Karakteristike i primjena suhog transformatora

Trenutno su kineski suhi energetski transformatori uglavnom trofazni čvrsto formirajući SC serija, kao što su: trofazni transformator s namotom serije SCB9, trofazni folijski transformator serije SCB10 i trofazni folijski transformator serije SCB9. Njegova naponska razina je općenito u rasponu od 6-35kV, a maksimalni kapacitet do 25MVA. Suhi transformator se uglavnom dijeli na impregnirani suhi transformator i suhi transformator s impregniranom smolom u dvije kategorije.

1. Impregnirani transformator suhog tipa

Žica impregniranog suhog transformatora u Kini prekrivena je staklenom žicom, a podloga je vruće prešana s odgovarajućim izolacijskim materijalom. Uglavnom se koristi u hidroelektranama i visokim zgradama s dobrom otpornošću na vatru.

Zbog razlike u impregnacijskoj boji, izolacija transformatora podijeljena je na B, F, H, C, glavnu i vertikalnu izolaciju (glavna izolacija između namota i namota te između namota i izolacije jezgre).

Vertikalna izolacija odnosi se na izolaciju između različitih točaka i različitih dijelova namota transformatora s različitim potencijalima, uglavnom uključujući izolacijske performanse između zavoja, slojeva i dijelova namota. Zrak se koristi kao izolacijski medij.

Ova vrsta transformatora je pod utjecajem okoline u usporedbi sa suhim transformatorom od smole, izgled i težina su također veći, a izlazna snaga kod kuće i u inozemstvu ima tendenciju smanjenja.

Na oba kraja namota postoje brtve, ne boje se plime, imaju jaku otpornost na vatru i sprječavaju požar na otvorenom plamenu na 750 ℃, što je relativno nova vrsta suhog transformatora. 1.2 Suhi transformator od smole, u ime današnjih vodećih proizvoda za domaće transformatore od lijevane smole, može se podijeliti u sljedeće tri kategorije.

Prva vrsta, poznata kao transformator od lijevane žicom, njegov visoki napon je lijevani cilindar s namotanom žicom za prekidanje, niski napon je lijevani cilindar s namotanom žicom (ili segmentirani cilindar); Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Napomena za lijevanje bez punila.

Drugi tip, koji se naziva transformator s folijskim namotavanjem, njegov visoki napon je segmentirani tip lijevanja folijskim namotavanjem, niski napon je tip namota bakrenom folijom (ili aluminijskom folijom); odljevak se lije s punilom.

Treća vrsta, visokotlačna za žicu za lomljenje namotanih cilindara, niskotlačna bakrena folija (ili aluminijska folija) za namatanje; odljevak se lijeva bez punila.

Gore navedene tri vrste proizvoda imaju svoje karakteristike u proizvodnji i performansama te trenutno zauzimaju određeni tržišni udio. U ovom članku usredotočujemo se na raspravu o transformatorima s namotanom žicom.

2. Lijevani transformator s namotanom žicom

2.1. Strukturne značajke

U drugoj elektrani Baoji, u pokrajini Shaanxi, suhi transformatori koji se koriste u tvornici su svi transformatori omotani žicom, liveni, s naponom od 6 kV, kapacitetom od 100 kVA do 1600 kVA i unutarnjom ugradnjom.

Visokonaponski i niskonaponski namoti proizvoda izrađeni su od bakrene žice, potpuno namotani, ojačani staklenim vlaknima, tanke izolacije, smole bez punila, impregnirani izlijevanjem pod vakuumom i sušeni prema specifičnoj krivulji temperaturnog sušenja.

Visokonaponski namot ima posebnu segmentiranu cilindričnu strukturu, a niskonaponski namot ima višeslojni cilindrični tip, segmentirani cilindrični tip ili poseban segmentirani cilindrični tip, ovisno o razini napona.

2.2 Tehničke značajke

2.2.1 Otpornost na udarce žicom namotanog namota visokonaponskog transformatora usvaja posebnu presječnu cilindričnu strukturu. Ova struktura temelji se na uobičajenom presjeku namota kalema. Obični podsjeci cilindričnog tipa naslijedili su prednosti otpornosti na udarce namota kalema i riješili su kontradikciju između slojeva namota kalema visokog napona, što je idealna struktura namota. Često se naziva nerezonantnom strukturom namota.

