Karakteristike i primjena suhog transformatora

Trenutno, kineski suhi energetski transformatori su uglavnom trofazni čvrsto formirajući SC serija, kao što su: trofazni namotani transformator serije SCB9, trofazni folijski transformator serije SCB10 i trofazni folijski transformator serije SCB9. Njegov naponski nivo je uglavnom u rasponu od 6-35kV, maksimalni kapacitet do 25MVA. Suhi transformator se uglavnom dijeli na impregnirane suhe transformatore i suhe transformatore od smole u dvije kategorije.

1. Impregnirani transformator suhog tipa

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

Zbog razlike u impregnacijskoj boji, izolacija transformatora se dijeli na B, F, H, C, glavnu i vertikalnu izolaciju (glavna izolacija između namotaja i namotaja te između namotaja i izolacije jezgra).

Vertikalna izolacija odnosi se na izolaciju između različitih tačaka i različitih dijelova namotaja transformatora s različitim potencijalima, uglavnom uključujući performanse izolacije između namotaja, slojeva i dijelova namotaja. Zrak se koristi kao izolacijski medij.

Ova vrsta transformatora je pod utjecajem okoline u odnosu na suhe transformatore sa smolom, izgled i težina su također veći, a izlazna snaga kod kuće i u inostranstvu ima tendenciju smanjenja.

Na oba kraja namotaja postoje završna brtvila, ne boje se plime, imaju jaku otpornost na vatru i sprječavaju požar na otvorenom plamenu na 750 ℃, što ih čini relativno novim tipom suhog transformatora. 1.2 Suhi transformator od smole, u današnjem domaćem transformatoru od lijevane smole, može se podijeliti u sljedeće tri kategorije.

Prvi tip, koji se naziva transformator od livenja žicom, njegov visoki napon je livenje žicom u obliku prekidnog cilindra, a niski napon je livenje žicom u obliku cilindra (ili segmentnog cilindra); Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Napomena za livenje bez punila.

Drugi tip, koji se naziva transformator od lijevane folije, njegov visoki napon je segmentirani tip lijevane folije, a niski napon je tip namotaja od bakrene folije (ili aluminijske folije); odljevak se lije s punilom.

Treći tip, visoki pritisak za livenje žicom preko cilindra za lomljenje, niski pritisak za namotavanje bakrenom folijom (ili aluminijumskom folijom); Livenje se vrši bez punila.

Gore navedene tri vrste proizvoda imaju svoje karakteristike u proizvodnji i performansama, te trenutno zauzimaju određeni tržišni udio. U ovom članku fokusiramo se na raspravu o transformatorima od livene žice.

2. Lijevani transformator s namotanom žicom

2.1. Strukturne karakteristike

U drugoj elektrani Baoji, u provinciji Shaanxi, suhi transformatori koji se koriste u tvornici su transformatori omotani žicom, naponskog razreda 6 kV, kapaciteta od 100 kVA do 1600 kVA i ugrađeni u zatvorenom prostoru.

Visokonaponski i niskonaponski namotaji proizvoda izrađeni su od bakrene žice, potpuno namotane, ojačane staklenim vlaknima, tanke izolacije, smole bez punila, impregnirane livenjem pod vakuumom i sušene prema specifičnoj krivulji temperature sušenja.

Visokonaponski namotaj usvaja posebnu segmentiranu cilindričnu strukturu, a niskonaponski namotaj usvaja višeslojni cilindrični tip, segmentirani cilindrični tip ili specijalni segmentirani cilindrični tip, ovisno o nivou napona.

2.2 Tehničke karakteristike

2.2.1 Otpornost na udarce kod namotaja visokonaponskog transformatora s namotajem otpornim na udarce usvaja posebnu cilindričnu strukturu presjeka. Ova struktura se zasniva na namotaju kalema uobičajenog presjeka. Obični cilindrični podsjek nasljeđuje prednosti otpornosti na udarce namotaja kalema i rješava kontradikciju između slojeva namotaja kalema visokog napona, što ga čini idealnom strukturom namotaja. Često se naziva nerezonantnom strukturom namotaja.

U poređenju sa običnim segmentiranim cilindrom, specijalni segmentirani cilindar može dodatno smanjiti napon između slojeva, poboljšati raspodjelu napona i značajno poboljšati udarnu čvrstoću kako bi izdržao atmosferski prenapon i radni prenapon.

Otpornost na udar nije povezana samo sa strukturom namotaja, već zavisi i od kvaliteta lijevanja namotaja i električnih svojstava izolacijskog materijala.

Nakon što je namotavanje proizvoda završeno, on se izlijeva čistom smolom u vakuumskom stanju, bez dodavanja punila, tako da se ne smanjuje protočnost smole.

A budući da je namotavanje namotano žicom, smola može potpuno zasititi namotavanje, bez obzira na aksijalni ili radijalni smjer namotavanja, i nema mjehurića unutra.

