干式變壓器培訓(xùn)材料講解

1、干式變壓器培訓(xùn)教材 （技術(shù)部分） 一、培訓(xùn)目的 ： 通過培訓(xùn)，讓員工對(duì)變壓器的用途、工作原理、調(diào)壓方式、變壓器的分類、干變的發(fā)展歷程、干變的分 類及其特點(diǎn)、干變的使用場(chǎng)合等變壓器的基本知識(shí)有一個(gè)粗淺的認(rèn)識(shí)和了解，為今后能更好工作做一個(gè)鋪墊。 二、培訓(xùn)內(nèi)容 1、變壓器的用途 變壓器的用途是多方面的， 在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門， 都十分廣泛的應(yīng)用著各種各樣的變壓器。 就電力系統(tǒng)而言，變壓器 就是一個(gè)主要的設(shè)備。我們知道，要將大功率的電能輸送到很遠(yuǎn)的地方去，采用較低的電壓來傳輸是不可能的。這是因?yàn)椋?當(dāng)采用較低的電壓輸電時(shí)， 其相應(yīng)的輸電電流就很大。 一方面大的電流將在輸電線路上引起很大的功率損耗； 另

2、一方面， 大 的電流將在輸電線路上引起很大的電壓降落以致電能送不出去（根據(jù)P線損I2R和 P傳輸=UI，要想使 P線損降低，由于 R一定， 則降低 I，又根據(jù) P傳輸=UI，要想 I 降低，則必須使 U升高）。例如，將 3000 千瓦的電能用發(fā)電機(jī)的端電壓 10千伏電壓送電 時(shí)，最遠(yuǎn)只能送到十幾公里遠(yuǎn)的地方。而制造電壓很高的發(fā)電機(jī)，目前在技術(shù)上還很難實(shí)現(xiàn)。因此，只能依靠變壓器將發(fā)電 機(jī)的端電壓升高進(jìn)行輸電。一般來說，當(dāng)輸電距離越遠(yuǎn)，輸送的功率越大時(shí)，要求的輸電電壓也越高。比如：用 110 千伏電 壓可將 5 萬千瓦的功率輸送到 50 150公里遠(yuǎn)的地方；輸電電壓用 220 千伏時(shí)，輸送容量為

3、20 30萬千瓦，輸電距離可達(dá) 200400 公里；使用 500 千伏超高壓輸電時(shí)，能將 100 萬千瓦的功率輸送到 500 公里以上的地方去。 當(dāng)電能輸送到受電區(qū)，比如城市和工廠，又必須用降壓變壓器將輸電線上的高電壓降低到配電系統(tǒng)的電壓，然后再經(jīng)過 一系列的配電變壓器將電壓降低到用電電壓以供使用。 可見，在電力系統(tǒng)里變壓器的地位十分重要。變壓器除了應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，還應(yīng)用在需要特種電源的工業(yè)企業(yè)中。例 如，給冶煉供電用的電爐變壓器，電解或化工用的整流變壓器，焊接用的電焊變壓器，試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器和調(diào)壓器等等。 2、變壓器的工作原理 變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而制成的靜止的傳輸交流電能并改變交流

4、電壓的裝置。如果在某一個(gè)繞組的兩端施加某一電 源的交流電壓， 那么在該繞組中將流過一個(gè)交流電流。在這個(gè)交流電流的作用下， 鐵心中將激勵(lì)一個(gè)交變磁通。而這個(gè)交變 磁通將在所有的繞組中感應(yīng)出交流電壓來， 這種電壓就叫感應(yīng)電壓。 如果在另一個(gè)繞組的兩端接上負(fù)載， 則在該繞組與負(fù)載 所構(gòu)成的閉合電路中將有交流電流流過。 這樣就達(dá)到了由電源向負(fù)載傳輸交流電能并改變交流電壓的目的。 通常接電源的繞 組叫一次繞組，接負(fù)載的繞組叫二次繞組。這就是變壓器的工作原理。 3、變壓器的定義 變壓器的定義在講前面講變壓器的工作原理時(shí)已經(jīng)講到，也就是變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而制成的靜止的傳輸交流電 能并改變交流電壓的裝置

5、。 4、變壓器的主要組成部分 任何一臺(tái)變壓器，它的主要的組成部分包括三部分。一是磁路部分也就是變壓器的鐵心部分，二是電路部分也就是繞組 部分我們通常把它叫做線圈，三是冷卻系統(tǒng)，對(duì)干變而言就是風(fēng)機(jī)，對(duì)油變而言指的是變壓器油，散熱片，冷卻水，和風(fēng)機(jī) 等用于變壓器冷卻的東西。 另外還包括附件， 對(duì)干變而言指的是象溫控溫顯系統(tǒng)，絕緣子， 托線夾等對(duì)油變而言指的是分接 開關(guān)，高低壓套管，吸濕器，氣體繼電器等東西。 5、變壓器的分類 變壓器的種類很多，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)會(huì)得出不同的分類結(jié)果。 按用途分 ：分為電力變（用于電力系統(tǒng)的變壓器）和 特種變（其它各類變壓器又稱為雜類變壓器） ；按相數(shù)分 ：單相變壓

6、器，三相變壓器和多相變壓器； 按繞組分 ：雙繞組變壓 器，自耦變壓器，三繞組變壓器和多繞組變壓器； 按冷卻條件分 ：油浸式變壓器（包括油浸自冷，油浸風(fēng)冷，強(qiáng)風(fēng)冷卻，強(qiáng) 油水冷等），干式變壓器和充氣式變壓器； 按調(diào)壓方式分 ：有載調(diào)壓和無勵(lì)磁調(diào)壓等。 6、變壓器產(chǎn)品型號(hào)的表示方法 變壓器產(chǎn)品型號(hào)的表示方法我們用一個(gè)圖來表示： 防護(hù)代號(hào)（一般不標(biāo)， TH 濕熱， AT 干熱） 高壓繞組額定電壓等級(jí)（ kV） 額定容量（ kVA） 設(shè)計(jì)序號(hào)（ 1，2，3 等；半銅半鋁加 b） 調(diào)壓方式（無勵(lì)磁調(diào)壓不標(biāo)， Z 表示有載調(diào)壓） 導(dǎo)線材質(zhì)（銅線不標(biāo)， L表示鋁線 ,B 銅箔， LB鋁箔） 繞組數(shù)（雙繞組不

7、標(biāo) ,S 三繞組， F 雙分裂繞組） 循環(huán)方式（自然循環(huán)不標(biāo)， P 強(qiáng)迫循環(huán)） 冷卻方式（ J 油浸自冷，亦可不標(biāo)， G干式空氣自冷， C干式 澆注絕緣， F油浸風(fēng)冷， S 油浸水冷） 相數(shù)（ D單相， S 三相） 繞組耦合方式（一般不標(biāo)， O自耦） 例如： OSFPSZ 25000/220 表示自耦三相強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓，額定容量 25000kVA，高壓繞組額定電壓 220 kV 級(jí)電力變壓器。 有些廠家高壓繞組額定電壓等級(jí)后面還把低壓繞組的電壓等級(jí)也表示出來了的， 這時(shí)，在高低壓之間應(yīng)該用冒號(hào)隔開。 如： SCB9 1250/10 ： 0.4 。 7、變壓器的調(diào)壓方式 變壓器

8、的調(diào)壓方式分為兩種，無勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓。所謂無勵(lì)磁調(diào)壓指的是變壓器二次側(cè)不帶負(fù)載，一次側(cè)也與電網(wǎng) 斷開（無電源勵(lì)磁）的調(diào)壓方式。 帶負(fù)載進(jìn)行變換線圈分接的調(diào)壓，稱為有載調(diào)壓。 8、變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù) 對(duì)變壓器性能的描述得依靠變壓器得技術(shù)數(shù)據(jù)。技術(shù)數(shù)據(jù)是變壓器生產(chǎn)和使用、詢價(jià)和訂貨時(shí)的主要依據(jù)。變壓器的技 術(shù)數(shù)據(jù)一般都標(biāo)在銘牌上。變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)內(nèi)容包括： 、相數(shù)和額定頻率 變壓器分為單相和三相兩種。 一般均制成三相變壓器以直接滿足輸配電的要求， 小型變壓器有制成單相的， 特大型變壓 器為了滿足運(yùn)輸?shù)囊?，做成單相運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后組裝成三相變壓器。 變壓器的額定頻率就是所設(shè)計(jì)的變壓器的運(yùn)行頻率，我國

