovým transformátorem se u suchého transformátoru zlepšují izolační provozní podmínky. Olejový transformátor se používá na více místech a je častěji instalován venku.

Rozsah napájení suchého transformátoru je malý, spíše pro provoz v interiéru. Ve srovnání s olejovými transformátory trpí nižší amplitudou bleskového napětí, pomalejší hlavou vlny a menší pravděpodobností úderu blesku.

Suché transformátory jsou často chráněny svodiči přepětí z oxidu kovu, které nejen omezují atmosférické přepětí, ale také omezují vnitřní přepětí.