10kV干式變壓器的設(shè)計制造的探討

鄧東周

(中山火炬開發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司，廣東 中山 528437)

1 國內(nèi)10kV干式變壓器的現(xiàn)狀

（1）噪音水平控制方面。隨著我國現(xiàn)代化進程的加速，環(huán)境保護顯得日益重要，變壓器的噪聲危害提上了議事日程。干變制造廠與科研院校密切配合，對噪聲產(chǎn)生的原因、機理進行潛心研究，不斷深入求索，優(yōu)化樣品設(shè)計，反復(fù)進行試驗驗證，終于取得了突破，并很快將科研新成果落實到產(chǎn)品上。十幾年來，更新了一代又一代產(chǎn)品，使干變噪聲大幅度下降。新系列配電變壓器已將其噪聲比現(xiàn)行國標降低達10~20dB(A)：2500kVA及以下容量的配電變壓器，噪聲一般可控制在50dB(A)以內(nèi)；35kV特大容量如16000kVA電力變壓器通?？煽刂圃?0dB(A)左右?？梢赃@樣說，中國制造出的干變，已經(jīng)基本上解決了變壓器噪聲擾民的問題，同時，噪聲控制已達到世界先進水平。

（2）環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器的類型得到廣泛應(yīng)用。當前，存在著以歐洲為代表的樹脂澆注環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器(CRDT)及以美國為代表的浸漆型環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器)(OVDT)兩種類型。我國及一些新興工業(yè)國家(如日、韓等)與歐洲相似，由早期采用浸漆式干變發(fā)展到采用樹脂真空澆注干變，該項技術(shù)在我國得以飛速發(fā)展。近來，有幾個廠家從國外引進了用NOMEX紙作絕緣的浸漆式干變(OVDT)，因各方面的原因，尚未占據(jù)國內(nèi)較大市場。

（3）普及智能終端TTU。配電變壓器智能終端TTU是一種對變壓器進行實時數(shù)據(jù)采集與控制的自動化終端設(shè)備，它可采集變壓器電流、電壓、溫度等各種數(shù)據(jù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)可使變壓器與配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)相連，并上報變壓器的各種數(shù)據(jù)。讓電站管理人員可以準確及時地掌握變壓器的運行情況，為供電部門實時了解配網(wǎng)運行狀態(tài)，進行線損分析、負荷預(yù)測，提高電壓合格率，優(yōu)化供電方案、配網(wǎng)規(guī)劃及用戶接口等業(yè)務(wù)提供科學依據(jù)，對提高配網(wǎng)供電可靠性以及系統(tǒng)的運行管理水平具有重要意義。

2 干式變壓器設(shè)計發(fā)展未來

（1）節(jié)能低噪。我國在能源消耗與噪聲研究及節(jié)能環(huán)保變壓器的制造上，已經(jīng)取得了可喜的成績，具備較高水平。然而，節(jié)能環(huán)保是變壓器研發(fā)的永恒課題，還有很多問題值得研究。例如：低能源消耗硅鋼片、階梯步迭鐵心接縫、箔式繞組結(jié)構(gòu)、噪聲研究的深入、環(huán)境保護要求、計算機優(yōu)化設(shè)計等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入及其發(fā)展，將使未來的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器更加節(jié)能，噪音更加低。然而，對于單純靠材料的投入來降低鐵損、銅損、噪聲，都是不可取的。

（2）高可靠性。電器產(chǎn)品，尤其是變壓器，其運行可靠性是特別重要的。我國現(xiàn)已生產(chǎn)了數(shù)以萬計的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器，運行在各個領(lǐng)域、各項重點工程、重大項目上，對產(chǎn)品可靠性的要求不言而喻。然而，現(xiàn)實情況是不容小看的。某些劣質(zhì)產(chǎn)品以低價推銷充斥市場，根本無可靠而言。我國環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器已大量應(yīng)用于國家重點工程、重大項目上，十幾年來基本上沒有出現(xiàn)較大的事故，其可靠性是有口皆碑的。在電磁場理論及其計算、澆注工藝、熱點溫升、局放機理、質(zhì)保體系、可靠性工程等方面進行大量的基礎(chǔ)研究，積極進行可靠性認證，進一步提高環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器的可靠性，將是人們的不懈追求，也是干變設(shè)計制造者長期的課題。

（3）環(huán)保特性認證。有關(guān)人士在《環(huán)氧樹脂澆注環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器環(huán)保特性分析》一文中強調(diào)：“環(huán)氧樹脂澆注環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器是一種清潔環(huán)保的電力設(shè)備，其設(shè)計制造、運行、最終全過程均符合ISO14001及有關(guān)環(huán)保標準和法規(guī)的要求。壽命終結(jié)后完全可拆解并回收有價材料，回收利用率可達90%以上。已有成熟的處理技術(shù)和設(shè)備用于分離澆注線圈中的導(dǎo)體和樹脂絕緣材料，拆解出的樹脂絕緣材料可綜合利用、燃燒(發(fā)電)或填埋處理等。

（4）大容量。配電變壓器容量通常在2500kVA以下。目前，環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器的研發(fā)生產(chǎn)以此為主。隨著城市用電負荷不斷增加，城網(wǎng)區(qū)域性變電所越來越深入城市中心區(qū)、居民小區(qū)、大中型廠礦等負荷中心，35kV大容量的區(qū)域供電環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器電力變壓器將獲得廣泛應(yīng)用。目前，我國已經(jīng)生產(chǎn)了35kV，16000kVA和20000kVA等超大容量的干變 (其中國有數(shù)臺是用MR開關(guān)進行有載調(diào)壓的)，若工程需要，還可以設(shè)計制造出更大容量的各種各樣的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器。

（5）多功能組合及自動化。從只具單一變電功能的變壓器，向帶有強迫風冷、保護外殼、功率計量、封閉母線、各種低壓側(cè)向出線、計算機接口等多功能組合式變壓器發(fā)展，到引入TTU自動化終端，具有數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)控制、狀態(tài)顯示等功能，從而使變壓器成為一種多功能自動化、隨時處于最佳運行狀態(tài)的電力設(shè)備。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，變壓器將進一步加速完善其自動化進程。

（6）多領(lǐng)域發(fā)展。從以配電變壓器為主，向發(fā)電廠勵磁、廠用、軌道交通牽引整流、大電流電爐、核電站、船用、采油平臺用等特種變壓器及多用途多領(lǐng)域發(fā)展。

（7）多材料、多品種。環(huán)氧樹脂真空澆注環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器占據(jù)著全球主導(dǎo)市場的局面，近期內(nèi)難以改變。近年來中電等企業(yè)對Nomex H級絕緣、非晶合金等新材料、新工藝，做過一些產(chǎn)品研制，獲取了很多數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，并將進一步在多領(lǐng)域做深入的研發(fā)。而未來材料科學、制造工藝的新發(fā)展，必將給變壓器設(shè)計制造技術(shù)提供新機遇、開創(chuàng)新紀元。

3 結(jié)語

隨著環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器在我國的不斷開拓創(chuàng)新和大量推廣應(yīng)用，國內(nèi)的設(shè)計制造技術(shù)已達到世界一流水平，未來的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器預(yù)計將獲得進一步發(fā)展。國產(chǎn)環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器新系列產(chǎn)品能源消耗值已基本上達到世界先進國家的發(fā)展水平，中國生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器變壓器在世人關(guān)注的空載能源消耗PO方面具有明顯的品質(zhì)優(yōu)勢。