干式變壓器經(jīng)濟運行的展望

邵月

摘 要：對國內(nèi)干式變壓器的發(fā)展情況作簡要回顧，分析目前產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，結(jié)合當前國家對產(chǎn)品的節(jié)能和環(huán)保的要求提出看法和建議，最后對干式變壓器經(jīng)濟運行作展望。

關鍵詞：干式變壓器 環(huán)氧澆注式 結(jié)構(gòu)特點 發(fā)展方向

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-057-02

1 前言

干式變壓器在國內(nèi)得到迅速發(fā)展，時間要追朔到20世紀80年代末90年代初，許多變壓器廠投入大量的資金，引進了國外先進的生產(chǎn)干式變壓器技術(shù)和設備。提高了自己的技術(shù)水平，開闊了國人的視野，在借鑒的基礎上，不斷開拓創(chuàng)新，提高了自己產(chǎn)品在市場中的競爭力。隨著城市化進程的加快，城市用電量增加。同時，人們對節(jié)能環(huán)保安全的意識不斷提高，對干式變壓器的要求也越來越高。如何去應對這些要求，滿足這些要求。干式變壓器將面臨著新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。目前，我國已經(jīng)成為世界上干式變壓器生產(chǎn)和銷售量最大的國家之一，無論在工廠規(guī)模、產(chǎn)品的容量、電壓等方面均已處于世界領先水平。

2 干式變壓器市場的新動向

目前就世界范圍來看，歐洲以及亞洲的中國、日本、韓國以及東南亞等廣大地區(qū)主要應用環(huán)氧澆注式干變，而美國應用較多則主要是浸漬式干變。但從總體上看，環(huán)氧樹脂式干變的市場占有率要顯著高于浸漬式干變。

在我國，自改革開放以來，國內(nèi)干式變壓器，特別是環(huán)氧澆注式干變的發(fā)展可以說是突飛猛進。干式變壓器廠也從最初的十幾家，逐步增加到幾十家，目前已發(fā)展到一百多家。從90年代中后期，這些制造廠商引進國外先進設備。比如有真空環(huán)氧澆注設備、箔式繞線機、硅鋼片自動剪切線等。從引進的技術(shù)類別看，我國已擁有歐美各國干式變壓器各種技術(shù)。近10年來，在各廠技術(shù)人員的努力下，使干變在性能和工藝上有了較大的提高。與此同時，國內(nèi)干式變壓器廠競爭激烈，市場容量劇增。這一方面是由于城網(wǎng)改造需要大量的無油化的防火、防爆干式變壓器。另一方面，也引進了歐洲先進的薄絕緣環(huán)氧澆注干變技術(shù)，從而克服了傳統(tǒng)浸漬式干式變壓器的許多缺點，大大提升了其的技術(shù)性能，并使干變的成本不斷降低，提高材料利用率，生產(chǎn)效率大大提高等有關。

迄今，我國的環(huán)氧澆注式干變無論是工廠規(guī)模、產(chǎn)量或是技術(shù)水平都已達到世界先進水平。新技術(shù)新工藝、新材料應用和設計的不斷改進，使干變的空負載損耗大大降低，節(jié)能效果顯著。同時，干變的專用設備制造業(yè)也得到了相應的發(fā)展。此外，還有一種H級絕緣、敞開通風式干式變壓器，將受到市場上的熱議和追捧。而且需求量相當，即使在澆注式干變占主體的歐洲，這種產(chǎn)品仍占30%左右的市場，在美國，這種變壓器更是占主導地位。這類產(chǎn)品具有絕緣等級高，過載能力強，防潮、防火效果好，制造工藝簡單，環(huán)保等優(yōu)點。

除此之外，雖然我們國家生產(chǎn)的干式變壓器為在產(chǎn)品損耗值方面做了很多的工作，比如使用比較質(zhì)量更好的硅鋼片剪切線，采用階梯步迭鐵心接縫，不迭上輒等先進工藝以及計算機三維優(yōu)化設計等，使得我國的變壓器生產(chǎn)標準達到世界市場對產(chǎn)品的要求。但是我們采取的方法本身還有不合理的地方，因為在原材料不變的限制下，想要盡可能的降低損耗值是不可能實現(xiàn)的，比如說你想降低空載損耗或者負載損耗的話必然就會要求與之相關的鐵或者銅的使用量增加。也就是說，收益與付出之利弊是需要精心權(quán)衡比較的。

3 干式變壓器的結(jié)構(gòu)特點

干式變壓器與油浸式變壓器的主要差別就是冷卻介質(zhì)的不同。干式變壓器是依靠空氣對流進行冷卻，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。而傳統(tǒng)的油浸式變壓器內(nèi)部裝的油量大，變壓器有可能發(fā)生泄漏，回收困難。如果在辦公樓或居民區(qū)一旦著火，后果不堪設想。而不燃或難燃絕緣介質(zhì)難以處理甚至會污染環(huán)境，尤其需要的量大，價格更會居高不下，無形中會增加制造成本，所以未能得到有效的推廣。由于干式變壓器維護簡單，沒有火災的危險。一般用在安全防火要求較高的場所。所以，得到迅速的發(fā)展。干式變壓器有以下幾種型式：