U usporedbi s običnim segmentiranim cilindrom, posebni segmentirani cilindar može dodatno smanjiti napon između slojeva, poboljšati raspodjelu napona i znatno poboljšati udarnu čvrstoću kako bi izdržao atmosferski prenapon i radni prenapon.

Otpornost na udar nije povezana samo sa strukturom namota, već ovisi i o kvaliteti lijevanja namota i električnim svojstvima izolacijskog materijala.

Nakon što je namotavanje proizvoda završeno, on se ulijeva čistom smolom u vakuumskom stanju i ne dodaje se punilo, tako da se ne smanjuje protočnost smole.

A budući da je namot namotan žicom, smola ga može potpuno zasititi, bez obzira na aksijalni ili radijalni smjer namota, i nema mjehurića unutra.

Sažetak: Ovaj rad predstavlja klasifikaciju i karakteristike suhog transformatora, te se fokusira na strukturne karakteristike lijevanog transformatora namotanom žicom, tehničke karakteristike, sustav hlađenja, sustav kontrole temperature i tako dalje, te sažima perspektive razvoja suhog transformatora. Ključne riječi: suhi transformator; Klasifikacija lijevanog transformatora namotanom žicom.

Smola i staklena vlakna sastavljena su od čvrste izolacije, ne samo da imaju dobru otpornost na udarce, već je i lokalno pražnjenje vrlo malo.

2.2.2. Dobra mehanička čvrstoća i jaka otpornost na kratki spoj. Kod segmentiranog cilindričnog tipa namota žice, nakon vakuumskog lijevanja, smola se može natopiti između slojeva, zavoja i dijelova namota odjednom.

Nakon stvrdnjavanja, smola, žica i staklena vlakna čvrsto se spajaju kako bi se formirala jaka kruta struktura tijela. Visoka mehanička svojstva čvrstoće strukture određuju da proizvodi od lijevane žicom imaju dobru otpornost na kratki spoj.

Koeficijent toplinskog širenja kompozitnog izolacijskog materijala nastalog stvrdnjavanjem smole i staklenih vlakana iznosi (18 ~ 20) × 10⁻⁶/K, a koeficijent širenja bakra korištenog u namotu iznosi 17 × 10⁻⁶/K, što je u osnovi blizu dvama. Uklanja mehaničko naprezanje između vodiča namota i izolacijskog materijala uzrokovano toplinskim širenjem i hladnim skupljanjem tijekom rada transformatora. Od korijena do uklanjanja pojave pucanja.

Budući da je proizvod lijevan smolom pod visokim i niskim tlakom, a željezna jezgra je premazana smolom, ima snažnu otpornost na vlagu i koroziju. Kada je relativna vlažnost zraka 100%, još uvijek može raditi dugo vremena.

Budući da kompozitna izolacija sastavljena od čiste smole i staklenih vlakana ima izuzetno visoku električnu čvrstoću, debljina površinske izolacije proizvoda je samo 1,5 ~ 2 mm, što uvelike poboljšava učinkovitost odvođenja topline površine namota.

2.3. Sustav hlađenja i zaštita

Suhi transformatori hlade se prirodnim hlađenjem zrakom i hlađenjem prisilnom cirkulacijom zraka. Prirodno hlađenje zrakom se koristi kako bi se osigurao normalan rad transformatora pod nazivnim opterećenjem. Suhi transformatori korišteni u elektrani Baoji br. 2 hlade se prisilnim zrakom pomoću radijalnog ventilatora.

Nakon hlađenja prisilnom cirkulacijom zraka, kapacitet suhog transformatora snage 800 kVA i manje može se povećati za 40%, a suhog transformatora snage 800 kVA i više za 50%, te može raditi kontinuirano.

Suhi transformator općenito ima IP00 zaštitu, odnosno bez ljuske, za unutarnju upotrebu, Baoji druga elektrana koristi ovaj način zaštite. Također, prema zahtjevima korisnika, dodajte zaštitnu ljusku.