9、為50Hz。當(dāng)頻率由 50Hz 變?yōu)?60Hz 時(shí)，變壓器的電抗值增加 1.2 倍，負(fù)載損耗增加 1.12 倍，總損耗增加，溫升增加，輸出容量要降低，空載電流的無功分量和空載損耗要降低。 、額定電壓、額定電壓組合和額定電壓比 a、額定電壓 變壓器的一個(gè)重要作用就是改變電壓， 因此額定電壓是變壓器的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。 變壓器的額定電壓應(yīng)與所連 接的輸變電線路的電壓相符合，我國的輸變電線路的電壓等級(jí)（kV）為 0.38 3 6 10 15（ 20） 35 63 110 220 330 500 輸變電線路電壓等級(jí)就是線路終端的電壓值， 因此與線路終端側(cè)連接的變壓器的額定電壓與上面的數(shù)值相同。 線路始端

10、（電源端）電壓考慮到線路的壓降將比上面的數(shù)值高。35 kV 以下電壓等級(jí)的始端電壓比電壓等級(jí)高 5，而 35 kV 及以上 的要高 10，因此，變壓器的額定電壓也相應(yīng)提高。線路始端電壓值（kV）為 0.4 3.15 6.3 10.5 15.75 38.5 69 121 242 363 550 額定電壓是指線電壓，且均以有效值表示。 b、額定電壓組合變壓器的額定電壓就是各繞組的額定電壓，是指施加的或空載時(shí)產(chǎn)生的電壓?？蛰d時(shí)， 某一繞組施加額 定電壓，則變壓器其它繞組都同時(shí)產(chǎn)生額定電壓。繞組之間額定電壓組合是有規(guī)定的，比如高壓為10（6） kV 時(shí)，低壓為 0.4kV 等。 c、額定電壓比額定電壓

11、比是指高壓繞組與低壓或中壓繞組的額定電壓之比，所以額定電壓比K 1。 、額定容量 變壓器的主要作用就是傳輸電能，因此額定容量是它的主要數(shù)據(jù)。它是表觀容量的慣用值，表征傳輸電能的大小。 變壓器的額定容量與繞組的額定容量有所區(qū)別： 雙繞組變壓器的額定容量即為繞組的額定容量； 多繞組變壓器應(yīng)對(duì)每個(gè)繞組 的額定容量加以規(guī)定， 其額定容量為最大繞組的額定容量； 當(dāng)變壓器容量由冷卻方式而變更時(shí)， 則額定容量是指最大的容量。 我國現(xiàn)在的變壓器的額定容量等級(jí)是按 1010 倍數(shù)增加的 R10優(yōu)先系數(shù)，只有 30kVA 和 63000kVA以上的容量等級(jí)與優(yōu) 先系數(shù)有所不同，具體的容量等級(jí)見表 變壓器的容量等級(jí)

12、（ kVA） 10 100 1000 10000 （120000） 125 1250 12500 （150000） 160 1600 16000 （180000） 20 200 2000 20000 （240000） 250 2500 25000 （360000） （30） 315 3150 31500 等等 400 4000 40000 50 500 5000 50000 63 630 6300 63000 80 800 8000 （ 90000） 變壓器的額定容量的大小與電壓等級(jí)也是密切相關(guān)的。電壓低，容量大時(shí)電流大，損耗增大；電壓高、容量小時(shí)絕緣比 例過大，變壓器尺寸相對(duì)增大。因此，電壓

13、低的容量必小，電壓高的容量必大。 按國內(nèi)傳統(tǒng)習(xí)慣變壓器也可按其額定容量大致分為： 小型變壓器（ 1600kVA），中型變壓器 （6306300kVA），大型變壓器（800063000kVA）和特大型變壓器 （63000kVA）。 、額定電流 變壓器的額定電流是由繞組的額定容量除以該繞組的額定電壓及相應(yīng)的相系數(shù)（單相為1，三相為 3 ），而算出的流 經(jīng)繞組線段的電流。 因此，變壓器的額定電流就是各繞組的額定電流，是指線電流，也以有效值表示。但是，組成三相組的單相變壓器，如 繞組為三角形聯(lián)結(jié)，繞組的額定電流以線電流為分子，3為分母表示，例如 500/ 3 A。變壓器在額定容量運(yùn)行時(shí)，繞組 的電流為

14、額定電流。 、繞組的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) a、繞向與極性 線圈中感應(yīng)電勢(shì)的方向與線圈的繞向有關(guān)。因此，繞向決不能搞錯(cuò)。線圈的繞向分兩種，即左繞向和右繞向。繞組的繞 向是按繞組的首端起頭算起的線匝繞制方向。 左繞向：由起繞端開始，線匝沿左螺旋方向前進(jìn)（層式、螺旋式） ，或面對(duì)繞組起繞端觀察時(shí)，線匝由起繞頭開始，按 逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)為左繞向。 右繞向：由起繞端開始，線匝沿右螺旋方向前進(jìn)（連續(xù)式） ，或面對(duì)繞組起繞端觀察時(shí)，線匝由起繞頭開始，按順時(shí)針 方向旋轉(zhuǎn)時(shí)為右繞向。 在變壓器中， 雖然原電壓與付電壓都是交變的， 但在某一瞬間原繞組的兩個(gè)端頭中必定有一個(gè)具有高電位， 另一端頭具 有低電位。同時(shí)，付繞組也必

15、定是一個(gè)端頭為高電位，另一個(gè)端頭為低電位，通常，把原付繞組中同時(shí)具有高電位或低電位 的端頭稱作同名端， 或同極性端。 端頭的標(biāo)號(hào)按國標(biāo)規(guī)定：一律把高壓或低壓繞組的同極性端標(biāo)為首端或末端， 高壓繞組首 端用英文字母大寫的 A、B、C，末端用大寫的字母 X、Y、Z 表示；低壓繞組首端用小寫字母 a、b、c，末端用小寫的字母 x、 y、 z 表示，中壓繞組用大寫字母右下角加 m表示。 下面我們研究一下極性、繞向與感應(yīng)電勢(shì)三者之間的關(guān)系（原付繞組套在一個(gè)鐵心柱上的情況） 1、繞向相同，標(biāo)號(hào)相同，如圖 a x ，即原付邊感應(yīng)電勢(shì)同相位 2、標(biāo)號(hào)相同但繞向相反，如圖 付繞組感應(yīng)電勢(shì)反相，也就是相位差 3、

16、繞向相同但標(biāo)號(hào)相反，如圖 4、繞向相反，標(biāo)號(hào)相反，如圖 2 52a，假設(shè)原繞組感應(yīng)電勢(shì)正方向是從 A X ，顯然付繞組的感應(yīng)電勢(shì)也是從 2 52b，如果原繞組感應(yīng)電勢(shì)從 A X ，則付繞組感應(yīng)電勢(shì)從 x a ，即原、 1800。 2 5 2c，可見原付繞組感應(yīng)電勢(shì)也是反相的。 2 52d，如果原電勢(shì)從 A X ，由于付繞組的繞向相反，所以付電勢(shì)反相，又 由于標(biāo)號(hào)是反標(biāo)注的，所以付電勢(shì)仍由 a x ，那么原付電勢(shì)為同相位。 從上面的討論可以看出， 感應(yīng)電勢(shì)的方向決定于繞向， 對(duì)于同一鐵心柱上的二個(gè)繞組， 如果繞向相同則感應(yīng)電勢(shì)的方向 也相同，繞向相反則感應(yīng)電勢(shì)的方向也相反。至于極性，則是人為規(guī)定

