干式變壓器在中國的發(fā)展

摘要：目前世界已經(jīng)有的各種類型的干式變壓器基本上在我國市場上都已經(jīng)出現(xiàn)，干式變壓器的用戶有了比較多的選擇余地，這是好事。本文就市場上各種類型的干式變壓器作些初步介紹，便于用戶合理選擇。本文還對(duì)今后干式變壓器還可以發(fā)展的品種作些建議，給生產(chǎn)廠家和用戶參考。

　　關(guān)鍵詞：干式變壓器

一、 前言

　　自從法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，一個(gè)世紀(jì)前最早出現(xiàn)的變壓器就是干式變壓器。由于這種變壓器容量不能做大，電壓無法做高，技術(shù)上受到了極大的限制。變壓器油的出現(xiàn)給變壓器技術(shù)發(fā)展立下了不可磨滅的功績。這種廉價(jià)的、絕緣和導(dǎo)熱性能良好的油介質(zhì)使變壓器應(yīng)用范圍變得非常寬廣。與此同時(shí)，變壓器也出現(xiàn)一些事故，燃燒、爆炸。嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。這一切把原因都?xì)w罪于會(huì)燃燒的變壓器油身上。特別是用電量迅猛增長后配電中心越來越靠近人們活動(dòng)中心，此時(shí)安全是第一位的，而這種配電變壓器容量不用大，電壓不會(huì)高，采用干式變壓器是再好不過的。上個(gè)世紀(jì)五、六十年代在中國出現(xiàn)了B級(jí)絕緣的國外叫做《OVDT》的敞開、通風(fēng)冷卻干式變壓器。這種干式變壓器由于絕緣材料價(jià)格高，性能差，制造工藝簡單，使得變壓器可靠性低，故障率高。沒有得到大家的認(rèn)可。其實(shí)在當(dāng)時(shí)，國外已經(jīng)出現(xiàn)環(huán)氧樹脂和NOMEX®紙。這樣，在歐洲就開發(fā)了環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，而美國就開發(fā)了用NOMEX®紙作絕緣的《OVDT》敞開式、通風(fēng)冷卻干式變壓器。接著法國采用美國杜邦公司經(jīng)過UL認(rèn)證的NOMEX®絕緣規(guī)范開發(fā)出SECURAMID®《VDT》包封、通風(fēng)冷卻干式變壓器（SECURAMID®是由美國杜邦公司在全球注冊的商標(biāo)，云南變壓器廠把它譯音為"賽格邁"--筆者注）。

二、 干式變壓器的分類

　　干式變壓器分類有很多種方法，如按型號(hào)分，有SC（環(huán)氧樹脂澆注包封式）、SCR（非環(huán)氧樹脂澆注固體絕緣包封式）、SG（敞開式）。也可按絕緣等級(jí)分，有B級(jí)，F(xiàn)級(jí)，H級(jí)和C級(jí)，國外有些國家在H和C級(jí)之間還有一個(gè)N級(jí)。它們的溫度限制見表1。

　　我們在這里按變壓器所選用的絕緣材料來分類，分類見表2

　　下面我們把這些變壓器分別作些簡單的介紹。

1、 SF6氣體絕緣干式變壓器：

　　SF6變壓器在日本應(yīng)用比較廣泛，而在我國則很少。它與其他干式變壓器相比較最突出的優(yōu)越性在于應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，這種變壓器容量可以做到三相300MVA，電壓可以做到單相500kV（都是由日本制造），同樣它也可以制造10kV級(jí)配電變壓器（早在1988年我國的廣州高壓電器廠、北京二變、常州變壓器廠都開發(fā)過，其中北京二變曾經(jīng)小批量生產(chǎn)）。而且它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝與傳統(tǒng)的油浸變壓器有很多雷同之處。變壓器制造廠不用很多的設(shè)備投入就可以去研究開發(fā)它了。當(dāng)然它的缺陷也是很明顯的，SF6氣體在金屬過熱時(shí)會(huì)被分解出一種SF4的極毒物質(zhì)，加上制造工藝不好，產(chǎn)生泄漏后對(duì)大氣，對(duì)人們帶來的后果不堪設(shè)想。因此，很多國內(nèi)專家認(rèn)為在制造工藝達(dá)不到一定水平時(shí)不應(yīng)提倡在中國發(fā)展這種變壓器。