（1）開啟式：其器身與大氣相通，適合比較干凈的室內(nèi)場所。這也是最常見的一種型式。

（2）封閉式：與外部大氣不相連通，可用在環(huán)境惡劣的地方。但由于密封，散熱效果不好。主要用在礦用隔爆式變壓器。有的也充2～3個大氣壓的六氟化硫，并加以強迫循環(huán)，增加了它的絕緣和散熱能力和油浸式變壓器差不多。換句話說，這時的變壓器可以叫氣體絕緣變壓器。

（3）澆注式：用環(huán)氧樹脂或其他樹脂澆注作為主絕緣，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，適用于較小容量的干式變壓器。絕大多數(shù)干式變壓器都是使用環(huán)氧澆注式，主要就是用環(huán)氧樹脂將繞組包裹起來，不暴露在空氣中，而鐵心及其他部件的在空氣中。環(huán)氧樹脂澆注式變壓器具有難燃、無毒、體積小、噪聲低等特點，但其繞組和鐵心的散熱是利用空氣自冷或風冷的，變壓器容量比較小。一般電壓在10kv或35kv。因此，在10kv城網(wǎng)配電系統(tǒng)中占有優(yōu)勢。

干式變壓器有如下的特點：

（1）由于空氣絕緣強度和散熱性能都比油差，以空氣作為絕緣介質(zhì)的干式變壓器的有效材料消耗比油浸是的多，所以電力變壓器只有在地下鐵道、公共建筑物，城市密集區(qū)等防火要求較高的地方才使用干變。

（2）它的承受沖擊電壓和能力較油浸式差，一般不會和架空的線路相連接，不會受到大氣過電壓作用的場合。因此，除了工頻耐壓外，不會再要求規(guī)定沖擊強度。

（3）干式變壓器繞組絕緣可以采用A、E、B、F、H級，常用B級和H級。由于干式變壓器是暴露空氣中運行的。在我國，環(huán)境條件比較差，空氣中的塵土、有害氣體、潮濕污穢等不同程度的侵害干式變壓器。大多數(shù)干式變壓器的導電材料和絕緣熱脹系數(shù)相差較大，再加上工藝處理不好，就可能出現(xiàn)絕緣開裂的現(xiàn)象。所以繞組浸漬處理非常重要，繞組除浸絕緣漆外，還要加防潮覆蓋漆。

4 干式變壓器未來的發(fā)展方向

隨著干式變壓器的推廣應用，其生產(chǎn)制造技術(shù)也獲得長足發(fā)展，在產(chǎn)品性能、工藝技術(shù)有了較大的提高，但仍存在一定不足，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）雖然企業(yè)在新技術(shù)、新工藝、新材料應用和設計有了不斷地改進，使干式變壓器空載損耗和負載損耗大幅度的降低，節(jié)能效果顯著。但有些制造企業(yè)生產(chǎn)工藝及材料不穩(wěn)定，造成產(chǎn)品使用一段時間后出現(xiàn)龜裂，局部放電的增加，甚至不能正常運行工作。

（2）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)以萬計的干式變壓器，運行在各個領域、各項重點工程、重大項目上。但環(huán)氧澆注式干式變壓器成本高，主要的絕緣材料—樹脂，其質(zhì)量好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，要想要穩(wěn)定性好，品質(zhì)高的樹脂，就需要進口。這樣就難以解決降低成本與保證質(zhì)量的矛盾。

（3）噪聲的問題，以前生產(chǎn)的用在配電系統(tǒng)的干式變壓器往往直接安裝在住宅小區(qū)里，距離居民住宅很近，它的噪音大會直接影響居民休息和正常的生活。 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日程。干變制造廠與科研院校密切合作，對噪聲產(chǎn)生的原因、機理進行潛心研究，不斷探索，優(yōu)化設計，反復進行理論計算和試驗驗證，終于取得了突破。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），一般在60dB（A）左右。已經(jīng)基本上解決了變壓器噪聲擾民的問題，但仍需進步改進和完善。

（4）從環(huán)保角度來看，由于大量的環(huán)氧澆注式干式變壓器在報廢時，降解處理回收比較困難，隨著時間的推移，這個問題會尤為顯現(xiàn)。

5 總結(jié)

干式變壓器作為輸配電線路中的重要電力設備之一，以其絕緣強度高，抗短路能力強及環(huán)保、防火、防爆、免維護等優(yōu)點，越來越受廣大用戶的歡迎。隨著現(xiàn)在干式變壓器技術(shù)的不斷提高，受到制造廠家的青睞。我們相信，今后將會有非常廣闊的發(fā)展空間。