17、的一種規(guī)律，由于極性也決定感應(yīng)電勢(shì)的方向，因此 極性既不能搞錯(cuò)又要符合規(guī)律。從圖中可以看出，如要使原付感應(yīng)電勢(shì)保持同相或反相，改變付繞組的標(biāo)號(hào)就能滿足要求。 但在實(shí)際上這是不可能的， 如 252d，按規(guī)律付繞組的端頭 a應(yīng)標(biāo)在上面， x標(biāo)在下面， 這是就相當(dāng)于付繞組的繞向反 了，為了保持感應(yīng)電勢(shì)同相，再將標(biāo)號(hào)反過來象圖d 那樣標(biāo)注，那么在三相聯(lián)結(jié)引線時(shí)，就要將引線結(jié)構(gòu)進(jìn)行很大的改動(dòng)， 這種改動(dòng)往往是不可能的。 對(duì)三相變壓器而言，各相繞組同極性端，是由鐵心三相磁通的正方向所確定，當(dāng)三相變壓器其三相磁通在正常運(yùn)行時(shí)， 應(yīng)滿足的極性關(guān)系為 A B C0，這一關(guān)系確定了三相變壓器繞組的電勢(shì)也有一定的極

18、性關(guān)系，當(dāng)A、B、C 繞組均為 左繞向，則磁通按右手定則均向上，反之， A、B、 C繞組的極性均向下端，則三繞組必為右繞向。在三相變壓器的設(shè)計(jì)中， 若繞組的繞向有錯(cuò)誤， 繞組間的電勢(shì)極性關(guān)系就不可能正確， 變壓器就不可能正常運(yùn)行， 甚至造成事故， 如三相 D 接的繞組， 其中一相繞組繞向有錯(cuò)誤，聯(lián)結(jié)成 D 后，則造成三相總電勢(shì)不為零而形成短路，易發(fā)生繞組燒毀。 圖 2 52 繞向、極性與感應(yīng)電勢(shì)的關(guān)系 b、繞組聯(lián)結(jié)組 繞組的聯(lián)結(jié)組是變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)各相繞組之間的聯(lián)結(jié)方式。 單相變壓器除相線圈的內(nèi)部聯(lián)結(jié)外，沒有線圈之間的聯(lián)結(jié)，所以其聯(lián)結(jié)符合用 I 表示。 三相繞組的聯(lián)結(jié)方式最基本的有以下幾種

19、 1、星型聯(lián)結(jié)，或?qū)懗?Y 接。在星型接法中，將三相繞組的尾端直接聯(lián)結(jié)在一起，三相首端引出。 2、有中性點(diǎn)引出的星型聯(lián)結(jié)，或?qū)懗?Y0接，接線同 Y 接，只是將中性點(diǎn)也要引出。 3、三角形聯(lián)結(jié)，或?qū)懗?D接。聯(lián)結(jié)方式之一是： A接Y、B接Z、C接X；之二是： A接Z、B接X、C接Y。A、B、C 引出。 4、曲折型接法，或?qū)懗?Z 接。它的接線特點(diǎn)是將一個(gè)鐵心柱上的繞組分成兩部份。 三種聯(lián)結(jié)方式對(duì)高壓繞組用 Y、D、Z表示；對(duì)中壓和低壓繞組分別用 y、d、z 表示。有中性點(diǎn)引出時(shí)分別用符合 YN、 ZN和 yn、zn 表示。 變壓器按高壓、中壓、低壓繞組聯(lián)結(jié)的順序組合起來就是繞組的聯(lián)結(jié)組。比如：

20、高壓為Y、低壓為 yn 聯(lián)結(jié)，則繞 組聯(lián)結(jié)組為 Y， yn；高壓為 YN、中壓為 yn、低壓為 d 聯(lián)結(jié)，則繞組聯(lián)結(jié)組為 YN，yn，d。 c、繞組聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 同側(cè)繞組聯(lián)結(jié)后，不同側(cè)間電壓相量有角度差相位移。這種繞組間的相位移用時(shí)鐘序數(shù)表示。 它的含義是這樣的：把變壓器高壓側(cè)的線電壓相量作為時(shí)鐘的長針，并且把它固定的指在 12 點(diǎn)。把低壓側(cè)相應(yīng)的線電壓相 量作為時(shí)鐘的短針，它將隨著不同的接法而指向不同的數(shù)字，即它是動(dòng)的。 （ 用分針表示高壓線端與中性點(diǎn)間的電壓相量， 且指向定點(diǎn) 0（12）點(diǎn)；用時(shí)針表示低壓（或中壓）線端與中性點(diǎn)間的電壓相量，則時(shí)針?biāo)傅男r(shí)數(shù)就是繞組的聯(lián)結(jié)組） 。 如果高低壓

21、的線電壓同相位，則短針也指向12 點(diǎn)。時(shí)鐘上的 12 個(gè)數(shù)字將一個(gè)圓分成 12 等分，每一個(gè)等分就表示 300 的相 位差。這樣，當(dāng)原、付邊電壓有 1800的相位差時(shí)，短針就應(yīng)指向 6點(diǎn)；當(dāng)原、付電壓有 300的相位差時(shí)，短針指向 1點(diǎn)或 11 點(diǎn)均表示有 300的相位差，到底指向幾點(diǎn)，要看 Uab是越前還是落后 UAB, 如果 Uab是越前于 UAB 短針指向 11 點(diǎn)，如果落后則應(yīng) 指向 1 點(diǎn)。同理可以確定其它相位差，短針指向的數(shù)字。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)聯(lián)結(jié)組組別 原、付電壓間的相位差決定于繞組的繞向和標(biāo)號(hào)。所以應(yīng)根據(jù)這兩點(diǎn)來判斷原、付電壓的相位差，如果不能判斷，可通 過向量圖來幫助解決。 、分接

22、范圍 為了調(diào)整所需的電壓，變壓器的繞組要有分接抽頭以改變電壓比。在分接抽頭中：主分接與額定電壓、額 定電流和額定容量相對(duì)應(yīng)的分接； 分接因數(shù)某一分接時(shí)的匝數(shù)與主分接時(shí)匝數(shù)之比，既Ud/UN, 或以百分?jǐn)?shù)表示的（ Ud/UN） 100。其中 Ud為某分接的電 壓， UN為額定電壓。分接因數(shù)大于 1的為正分接，小于 1 的為負(fù)分接，等于 1時(shí)為主分接。 分接級(jí)（調(diào)壓級(jí)）相鄰分接間以百分?jǐn)?shù)表示的分接因數(shù)之差。 分接范圍（調(diào)壓范圍）最大、最小兩個(gè)以百分?jǐn)?shù)表示的分接因數(shù)與 100 相比的范圍，如在（ 100a 100b）內(nèi)，則 分接范圍為 a、 b。如果 ab，則分接范圍為 a。 分接工作能力主分接的工

23、作能力就是額定電壓、 額定電流和額定容量。 其它分接的工作能力就是其它分接的繞組分接 電壓、電流和容量。 一般情況下， 是在高壓繞組上抽出分接頭。 因?yàn)楦邏豪@組或其單獨(dú)的調(diào)壓繞組常常套在最外邊， 引出分接頭方便； 其次 是高壓側(cè)電流小，引出的分接引線和分接開關(guān)的載流部分截面小，分接開關(guān)接觸部分容易解決。 雙繞組變壓器常用聯(lián)結(jié)組的特性 聯(lián)結(jié)組 相量圖 聯(lián)結(jié)圖 單相 I，I I ， I0 ） 用于單相變壓器時(shí)沒有單獨(dú)特性。不能結(jié)成 Y,Y 聯(lián) 接的三相變壓器組，因此時(shí)三次諧波磁通完全在鐵 心中流通，三次諧波電壓較大，對(duì)繞組絕緣不利； 能結(jié)成其它聯(lián)接的三相變壓器組 三相 Y,yn （Y，yn0） 繞