2、 環(huán)氧樹脂真空澆注變壓器：

　　（1） 早在70年代上海和北京變壓器廠相繼開發(fā)出厚絕緣帶石英粉填料的在真空狀態(tài)澆注的環(huán)氧樹脂包封干式變壓器，從此干式變壓器在我國正式成為批量供應(yīng)的新一代產(chǎn)品，盡管由于當(dāng)時(shí)它在材料上，制造工藝上存在一些問題而被后來的純環(huán)氧樹脂的薄絕緣技術(shù)所替代，但它畢竟為干式變壓器開創(chuàng)了一個(gè)好的開端，推動(dòng)了我國干式變壓器技術(shù)的發(fā)展。
　　（2） 由于厚絕緣（6mm）難于解決開裂問題，正在人們對(duì)環(huán)氧樹脂干式變壓器技術(shù)產(chǎn)生懷疑時(shí)，順德變壓器廠成功地從德國引進(jìn)不帶石英填料的純環(huán)氧樹脂薄絕緣（1-3mm）技術(shù)，它的出現(xiàn)，使我國的干式變壓器的技術(shù)得到迅速發(fā)展。由于這種技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定（用進(jìn)口的澆注設(shè)備和進(jìn)口的樹脂），用戶比較滿意。加上當(dāng)時(shí)制造廠有較好的經(jīng)濟(jì)效益，大家紛紛上馬。開始10多家，后來30家，70家，現(xiàn)在有100多家采用這種技術(shù)。目前已經(jīng)占干變市場的90-95%，生產(chǎn)能力每年已經(jīng)超過3000萬kVA。供已經(jīng)大于求好多了。這種變壓器大家都已經(jīng)很熟悉，我們就不多說了。
　　（3） 在本世紀(jì)初上海GE公司采用美國技術(shù)研究開發(fā)出H級(jí)絕緣的帶填料的薄絕緣環(huán)氧樹脂真空澆注干式變壓器，變壓器的內(nèi)部的部分絕緣材料采用NOMEX®絕緣紙。他成功的解決了變壓器內(nèi)部各種絕緣構(gòu)件之間的絕緣配合、工藝配方和澆注均勻等技術(shù)難題。它的出現(xiàn)把環(huán)氧樹脂包封的干式變壓器絕緣耐熱等級(jí)從B級(jí)、F級(jí) 提高到H級(jí)，但是要提高到C級(jí)，目前的技術(shù)是不可能的。

3、 環(huán)氧樹脂纏繞工藝干式變壓器：

　　（1） 上海ABB公司制造的被稱為"雷神"技術(shù)的干式變壓器，也是一種有特色的產(chǎn)品。它不要貴昂的澆注設(shè)備和繁多的澆注模，產(chǎn)品的派生和生產(chǎn)十分方便。預(yù)浸的玻璃纖維緊密的包繞和高溫固化后，使變壓器的機(jī)械強(qiáng)度特別好。

　　（2） 當(dāng)然它的難點(diǎn)在于局放，因此, 主縱絕緣的場強(qiáng)要按不產(chǎn)生局放進(jìn)行選擇, 這樣變壓器的體積可能會(huì)大一點(diǎn)。相對(duì)制造成本也不低。另外, 線圈的外觀沒有用模子澆注的產(chǎn)品那樣光滑。這種產(chǎn)品無論在中國或國外都不多見。
現(xiàn)在用環(huán)氧樹脂作主要絕緣的產(chǎn)品, 在中國已經(jīng)很普遍, 也被很多用戶所接受。但是，最近很多專家指出干式變壓器的最終降解處理，以及環(huán)保問題，應(yīng)當(dāng)引起大家的重視。

4、 采用NOMEX®紙絕緣規(guī)范類干式變壓器：

4．1我們了解了NOMEX®紙的性能，就可以清楚地知道這種變壓器的特點(diǎn)。

　　（1） NOMEX®絕緣紙是由一種芳香聚酰胺聚合物的纖維組成。

　　　　　　　　　圖 一 NOMEX® 簡化的分子結(jié)構(gòu)