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對射型安全光柵

節(jié)能型變壓器在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用與分析

發(fā)布日期:2022-10-21 點(diǎn)擊率:43

DQZHAN技術(shù)訊:節(jié)能型變壓器在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用與分析

變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備。它不僅是電能傳輸設(shè)備,同時(shí)也是耗能設(shè)備。因此對變壓器的性能及品質(zhì)參數(shù)必須做充分的了解,以利于科學(xué)、合理的選用變壓器。


1.節(jié)能型變壓器的概念


“節(jié)能型變壓器”是性能參數(shù)空載、負(fù)載損耗均比GB/T6451平均下降10%以上的三相油浸式電力變壓器(10kV及35kV電壓等級);產(chǎn)品性能參數(shù)空載、負(fù)載損耗比Gwr10228(組I)平均降低 10%以上的干式變壓器。


2.節(jié)能變壓器的類型和優(yōu)點(diǎn)


我國變壓器的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段,國家在節(jié)能方面的重視從未發(fā)生過改變。上世紀(jì)80年代中期,我國政府強(qiáng)制性地采用S7系列低損耗配電變壓器在國內(nèi)范圍內(nèi)淘汰正在電網(wǎng)運(yùn)行的JB1300-73和JB500-64標(biāo)準(zhǔn)的高能耗變壓器。從1998年開始,我國政府又不惜代價(jià)地在國內(nèi)推行兩網(wǎng)改造,用S9系列配電變壓器取代S7系列。與S9一樣,作為第七代節(jié)能產(chǎn)品的還有非晶合金變壓器、卷鐵心變壓器、全密封變壓器等。


但這先后兩次國內(nèi)大規(guī)模的更新?lián)Q代,新產(chǎn)品僅比老產(chǎn)品降低空載損耗約8~15。目前市場上已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的產(chǎn)品,如S10、S11系列等。節(jié)能在變壓器領(lǐng)域仍在繼續(xù)。


卷鐵心配電變壓器(sll型)。


這種變壓器早在60年代已被一些發(fā)達(dá)國家所采用,近年來在我國逐漸推廣,在國家電網(wǎng)**期農(nóng)網(wǎng)改造中尤為突出。卷鐵心變壓器的優(yōu)點(diǎn):降低變壓器空載損耗約10-25%,依變壓器容量而變;降低空載電流,一般為疊片鐵心的5O%;變壓器噪音顯著降低,小型變壓器可做到37-42dB,減少對城鎮(zhèn)噪音污染。


a.單相配電變壓器(D1O型)


此類變壓器多為柱上式,便于安裝并靠近負(fù)荷中心,通常為少維護(hù)的密封式。與同容量三相變壓器相比,空載損耗和負(fù)載損耗都小,有效材料用量也少,價(jià)格低20—30%。


b.非晶合金配電變壓器


非晶合金配電變壓器的空載損耗昆硅鋼片的下降70—80%,至今未**推廣使用的根本原因是價(jià)格較高。


c.干式配電變壓器


由于結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、防火阻燃、防塵等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在對**運(yùn)行有較高要求的場合。主要有兩類產(chǎn)品;環(huán)氧樹脂干式變壓器和浸漬式干式變壓器(或稱做Nomex紙型)。


3.干式配電變壓器(SCB系列)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)


3.1干式變壓器的概念


干式變壓器是依靠空氣對流進(jìn)行冷卻,一般用于局部照明、電子線路、機(jī)械設(shè)備等變壓器,在電力系統(tǒng)中,一般汽機(jī)變壓器、鍋爐變壓器、除灰變壓器、除塵變壓器、脫硫變壓器等都是干式變壓器,變比為6000V/400V和10KV/400V,用于帶額定電壓380V的負(fù)載。簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。

3.2干式變壓器形式


a.開啟式:是一種常用的形式,其器身與大氣直接接觸,適應(yīng)于比較干燥而潔凈的室內(nèi),(環(huán)境溫度20度時(shí),相對濕度不應(yīng)超過85%),一般有空氣自冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式。


b.封閉式:器身處在封閉的外殼內(nèi),與大氣不直接接觸 (由于密封,散熱條件差,主要用于礦用它屬于是防爆型的)。


c.澆注式:用環(huán)氧樹脂或其它樹脂澆注作為主絕緣,它結(jié)構(gòu)簡單,體積小,適用于較小容量的變壓器。


3.3干式變壓器特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)