24、組導(dǎo)線填充系數(shù)大，機(jī)械強(qiáng)度高，絕緣用量少， 可以實(shí)現(xiàn)四線制供電，常用于小容量三柱式鐵心的 小型變壓器上。但有三次諧波磁通，將在金屬結(jié)構(gòu) 件中引起渦流損耗 三相 Y,zn （Y ， zn11） 在二次或一次側(cè)遭受沖擊過電壓時(shí)，同一心住上的 兩個(gè)半線圈的磁勢(shì)互相抵消，一次側(cè)不會(huì)感應(yīng)過電 壓或逆變過電壓，適用于防雷性能高的配電變壓 器。但二次繞組需增加 15.5%的材料用量 三相 Y,d （Y ，d11） 二次側(cè)采用三角形結(jié)線，三次諧波電流可以循環(huán)流 動(dòng)，消除了三次諧波電壓。中性點(diǎn)不引出，常用于 中性點(diǎn)非死接地的大中型變壓器上 三相 YN,d （YN，d11） 特性同上。中性點(diǎn)引出，一次側(cè)中性點(diǎn)是穩(wěn)

25、定的， 用于中性點(diǎn)死接地的大型高壓變壓器上 表 2 51 雙繞組變壓器常用聯(lián)結(jié)組的特性 、阻抗電壓和負(fù)載損耗 雙繞組變壓器當(dāng)二次繞組短路， 一次繞組流過額定電流時(shí)施加的電壓稱為阻抗電壓Uz，通常阻抗電壓以額定電壓的百分 數(shù)表示，即 uz（ Uz/U N） 100 阻抗電壓百分?jǐn)?shù) uzux2ur2其中 ux為電抗電壓百分?jǐn)?shù)， ur 為電阻電壓百分?jǐn)?shù)。 阻抗電壓大小與變壓器成本和性能、 系統(tǒng)穩(wěn)定性和供電質(zhì)量有關(guān)。從運(yùn)行角度來看，希望短路阻抗值要小些， 使變壓器 的輸出電壓隨負(fù)載變化波動(dòng)較小，從安全角度來看，希望短路阻抗值大些，使變壓器短路電流倍數(shù)較小。一般來說，中小型 變壓器的 uz 4 10.5

26、 ，大型變壓器 uz12.517.5 。 二次繞組短接，一次繞組流過額定電流時(shí)所汲取的有功功率稱為負(fù)載損耗Pf。 . 、溫升和冷卻方式 a 、溫升 運(yùn)行中，干式變壓器和油浸式變壓器一樣，鐵心由于磁滯損耗、渦流損耗，繞組由于電阻損耗、雜散損耗及引 線損耗等而產(chǎn)生熱量。其中一部分熱量儲(chǔ)存于變壓器的發(fā)熱體中，使發(fā)熱體本身溫度升高，另一部分熱量則周圍的介質(zhì)中。 干變所有的電磁載體，如鐵心、繞組、引線以及漏磁場(chǎng)所能交鏈的結(jié)構(gòu)件等，均為發(fā)熱體，其中鐵心和繞組則為主要的發(fā)熱 體。發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量，除使自身的溫度升高外，也使周圍介質(zhì)溫度升高，特別是局部溫升過高可能造成絕緣過早損壞，或 由于絕緣介質(zhì)長期受高溫作

27、用而發(fā)生絕緣老化， 也會(huì)逐漸喪失絕緣性能。 眾所周知， 變壓器的壽命就是絕緣壽命， 當(dāng)要求變 壓器具有一定的壽命（ 2030 年），則其絕緣材料就應(yīng)保證在一定溫度下具有相應(yīng)的壽命。 各種絕緣材料的耐熱等級(jí)的允許最高工作溫度是一定的。如表 表 28 1 不同耐熱等級(jí)的最高工作溫度及變壓器的溫升限值 變壓器部 位 耐熱等級(jí) 允許最高工作溫度（） 溫升限值（ K） 測(cè)量方式 繞組 A 105 60 電阻法 E 120 75 B 130 80 F 155 100 H 180 125 C 220 150 鐵心及結(jié) 構(gòu)件表面 應(yīng)使相鄰絕緣不損傷的溫升 溫度計(jì)法 由于應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)于干變的要求較嚴(yán)格，因 此，干

28、變常用的耐熱等級(jí)為 B、F、H 絕緣材料。 提高絕緣材料的耐熱等級(jí)，采用 H級(jí)絕緣材料是干式變壓器當(dāng)前的發(fā)展方向。 干式變壓器各部位的溫度是不同的。 在額定運(yùn)行條件下， 并保證絕緣具有正常壽命時(shí)， 各部位的溫度不應(yīng)超過相應(yīng)的絕 緣材料的允許最高工作溫度。 干式電力變壓器各部位的溫升是指發(fā)熱體對(duì)周圍空氣的溫升， 但周圍空氣溫度在一年四季是變化的， 負(fù)載也是隨時(shí)間而 變化的， 因而變壓器各部位的溫度也是隨時(shí)間而變化的。 變壓器絕緣壽命取決于變壓器整個(gè)絕緣系統(tǒng)的最熱點(diǎn)溫度， 干式變 壓器在額定負(fù)載下，最熱點(diǎn)溫度不超過絕緣允許的最高工作溫度，在此溫度下干式電力變壓器可連續(xù)運(yùn)行2025 年。 對(duì)于不同耐

29、熱等級(jí)的干式電力變壓器， 繞組最熱點(diǎn)與平均溫度之差是不同的。 對(duì)于 H 級(jí)絕緣而言， 由于絕緣的耐熱等級(jí) 提高，變壓器體積的相對(duì)減少，散熱條件變差，從而使溫度增大。在干式電力變壓器中，雖然在一定的時(shí)間允許繞組最熱點(diǎn) 溫度達(dá)到各耐熱等級(jí)絕緣材料允許的最高溫度，但是不能長時(shí)間維持此溫度，否則也會(huì)影響絕緣的壽命。 為提高干式變壓器的負(fù)載能力，對(duì)于容量較大的采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，以提高干變的散熱效果。 干式變壓器的鐵心和繞組中產(chǎn)生的熱量靠熱傳導(dǎo)、 對(duì)流和輻射形式直接散于周圍的冷卻介質(zhì) （空氣） 中去。它的主要散 熱方式為對(duì)流散熱。對(duì)流分為自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流兩種。 （1）、自然對(duì)流 對(duì)流散熱是使氣體（空氣）流過

30、固體（發(fā)熱體）表面，在發(fā)熱體與空氣之間發(fā)生熱交換過程，參加自然對(duì)流過程的冷卻 介質(zhì)層的厚度不大，空氣的對(duì)流層一般為12 15mm。為了提高繞組的冷卻效果，在繞組內(nèi)部設(shè)置了冷卻氣道，以增加散熱 面積，氣道由于位于繞組內(nèi)部，所以只有對(duì)流散熱作用，而無輻射散熱作用。同時(shí)由于氣道壁與空氣的摩擦而產(chǎn)生氣阻，對(duì) 對(duì)流有一定的影響，故氣道不是完全有效散熱面。 （2）、強(qiáng)迫對(duì)流 在對(duì)流散熱情況下， 最大溫差出現(xiàn)在緊貼于發(fā)熱體表面的介質(zhì)不動(dòng)層中。 在自然對(duì)流時(shí)， 空氣流動(dòng)速度約為每秒幾十厘 米。當(dāng)采用軸流風(fēng)機(jī)或其它冷卻系統(tǒng)來加速空氣流動(dòng)時(shí)，即可減少發(fā)熱體表面空氣不動(dòng)層厚度，從而減少溫差。此時(shí)空氣的 流速將明顯影