Kućište IP20 sprječava ulazak čvrstih stranih tijela većih od 12 mm i pruža barijeru za dijelove pod naponom. Kada se usvoji IP23 zaštita, osim funkcije zaštite IP20, ima i funkciju sprječavanja prskanja vode.

2.4. Sustav za kontrolu temperature

Siguran i pouzdan rad i vijek trajanja energetskog transformatora uvelike ovise o sigurnoj i pouzdanoj izolaciji namota transformatora. Temperatura namota koja prelazi temperaturu izolacije jedan je od glavnih razloga zašto je izolacija uništena i transformator ne može normalno raditi.

Žičani transformator serije SC koristi XMTB automatski sustav zaštite od temperature. Platinasti element za mjerenje temperature toplinskog otpora ugrađen je u prvi zavoj niskonaponske žice namota kako bi automatski detektirao porast temperature namota, prikazao temperaturu trofaznog niskonaponskog namota i osigurao toplinsku zaštitu.

S promjenom temperature okoline i opterećenja, kada namot dosegne graničnu temperaturu, regulator temperature automatski će poslati signal za upravljanje pokretanjem ventilatora (110 ℃), zaustavljanjem ventilatora (90 ℃), alarmom (120 ℃) ​​i isključenjem (145 ℃), tako da proizvod ima pouzdanu zaštitu od preopterećenja tijekom rada.

Žičani lijevani transformatori serije SC3 koriste M&C patentiranu tehnologiju za detekciju i kontrolu temperature namota transformatora te proizvode regulator temperature koji može izravno detektirati temperaturu namota i ostvariti kontrolu prisilnog hlađenja zrakom (AF), alarm za previsoku temperaturu i isključivanje transformatora zbog previsoke temperature.

Nakon normalnog otklanjanja pogrešaka regulatora temperature, transformator se prvo stavlja u mrežni rad, a zatim se regulator temperature napaja za rad. Regulator temperature je u stanju automatske kontrole, a provodi se detekcija temperature i zaštita transformatora. Kada je temperatura namota viša od 110 ℃, regulator temperature pokreće ventilator za prisilno hlađenje; Ako temperatura namota padne ispod 90 ℃ pod prisilnim hlađenjem zrakom, ventilator se zaustavlja.

Ako se temperatura namota dodatno poveća, regulator temperature će izdati alarm za previsoku temperaturu (155 ℃) i signal za isključenje previsoke temperature (170 ℃). Kada regulator temperature zakaže i ne može se privremeno ukloniti, uklonite ga, transformator može nastaviti raditi, samo je potrebno pratiti i osigurati da je transformator u normalnom radnom stanju.

3. Usporedba suhog transformatora i uljnog transformatora

Značajne prednosti i niska cijena uljnih transformatora teško je zamijeniti drugim transformatorima. U zahtjevima za vanjsku i protupožarnu zaštitu općih mjesta, sada i u budućnosti dulje vrijeme, i dalje će se uglavnom koristiti uljni transformatori.

Ali za mjesta s visokim zahtjevima za zaštitu od požara koriste se transformatori suhog tipa ili transformatori s nezapaljivom tekućinom i transformatori s nezapaljivom tekućinom. Suhi transformator ima veću nosivost od transformatora uronjenog u ulje, uglavnom zato što je gustoća struje suhog transformatora niža, toplinski kapacitet je velik, a vremenska konstanta namota velika.

U usporedbi s uljnim transformatorom, radni uvjeti izolacije suhog transformatora su poboljšani. Uljni transformator koristi se na više mjesta, češće se postavlja na otvorenom.

Raspon napajanja suhog transformatora je mali, više za rad u zatvorenom prostoru. U usporedbi s uljnim transformatorima, ima nižu amplitudu napona groma, sporiji valni val i manju vjerojatnost udara groma.

Suhi transformatori često su zaštićeni metal-oksidnim odvodnicima, koji ne samo da ograničavaju atmosferski prenapon, već i ograničavaju unutarnji prenapon.