Sažetak: Ovaj rad predstavlja klasifikaciju i karakteristike suhog transformatora, fokusirajući se na strukturne karakteristike livenog transformatora namotanom žicom, tehničke karakteristike, sistem hlađenja, sistem kontrole temperature i tako dalje, sumirajući perspektive razvoja suhog transformatora. Ključne riječi: suhi transformator; Klasifikacija livenog 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 namotaja žice, nakon vakuumskog lijevanja, smola se može natopiti između slojeva, namotaja i dijelova namotaja odjednom.

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

Koeficijent termičkog širenja kompozitnog izolacijskog materijala formiranog stvrdnjavanjem smole i staklenih vlakana iznosi (18 ~ 20)×10⁻⁶/K, a koeficijent širenja bakra korištenog u namotaju iznosi 17×10⁻⁶/K, što je u osnovi blizu ta dva koeficijenta. Eliminira mehaničko naprezanje između provodnika namotaja i izolacijskog materijala uzrokovano termičkim širenjem i hladnim skupljanjem tokom rada transformatora. Od korijena do eliminacije pojave pucanja.

Budući da je proizvod liven od smole pod visokim i niskim pritiskom, a željezna jezgra je premazana smolom, ima jaku otpornost na vlagu i koroziju. Kada je relativna vlažnost zraka 100%, i dalje 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 značajno poboljšava efikasnost odvođenja toplote površine namotaja.

2.3. Sistem hlađenja i zaštita

Suhi transformatori se hlade 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 koji se koriste u elektrani Baoji br. 2 hlade se prisilnim protokom zraka 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 uglavnom ima IP00 zaštitu, odnosno nema ljusku, za unutrašnju upotrebu, Baoji druga elektrana koristi ovaj način zaštite. Također, prema zahtjevima korisnika, dodaje se zaštitna ljuska.

Kućište IP20 sprečava ulazak čvrstih stranih materija većih od 12 mm i pruža barijeru za dijelove pod naponom. Kada se usvoji IP23 zaštita, pored funkcije zaštite IP20, ona ima i funkciju sprečavanja prskanja vode.

2.4. Sistem za kontrolu temperature

Siguran i pouzdan rad i vijek trajanja energetskog transformatora uveliko zavise od sigurne i pouzdane izolacije namotaja transformatora. Temperatura namotaja 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 sistem zaštite od kontrole temperature. Platinasti element za mjerenje temperature termičke otpornosti ugrađen je u prvi namotaj žice niskog napona kako bi automatski detektovao porast temperature namotaja, prikazao temperaturu trofaznog niskonaponskog namotaja i osigurao termičku zaštitu.

S promjenom temperature okoline i opterećenja, kada namotaj dostigne graničnu temperaturu, regulator temperature će automatski poslati signal za kontrolu pokretanja ventilatora (110 ℃), zaustavljanja ventilatora (90 ℃), alarma (120 ℃) ​​i isključenja (145 ℃), tako da proizvod ima pouzdanu zaštitu od preopterećenja tokom rada.

Žičano liveni transformatori serije SC3 koriste M&C patentiranu tehnologiju za detekciju i kontrolu temperature namotaja transformatora i proizvode regulator temperature koji može direktno detektovati temperaturu namotaja i ostvariti kontrolu prisilnog hlađenja vazduhom (AF), alarm za previsoku temperaturu i isključivanje transformatora usled previsoke temperature.

Nakon normalnog otklanjanja grešaka u regulatoru temperature, transformator se prvo pušta u mrežni rad, a zatim se regulator temperature napaja za rad. Regulator temperature je u stanju automatske kontrole, a vrši se detekcija temperature i zaštita transformatora. Kada je temperatura namotaja viša od 110 ℃, regulator temperature pokreće ventilator za prisilno hlađenje; ako temperatura namotaja padne ispod 90 ℃ pod prisilnim hlađenjem zrakom, ventilator se zaustavlja.

Ako se temperatura namotaja dodatno poveća, regulator temperature će izdati alarm za previsoku temperaturu (155 ℃) i signal za isključenje previsoke temperature (170 ℃). Kada regulator temperature otkaže 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. Poređenje između suhog transformatora i uljnog transformatora

Značajne prednosti i niska cijena uljnih transformatora teško je zamijeniti drugim transformatorima. U zahtjevima za vanjsku upotrebu i zaštitu od požara na općim mjestima, sada i u budućnosti u dužem vremenskom periodu, uglavnom će se 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 veći kapacitet preopterećenja od transformatora uronjenog u ulje, uglavnom zato što je gustoća struje suhog transformatora niža, toplinski kapacitet je veliki, a vremenska konstanta namotaja velika.

U poređenju sa uljnim transformatorom, radni uslovi izolacije suvog transformatora su poboljšani. Uljni transformator se koristi na više mjesta, a češće se postavlja na otvorenom.

Raspon napajanja suhog transformatora je mali, više za rad u zatvorenom prostoru. U poređenju sa uljnim transformatorima, ima nižu amplitudu napona groma, sporiji talasni udar i manju vjerovatnoću udara groma.

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