31、響換熱的效果。 b、冷卻方式變壓器的冷卻方式由冷卻介質(zhì)種類及其循環(huán)種類來標(biāo)志。冷卻介質(zhì)種類和循環(huán)種類的字母代號(hào)如下表 表 2 82 冷卻介質(zhì)、循環(huán)種類的字母代號(hào) 冷卻介質(zhì) 礦物油或可燃性合成油 O 不燃性合成油 L 氣體 G 水 W 空氣 A 循環(huán)種類 自然循環(huán) N 強(qiáng)迫循環(huán)（非導(dǎo)向） F 強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán) D 冷卻方式由二個(gè)或四個(gè)字母代號(hào)表示， 依次為線圈冷卻介質(zhì)及其循環(huán)種類； 外部冷卻介質(zhì)及其循環(huán)種類。 冷卻方式的代 號(hào)標(biāo)志及其應(yīng)用范圍如表 29 3。 表 2 83 冷卻方式的代號(hào)標(biāo)志及其應(yīng)用范圍 冷卻方式 代號(hào)標(biāo)志 適用范圍 干式自冷 AN 一般用于小容量干式變壓器。由于空氣比油的冷卻作用

32、差，因此容量偏小，電流密 度應(yīng)偏低時(shí)。 干式風(fēng)冷 AF 線圈下部設(shè)有風(fēng)道并用冷卻風(fēng)扇吹風(fēng)，提高散熱效果，用于 500kVA 以上變壓器時(shí)是 經(jīng)濟(jì)的。 油浸自冷 ONAN 油浸式變壓器容量在 6300kVA時(shí)采用。 線圈和鐵心中熱油上升， 油箱壁上或散熱器 中冷油下降而形成循環(huán)冷卻。散熱能力為500W/m2 左右，但維護(hù)簡單。 油浸風(fēng)冷 ONAF 油浸式變壓器容量在 8000 31500kVA時(shí)采用。以吹風(fēng)加強(qiáng)散熱器的散熱能力。空氣 流速為 1 1.25m/s 時(shí)可散熱 800W/m2左右，但風(fēng)扇功率約占變壓器總損耗的2。 強(qiáng)油風(fēng)冷式 OFAF 220kV 及以上的油浸式變壓器采用。以強(qiáng)油風(fēng)冷卻

33、器的油泵使冷油由下進(jìn)入線圈間， 熱油由上進(jìn)入冷卻器吹風(fēng)冷卻。當(dāng)空氣流速為 6m/s 時(shí)，油流量為 2540m3/h 時(shí)可散熱 1000W/m2 左右，但風(fēng)扇和油泵的輔機(jī)損耗占總損耗的5。 強(qiáng)油水冷式 OFWF 與上一種冷卻方式相比，只是冷卻介質(zhì)為水，但強(qiáng)油水冷卻器常另外放置。當(dāng)水流 量為 1225m3/h ，油流量為 2540m3/h 時(shí)可散熱 10000W/m2左右。 強(qiáng)油導(dǎo)向風(fēng) 冷和水冷式 ODAF和 ODWF 與 OFAF和 OFWF方式不同之處在于是把冷油直接導(dǎo)向線圈的線段內(nèi)，線圈的熱量可 很快帶走，使線圈最熱點(diǎn)溫度下降，提高線圈的溫升限值（5K），但變壓器絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 、空載電流，

34、空載損耗 當(dāng)變壓器二次繞組開路， 一次繞組施加額定頻率的額定電壓時(shí)， 一次繞組中流過的電流稱為空載電流 I 0。其較小的有功 分量 I 0a用以補(bǔ)償鐵心的損耗，其較大的無功分量 I0r 用于勵(lì)磁以平衡鐵心的磁壓降。空載電流 I 0 I 0a I 0r 通常 I 0以額定電流的百分?jǐn)?shù)表示 i 0（ I 0/I N） 100 1 3 空載電流的無功分量 I 0r是勵(lì)磁電流， 它使鐵心勵(lì)磁， 在鐵心中產(chǎn)生主磁通 0。有功分量 I 0a是損耗電流， 所汲取的有功 功率稱空載損耗 P0 ，忽略空載運(yùn)行狀態(tài)下一次繞組的電阻損耗時(shí)又稱為鐵損。 空載合閘電流是當(dāng)變壓器空載合閘到線路時(shí)， 由于鐵心飽和而產(chǎn)生很大

35、的勵(lì)磁電流， 所以又稱為勵(lì)磁涌流。 空載合閘電 流大大超過穩(wěn)態(tài)的空載電流 I 0，甚至可以達(dá)到額定電流的 5 倍。變壓器容量越大，其持續(xù)時(shí)間越長，可達(dá)510s。在三相 變壓器中總有一相要產(chǎn)生這種現(xiàn)象。 、絕緣水平 變壓器的絕緣水平也稱絕緣強(qiáng)度， 是與保護(hù)水平以及與其它絕緣部分相配合的水平， 即為耐受的電壓值， 由設(shè)備的最高 電壓決定。 9、干式變壓器的發(fā)展概況以及使用場(chǎng)合 19世紀(jì)初英國法拉第確定了電磁感應(yīng)原理后，在1885 年，應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成了世界上第一臺(tái)干式配電變壓器。 最初制成的配電變壓器以及其后的一段時(shí)間內(nèi)制造的變壓器， 均是以空氣為絕緣介質(zhì)的干式變壓器。 為了滿足遠(yuǎn)距離電 力輸

36、送的要求， 就必須提高輸電電壓等級(jí)， 這樣勢(shì)必尋找提高電力變壓器絕緣結(jié)構(gòu)耐電強(qiáng)度的途徑， 于是礦物油作為電力變 壓器的絕緣介質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于電力變壓器中， 1895 年，制成了世界上第一臺(tái)油浸式配電變壓器。 隨著社會(huì)的發(fā)展， 要求防火的場(chǎng)所大量增加， 人們對(duì)變壓器的安全性能提出了越來越高的要求。 由于礦物油易燃、 易爆， 因此油浸式變壓器不易安裝于防火要求高的場(chǎng)所，而且在運(yùn)行中變壓器油的滲漏也會(huì)污染環(huán)境。 近年來， 干式變壓器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大， 一些發(fā)達(dá)國家以明文規(guī)定戶內(nèi)安裝的變壓器不準(zhǔn)采用油浸式變壓器。 干式變 壓器與油浸式變壓器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）、干式電力變壓器避免了由于運(yùn)行中發(fā)

37、生故障而導(dǎo)致變壓器油發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn) （2）、干式變壓器不會(huì)像油浸式變壓器那樣存在滲漏油的問題，更無變壓器油老化的問題，通常干式變壓器運(yùn)行維護(hù)和 檢修工作量大為減少，甚至可以免維護(hù)。 （ 3）、干式變壓器一般為戶內(nèi)式， 對(duì)特殊需要的場(chǎng)合亦可制成戶外式。對(duì)戶內(nèi)式而言，它可以和開關(guān)柜安裝于同一室內(nèi)， 從而可以減少安裝面積。 （4）、干式變壓器由于無油，其附件很少，也無密封的問題。 由于干式變壓器具有以上優(yōu)點(diǎn)，需求量迅猛增加，在發(fā)達(dá)國家，干式變壓器已占配變的20，有的甚至達(dá) 50，干變 的變電站已占成套變電站的 80 90。 干式變壓器的使用場(chǎng)合主要為： 干式變壓器廣泛應(yīng)用于高層建筑、商業(yè)中心、

38、賓館酒店、住宅小區(qū)、劇院、醫(yī)院、博物館、發(fā)電站、水電站、變電站、 機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、石油化工、地鐵輕軌、地下礦山等場(chǎng)合。 10、干式變壓器的分類及其特點(diǎn) 我國生產(chǎn)的干式電力變壓器， 按其制造工藝可分為浸漬空氣絕緣或普通干式電力變壓器、 澆注絕緣干式電力變壓器和繞 包絕緣干式電力變壓器，后兩者均為樹脂絕緣干式電力變壓器。 、 浸漬空氣絕緣 浸漬式干變的繞組型式與繞制工藝基本上與油浸式變壓器相同， 區(qū)別在于繞組的導(dǎo)線絕緣、 絕緣結(jié)構(gòu)材料。 浸漬式干式 變壓器的特點(diǎn)是： （1）絕緣耐熱等級(jí)高； （2）防潮問題可以得到很好的解決； （3）真空浸漬工藝比澆注工藝簡單； （4）防火 性能比澆注變壓器好；