相對于油式變壓器,干式變壓器因沒有油,也就沒有火災(zāi)、爆炸、污染等問題,故電氣規(guī)范、規(guī)程等均不要求干式變壓器置于單獨(dú)房間內(nèi)。特別是新的系列,損耗和噪聲降到了新的水平,更為變壓器與低壓屏置于同一配電室內(nèi)創(chuàng)造了條件。


a.干式變壓器的溫度控制系統(tǒng)


干式變壓器的**運(yùn)行和使用壽命,很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的**可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞,是導(dǎo)致變壓器不能正常工作的主要原因之一,因此對變壓器的運(yùn)行溫度的監(jiān)測及其報(bào)警控制是十分重要的。


b.干式變壓器的防護(hù)方式


根據(jù)使用環(huán)境特征及防護(hù)要求,干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP23防護(hù)外殼,可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進(jìn)入,造成短路停電等惡性故障,為帶電部分提供**屏障。若須將變壓器安裝在戶外,則可選用IP23防護(hù)外殼,除上述IP20防護(hù)功能外,更可防止與垂直線成60°角以內(nèi)的水滴入。但I(xiàn)P23外殼會使變壓器冷卻能力下降,選用時(shí)要注意其運(yùn)行容量的降低。


c.干式變壓器的冷卻方式


干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強(qiáng)迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時(shí),變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運(yùn)行。強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí),變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行,或應(yīng)急事故過負(fù)荷運(yùn)行;由于過負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),故不應(yīng)使其處于長時(shí)間連續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行。


d.干式變壓器的過載能力


干式變壓器的過載能力與環(huán)境溫度、過載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)等有關(guān),若有需要,可向生產(chǎn)廠索取干變的過負(fù)荷曲線。


目前,我國樹脂絕緣干式變壓器年產(chǎn)量已達(dá)10000MVA,成為世界上干式變壓器產(chǎn)銷量*大的國家之一。隨著低噪(2500kVA以下配電變壓器噪聲已控制在50dB以內(nèi))、節(jié)能(空載損耗降低達(dá)25%)的SC(B)9系列的推廣應(yīng)用,使得我國干式變壓器的性能指標(biāo)及其制造技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

4.干式變壓器的發(fā)展前景


隨著干式變壓器的推廣應(yīng)用,其生產(chǎn)制造技術(shù)也獲得長足發(fā)展,可以預(yù)測,未來的干式變壓器將在如下幾方面獲得進(jìn)一步發(fā)展。


a.節(jié)能低噪:隨著新的低耗硅鋼片,箔式繞組結(jié)構(gòu),階梯鐵芯接縫,環(huán)境保護(hù)要求,噪聲研究的深入,以及計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入,將使未來的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧靜。


b.高可靠性:提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性,將是人們的不懈追求。


c.環(huán)保特性認(rèn)證:以歐洲標(biāo)準(zhǔn)HD464為基礎(chǔ),開展干式變壓器的耐氣候(C0、C1、C2)、耐環(huán)境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究與認(rèn)證。


d.大容量:從50~2500kVA配電變壓器為主的干式變壓器,向10000~20000kVA/35kV電力變壓器拓展,隨著城市用電負(fù)荷不斷增加,城網(wǎng)區(qū)域變電所越來越深入城市中心區(qū)、居民小區(qū)、大型廠礦等負(fù)荷中心,35kV大容量的小區(qū)中心供電電力變壓器將獲廣泛應(yīng)用。


e.多功能組合:從單一變壓器向帶有風(fēng)冷、保護(hù)外殼、溫度計(jì)算機(jī)接口、零序互感器、功率計(jì)量、封閉母線及側(cè)出線等多功能組合式變壓器發(fā)展。


f.多領(lǐng)域發(fā)展:從以配電變壓器為主,向發(fā)電站廠用變壓器、勵(lì)磁變壓器、地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平臺用等特種變壓器及多用途領(lǐng)域發(fā)展。其中,用于城市地鐵及軌道交通的干式牽引變壓器,電壓有10、20和35kV三個(gè)等級,容量有800、2500和3300kVA,為減少諧波污染,從12脈波整流發(fā)展到24脈波整流;舉世矚目的長江三峽世界*大的840000kW發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁變壓器,已由順特廠研制成功,并通過了國家驗(yàn)收。


可以預(yù)言,21世紀(jì)的配電變壓器將屬于性能優(yōu)越、低噪聲及節(jié)能的樹脂絕緣干式變壓器。


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