39、（ 5）在高溫中燃燒不產(chǎn)生大量煙霧，更適合用于對(duì)環(huán)保和安全有特殊要求的場(chǎng)合。對(duì)浸漬式干式電力 變壓器而言，浸漬工藝有壓力浸漬（ VPI）工藝和真空浸漬（ VI ）工藝。采用壓力浸漬工藝的干式變壓器是以Nomex紙作為 導(dǎo)線絕緣和以 Nomex層壓板作為線段間墊塊的。采用真空浸漬工藝的以德國MORA干式變壓器為代表，其導(dǎo)線采用玻璃絲布 帶絕緣，線段間采用磁墊塊，高壓繞組為連續(xù)式，低壓繞組采用線繞或箔繞導(dǎo)線直接繞于玻璃鋼筒上。高、低壓繞組及絕緣 筒在真空罐中進(jìn)行常壓下浸漬 H 級(jí)絕緣漆，再加熱烘干。 、 環(huán)氧樹脂澆注絕緣干式變壓器 環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器是 1960 年發(fā)明的。這種變壓器的電氣性能

40、好，防潮、耐污、超銘牌額定值運(yùn)行能力強(qiáng)。 Ep 干變的發(fā)展經(jīng)歷了四代： 第一代產(chǎn)品：有填料樹脂絕緣 有填料的樹脂絕緣干式變壓器，其絕緣層為5 8mm，較厚，其散熱性差，有熱應(yīng)力， 線圈易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。不過其阻燃性好。受熱時(shí)銅和樹脂的熱膨脹系數(shù)不一致，銅的熱膨脹系數(shù)大些。 第二代產(chǎn)品：純樹脂絕緣玻纖帶增強(qiáng) 由于為純樹脂澆注，其阻燃性差，散熱性差，存在熱點(diǎn)溫區(qū)。內(nèi)部還是有裂紋， 局放高。特別是運(yùn)行一年到一年半后，由于存在熱點(diǎn)溫區(qū)，產(chǎn)生裂紋，局放會(huì)加大。 第三代產(chǎn)品：少填料玻纖網(wǎng)增強(qiáng)樹脂絕緣干式變壓器。其填料含量達(dá)到25，但其阻燃性還是不過關(guān)。 第四代技術(shù)：飽和填料玻纖網(wǎng)增強(qiáng)樹脂絕緣干式變壓器。其優(yōu)

41、點(diǎn)：1、薄絕緣，散熱性好，不會(huì)產(chǎn)生裂紋，局放量低， 使用壽命長； 2、阻燃性好； 3、安全性好，由于飽和填料的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于純樹脂，這樣其過負(fù)荷能力強(qiáng)，飽和填料樹脂的 熱容量比純樹脂要高 35 40； 4、飽和樹脂的熱膨脹系數(shù)與銅的熱膨脹系數(shù)更加接近。電網(wǎng)的負(fù)荷是動(dòng)態(tài)的，但是由于 兩個(gè)的熱膨脹系數(shù)相同，不管負(fù)荷如何變化，線圈的應(yīng)力都不大，這樣可以提高熱變載荷的能力；5、飽和樹脂的另一優(yōu)點(diǎn)： 吸音效果好。 樹脂澆注絕緣干式變壓器的特點(diǎn)： （1）、阻燃；（2）、防潮和耐塵； （3）、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固；（4）、超銘牌額定值運(yùn)行能力強(qiáng)； （5）、維護(hù)簡單。 、 繞包絕緣干式電力變壓器 繞包絕緣干式電力變壓器也

42、是樹脂絕緣的一種，與澆注絕緣干式變壓器的區(qū)別是繞制工藝不同。 繞包絕緣干式電力變壓器與澆注絕緣干式電力變壓器相比較，除具有澆注式的特點(diǎn)外，還具有： （1）、制造成本低，經(jīng)濟(jì)性好； （2）、絕緣膠包封層堅(jiān)韌且有一定的彈性，無論在低溫或溫度突變時(shí)均不會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象； （3）、經(jīng)旋轉(zhuǎn)固化后，表面質(zhì)量不如澆注絕緣。 、復(fù)合式 復(fù)合式絕緣干式電力變壓器兼有澆注絕緣和浸漬絕緣的某些優(yōu)點(diǎn)。 通常高壓部分采用澆注絕緣， 而低壓部分采用浸漬絕 緣。這種結(jié)構(gòu)方式各減少澆注設(shè)備的投入，而且在長期不用后再投運(yùn)時(shí)不需干燥處理。 另外一種，其高壓采用澆注絕緣，低壓采用銅箔繞組，層間絕緣采用環(huán)氧樹脂布，經(jīng)加熱固化形成一個(gè)整

43、體，繞組有環(huán) 氧樹脂端封。 環(huán)氧澆注干變與其它類型干變相比，有著下列一些主要優(yōu)點(diǎn)。 、 澆注線圈的整體機(jī)械強(qiáng)度好，耐受短路的能力最強(qiáng) 由于環(huán)氧樹脂在一定溫度下的流動(dòng)性能很好， 采用先進(jìn)的澆注工藝， 在模具內(nèi)澆注并經(jīng)固化成形的線圈將形成一個(gè)完整 的剛體。 無論對(duì)突發(fā)短路時(shí)的軸向電動(dòng)力或幅向電動(dòng)力均有很強(qiáng)的耐受能力，由于沒有墊塊這類支撐點(diǎn)， 所以導(dǎo)線不會(huì)承受 彎曲應(yīng)力。 因而機(jī)械強(qiáng)度高可以認(rèn)為是環(huán)氧澆注干變的最大優(yōu)點(diǎn)。 我廠幾年所生產(chǎn)的數(shù)千臺(tái)產(chǎn)品中還從未發(fā)生過任何這方面 的事故，另據(jù)國家變壓器檢測(cè)中心的介紹，環(huán)氧澆注式干變因不能耐受突發(fā)短路試驗(yàn)而損壞的例子也是極少的。 相對(duì)來說， OVDT類干變采

44、用與油變結(jié)構(gòu)基本相同的餅式線圈，餅間靠墊塊支撐，低壓導(dǎo)線與鐵心之間靠撐條支撐， 其機(jī)械強(qiáng)度與耐受短路電動(dòng)力的能力就大大不如環(huán)氧澆注式干變。 由于干式變壓器主要用于 10 35kV的配電網(wǎng)中， 而這種電網(wǎng)發(fā)生短路事故的機(jī)率較 110kV 以上電網(wǎng)要高得多， 因而 從運(yùn)行的角度來看，耐受短路能力強(qiáng)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就十分突出了。 、 耐受沖擊過電壓的性能好，基準(zhǔn)沖擊水平（BIL ）值高 當(dāng)同樣采用餅式線圈時(shí)，由于環(huán)氧樹脂的耐壓強(qiáng)度較之空氣要高出許多（約3.5 4倍），所以環(huán)氧樹脂澆注式的餅 間距離較之餅間絕緣采用空氣絕緣的OVDT干變要?。辉偌右越殡姵?shù)值也是環(huán)氧樹脂高于空氣；因而環(huán)氧澆注式的餅間等 值電容

45、較之 OVDT類干變要高得多；換句話說，它的等值縱向電容較大。這樣在雷電沖擊（或操作沖擊）波作用下，其首端 的電位梯度較小， 從而對(duì)改善首端以及末端的電位梯度都十分有利。 對(duì)于采用層式線圈的環(huán)氧澆注干變， 同樣是層間電容 （縱 向電容）較大，可以得出與上面相同的結(jié)論。 基于上述原因，目前國際上公認(rèn)的環(huán)氧澆注干變的BIL 值為 250kV，即最高可以制作 66kV 級(jí)的變壓器。 而 OVDT類 干變的 BIL 值最高僅為 150kV，換句話說，即使制作 35kV 級(jí)的干變也十分勉強(qiáng)。 、 防潮及耐腐蝕性能特別好，尤其適合極端惡劣的環(huán)境條件下工作 對(duì)環(huán)氧澆注式干變而言，由于整個(gè)線圈導(dǎo)體都被環(huán)氧樹脂

46、的固體絕緣層所包封，因而不僅潮氣難于浸入，而且也完 全阻斷了導(dǎo)體被各種有害氣體和腐蝕性化學(xué)成份侵害的可能， 因而其防潮與防污的性能特別好， 并可工作于極端惡劣的環(huán)境 條件下。幾十年來國內(nèi)外的運(yùn)行實(shí)踐都證實(shí)了這點(diǎn)。 另外，從干變的發(fā)展歷史同樣可以證明這一點(diǎn)。 20 世紀(jì)六十年代環(huán)氧澆注干變?cè)跉W洲的出現(xiàn)并迅速在全世界得以推 廣，正是由于早年的開敞式浸漬式干變防潮性能差而不能保證運(yùn)行可靠性緣故。盡管目前的開敞式OVDT類干變采用了真空 壓力浸漆（ VPI ）工藝，有的匝絕緣還采用性能優(yōu)良的 NOMEX紙，但是其防潮性能也不如環(huán)氧澆注式。例如，在一些美國廠 家的樣本中就公開標(biāo)明這種干變最高只能工作在9

47、0的濕度的條件中，而不能在 100濕度的環(huán)境下使用。 此外， 由于 OVDT類干變一般都采用餅式線圈， 并大多數(shù)為非包封式， 而餅式線圈積塵后較難清理， 所以較之環(huán)氧澆 注干變而言，其日常維護(hù)工作量較大，即使采用包封式的結(jié)構(gòu)（又稱VPE或 VDT），其根本性的缺點(diǎn)仍難于克服。 、可以制造大容量的干變 由于 OVDT類干變的抗短路能力較差以及一些結(jié)構(gòu)方面的原因，據(jù)美國的經(jīng)驗(yàn)，最大僅個(gè)別能制造到容量為810MVA，其最 高電壓為 33kV。絕大多數(shù)產(chǎn)品均為 610kV，容量一般為 2500kVA 及以下，個(gè)別的可制造到 4000kVA。而對(duì) VPE即包封式干 變（又稱 VDT），由于散熱較 OVD

48、T要差，有的最大容量還僅能生產(chǎn)到 1600kVA。 但是，對(duì)于環(huán)氧澆注干變而言，國際上公認(rèn)其最大容量可達(dá)20MVA，且國內(nèi)外均已有這樣的產(chǎn)品在安全可靠地運(yùn)行中。 、局放小，運(yùn)行壽命長 由于線圈經(jīng)過真空處理和澆注成型，匝間和層間無氣泡，在同類產(chǎn)品中，其局部放電最低；此外環(huán)氧澆注式干變的 機(jī)械強(qiáng)度高，在短路電動(dòng)力的作用下不會(huì)變形，且防塵、防污性能好。根據(jù)國外的報(bào)導(dǎo)，其運(yùn)行壽命較之OVDT類干變要長。 以往影響環(huán)氧澆注變壓器運(yùn)行可靠性與壽命的主要問題，是澆注線圈的開裂。但是隨著薄絕緣玻璃纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 采用以及原材料的進(jìn)步和澆注工藝的改進(jìn)，目前這一問題已很好解決。 、 可以立即從備用狀態(tài)下投入運(yùn)行而

49、無需預(yù)熱去潮 如前所述，由于 OVDT類干變的線圈的表面是靠真空壓力浸漆（ VPI ）后的薄的復(fù)蓋絕緣層來絕緣的，所以這種變壓 器在停運(yùn)狀態(tài)下， 就容易因吸潮而降低其絕緣水平，在投運(yùn)后可能引起局放增大甚至發(fā)生絕緣擊穿等嚴(yán)重事故。 因此，為可 靠起見， 當(dāng)停運(yùn)一段時(shí)間后再重新投運(yùn)時(shí)必須先行預(yù)熱去潮后，才能投運(yùn)帶負(fù)荷，這樣勢(shì)必造成停電后投運(yùn)時(shí)間的延長， 對(duì) 可靠性造成一定影響。 但是，對(duì)環(huán)氧澆注式干變而言，由于它的防潮、防塵性能好，因而完全沒有這種預(yù)熱的必要，對(duì)停運(yùn)中的干變可以 根據(jù)電網(wǎng)的需要，立即投運(yùn)并帶負(fù)荷運(yùn)行。 、 損耗低，過負(fù)荷能力強(qiáng) 對(duì)環(huán)氧澆注式干變而言， 環(huán)氧樹脂的耐電壓強(qiáng)度較之空氣要

50、高出許多（約3.5 4 倍），其線圈包封為 2mm樹脂層，在同等絕 緣水平條件下， OVDT干變線圈的段絕緣距離、主風(fēng)道距離和餅間絕緣距離較環(huán)氧澆注式干變大15。因而在同等耐電壓絕 緣水平和尺寸條件下，根據(jù)我廠 SC9、SC10兩個(gè)系列與 OVDT干變系列對(duì)比計(jì)算分析和制造試驗(yàn)驗(yàn)證， OVDT系列干變的損耗 較環(huán)氧澆注式干變大 15 20。 另一方面，在同等絕緣水平和尺寸條件下，相同的絕緣等級(jí) （H 級(jí)） ，由于環(huán)氧澆注干變的額定損耗和額定溫升低， 具有節(jié)約能源環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于額定溫升低，其過負(fù)荷能力強(qiáng)。 、在我國，環(huán)氧澆注式干變的制造經(jīng)驗(yàn)最豐富，運(yùn)行業(yè)績最好 由于我國從上世紀(jì) 80 年代

51、末期起， 陸續(xù)從歐洲（主要是德國）引進(jìn)了先進(jìn)的薄絕緣的環(huán)氧澆注干變技術(shù)， 并對(duì)這些 引進(jìn)技術(shù)作了很多改進(jìn)與發(fā)展， 迄今已積累了豐富的制造經(jīng)驗(yàn)。 目前， 各式各樣的環(huán)氧澆注式干變遍布全國各地， 尤其是一 些重點(diǎn)工程與重要部門的應(yīng)用很多。 因而環(huán)氧澆注式干變?cè)缫褳閺V大用戶所接受， 為用戶所熟悉， 并取得了很好的運(yùn)行業(yè)績。 迄今，在一些重大工程（如三峽工程，京、滬、穗的地鐵等）項(xiàng)目中，都是采用環(huán)氧澆注式干變。另外，從運(yùn)行部門來說， 他們對(duì)環(huán)氧澆注式干變也已確立了一整套的運(yùn)行管理體制。 11、干式電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn) 干式電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)是干式電力變壓器設(shè)計(jì)的唯一依據(jù)， 也是產(chǎn)品性能參數(shù)及質(zhì)量要求的規(guī)范。

52、 通常標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了使 用條件、 定額、冷卻方式和溫升、絕緣水平、試驗(yàn)和技術(shù)要求等內(nèi)容。 GB1094.1-5 電力變壓器 GB6450-86 干式電力變壓器 GB4208-93 外殼防護(hù)等級(jí) GB/T10228-1997 干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求 DIN42523-93 澆注樹脂干式變壓器 GB/T17211-1998 干式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則 ZBK41005-89 變壓器和電抗器聲級(jí)測(cè) IEC726-82 國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) - 干式電力變壓器 GB10237-1998 電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗(yàn)、外絕緣空氣間隙 JB/T501-1991 電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則 另外： GB4208-93

53、外殼防護(hù)等級(jí)規(guī)定：變壓器不帶外殼時(shí)為IP00 ，帶外殼時(shí)為 IP20 和 IP23 。其中， IP20 表示能防 止 12.5mm固體異物進(jìn)入，但不能防止進(jìn)水造成的有害影響；IP23 表示能防止 12.5mm固體異物進(jìn)入，并能防止各垂直面 在 60 進(jìn)水造成的有害影響。 12、干式變壓器的鐵心 、 鐵心的作用 鐵心是變壓器的基本部件，由磁導(dǎo)體和夾緊裝置組成。所以它有兩個(gè)作用： 在原理上：鐵心的磁導(dǎo)體是變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能，又把自己的磁能轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娐返碾娔埽?是能量轉(zhuǎn)化的媒介。因此，鐵心由磁導(dǎo)率很高的電工鋼片制成。電工鋼片又很薄，且?guī)в薪^緣，渦流很小。磁導(dǎo)體是鐵心的 主體

54、。 在結(jié)構(gòu)上：鐵心的夾緊裝置不僅使磁導(dǎo)體成為一個(gè)機(jī)械上完整的結(jié)構(gòu)，而且在其上面套有帶絕緣的線圈，支撐著引線， 幾乎安裝了變壓器的所有部件。 鐵心的重量在變壓器各部件中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在干變中占60左右，在油變中占 40左右。 變壓器的鐵心是框形閉合結(jié)構(gòu)。其中套線圈的部分稱心柱，不套線圈只起閉合磁路作用的部分稱鐵軛。 鐵心的組成 : 鐵心由鐵心本體 , 夾緊件、絕緣件和接地片等組成。 、 鐵心的分類 1、 按鐵心的基本結(jié)構(gòu)：鐵心有兩大基本結(jié)構(gòu)形式，即殼式和心式。線圈被鐵心包圍的稱為殼式；鐵心被線圈包圍稱 為心式。 一般情況下， 殼式鐵心是水平放置的， 心式鐵心是垂直放置的。 大容量的心式變壓器由于運(yùn)

55、輸高度的限制， 壓縮了鐵 軛的高度，用增加旁軛的辦法作磁路，將變壓器鐵心做成單相三柱（一個(gè)心柱） ，單相四柱（兩個(gè)心柱）或三相五柱（三 個(gè)心柱）。但他們?nèi)匀槐Ａ粜氖浇Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因此它們雖有線圈的旁軛，但仍屬心式結(jié)構(gòu)。 2 、鐵心的分類 、 鐵心的組成 鐵心是由鐵心本體、夾緊件、絕緣件和接地片等組成 、 鐵心的絕緣和接地 1）、鐵心的絕緣 鐵心的絕緣與變壓器的其它絕緣一樣，占有重要的地位。鐵心絕緣不良，將影響變壓器 安全運(yùn)行。鐵心的絕緣有兩種，即鐵心間的絕緣和鐵心片與結(jié)構(gòu)件間的絕緣。 鐵心片與片間無絕緣時(shí)，磁通通過的截面很大，感應(yīng)的渦流大。截面厚度增加 1 倍，渦流損耗將增大 4 倍。所以同樣總

56、厚度 的鐵心柱，片越薄損耗越小。 鐵心片間絕緣過小時(shí)，片間電導(dǎo)率增大，穿過片間絕緣的泄漏電流增大，將增加附加的介質(zhì)損耗。 片間絕緣過大時(shí)， 鐵心就不能認(rèn)為是等電位的， 必須把各片均聯(lián)結(jié)起來接地， 否則片間將出現(xiàn)放電現(xiàn)象， 這是不方便的， 不可取的?，F(xiàn)在鐵心用絕緣紙條作油道時(shí)，就需要把油道兩側(cè)的鐵心片聯(lián)結(jié)起來，然后由一個(gè)接地銅片引出。 因此，鐵心片間要有一定的絕緣，一般為70 cm2左右?，F(xiàn)在采用的冷軋取向硅鋼片表面涂有0.0015 0.003mm的無 機(jī)磷化膜可以滿足這一要求。 鐵心片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是為防止與結(jié)構(gòu)件短接和短路。 鐵心片間短接總是不允許的。 但是結(jié)構(gòu)件間形成短路的回 路順著

57、磁通的方向而不通過磁通，或通過的磁通很小，則影響不大。 鐵心片的短接： 這是片間一邊被一結(jié)構(gòu)件形成電氣聯(lián)結(jié)。 如圖 124 1c 是側(cè)粱絕緣損壞時(shí)， 鐵軛片一部分被側(cè)粱短接， 由于部分磁通通過被短接的鐵心片間，泄漏電流增大，附加介質(zhì)損耗增加，鐵心將會(huì)發(fā)熱。與此相似的有上粱、墊腳、鐵軛 螺桿的絕緣損耗和不良時(shí)，均會(huì)發(fā)生相同情況。因此，鐵心片與所有夾緊件間是必須絕緣的。 鐵心局部短路： 就是結(jié)構(gòu)件短路形成的閉合回路。 如圖 124 1d 是兩鐵軛螺桿絕緣損耗經(jīng)過邊緣鐵軛片或夾件而形成 短路匝， 部分磁通通過時(shí)感應(yīng)出很大的短路電流。 這猶如變壓器發(fā)生短路事故一樣， 鐵心將被燒毀。 與此相似的有鋼帶綁

58、軋 的絕緣卡損耗等。 圖 12 41 鐵心截面中產(chǎn)生的渦流和環(huán)流的幾種情況 a)片間無絕緣時(shí)產(chǎn)生的渦流 b) 片間絕緣良好時(shí)產(chǎn)生的渦流 c) 鐵心邊緣片被短路時(shí)產(chǎn)生的環(huán)流 a) d) 兩結(jié)構(gòu)件短路時(shí)產(chǎn)生的短路環(huán)流 因此，鐵心片與結(jié)構(gòu)件間的絕緣， 首先是鐵軛螺桿的絕緣務(wù)必不可損傷， 否則有可能形成短路匝； 其次是旁螺桿、 側(cè)粱、 上粱和墊腳的絕緣也應(yīng)良好，否則必然產(chǎn)生短接鐵心片的現(xiàn)象。當(dāng)然夾件絕緣也不可忽視。 2) 、鐵心的接地 鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的交變電場(chǎng)的作用下， 由于所處位置不同， 感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)也不同。 雖然它們之間的電位差不 大，但也會(huì)通過很小的絕緣而放電。為了防止放電，鐵心及其金

59、屬結(jié)構(gòu)件必須接地。 鐵心是由許多層硅鋼片迭積而成的， 如果鐵心有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上接地， 則鐵心中磁通變化時(shí)就會(huì)在接地回路中感應(yīng)環(huán)流。 接地點(diǎn)越多， 環(huán)流回路也越多。 這些環(huán)流將引起空載損耗增大， 鐵心溫度升高。 當(dāng)環(huán)流足夠大時(shí)， 將燒毀接地片而產(chǎn)生故障。 所以鐵心必須一點(diǎn)接地。 所謂鐵心一點(diǎn)接地， 只是指其磁導(dǎo)體而言， 其夾緊件不受此限制。 鐵心片與夾緊件要絕緣的一個(gè)重要原因就是確保鐵心 一點(diǎn)接地。 接地片為 0.3mm厚的純銅片，寬度為 20mm， 30mm和 40mm，銅片表面要燙錫，以減小接觸電阻。 、 鐵心的迭片形式 1) 、對(duì)接和搭接 鐵心的迭片形式是按心柱和鐵軛的接縫是否在一個(gè)平面內(nèi)

60、而分類， 各個(gè)結(jié)合處的接縫在同一垂直平面內(nèi)的稱為對(duì)接； 接 縫在兩個(gè)或多個(gè)垂直平面內(nèi)的稱為搭接。 對(duì)接式的心柱片與鐵軛片間可能短路，需要墊絕緣，且在機(jī)械上沒有聯(lián)系，夾緊結(jié)構(gòu)的可靠性要求高。因此，現(xiàn)代的鐵 心不采用對(duì)接的迭片形式。 搭接式的心柱與鐵軛的鐵心片的一部分交替的搭接在一起， 使接縫交替遮蓋， 從而避免了對(duì)接式的缺點(diǎn)， 是現(xiàn)代鐵心采 用的主要形式。 鐵心迭裝時(shí)， 每層迭片的數(shù)量一般為 1 3片。數(shù)量越多， 接縫處氣隙的截面越大，接縫處引起的磁通密度畸變也越大。 如圖 1252。由于磁密畸變，使接縫處部分硅鋼片磁密增大，引起鐵心損耗增加，從圖1253 可以看出每層的數(shù)量對(duì) 鐵損的影響。 圖