Característiques i aplicació del transformador de tipus sec

Actualment, els transformadors de potència en sec de la Xina són majoritàriament de la sèrie SC de formació sòlida trifàsica, com ara: transformador de bobinatge trifàsic de la sèrie SCB9, transformador de làmina trifàsic de la sèrie SCB10, transformador de làmina trifàsic de la sèrie SCB9. El seu nivell de tensió generalment es troba en el rang de 6-35 kV, la capacitat màxima fins a 25 MVA. El transformador en sec es divideix principalment en transformador sec impregnat i transformador sec de resina en dues categories.

1. Transformador de tipus sec impregnat

El cable del transformador de tipus sec impregnat a la Xina està recobert amb filferro de vidre i la base es premsa en calent amb el material aïllant corresponent. S'utilitza principalment en centrals hidroelèctriques i edificis alts amb bona resistència al foc.

A causa de la diferència de pintura impregnant, l'aïllament del transformador es divideix en aïllament B, F, H, C, principal i vertical (aïllament principal entre bobinatge i bobinatge i entre bobinatge i aïllament del nucli).

L'aïllament vertical es refereix a l'aïllament entre diferents punts i diferents parts del bobinatge del transformador amb diferents potencials, incloent principalment el rendiment d'aïllament entre voltes, capes i seccions del bobinatge. L'aire s'utilitza com a medi aïllant.

Aquest tipus de transformador es veu afectat pel medi ambient més que el transformador sec de tipus resina, l'aspecte i el pes també són més grans, la producció a casa i a l'estranger tendeix a reduir-se.

Hi ha segells finals a tots dos extrems de l'enrotllament, no tenen por de la marea, tenen una forta resistència al foc, prevenen incendis a foc obert a 750 ℃, és un tipus relativament nou de transformador sec. 1.2 Transformador de resina tipus sec en nom dels productes principals de transformadors de fosa de resina domèstics actuals es poden dividir en les tres categories següents.

El primer tipus, anomenat transformador de fosa amb filferro enrotllat, la seva alta tensió és la fosa de cilindres de trencament de filferro enrotllat, la baixa tensió és la fosa de cilindres de filferro enrotllat (o cilindres segmentats); Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Nota per a la fosa sense farciment.

El segon tipus, anomenat transformador de fosa enrotllada en làmina, el seu alt voltatge és de tipus de fosa enrotllada en làmina segmentada, el baix voltatge és de tipus de bobinatge de làmina de coure (o làmina d'alumini); la fosa es fon amb farciment.

El tercer tipus, d'alta pressió per a filferro enrotllat, tipus de bobinatge de làmina de coure (o làmina d'alumini) a baixa pressió; la fosa es fa sense farciment.

Els tres tipus de productes anteriors tenen les seves pròpies característiques en la fabricació i el rendiment dels productes, i actualment ocupen una certa quota de mercat. En aquest article, ens centrem en la discussió dels transformadors de colada amb bobinatge de filferro.

2. Transformador de filferro enrotllat

2.1. Característiques estructurals

A la segona central elèctrica de Baoji, a la província de Shaanxi, els transformadors secs que s'utilitzen a la fàbrica són tots transformadors de colada amb cable enrotllat, amb un grau de tensió de 6 kV, una capacitat de 100 kVA a 1600 kVA i instal·lació interior.

Els debanaments d'alta i baixa tensió del producte estan fets de filferro de coure, totalment enrotllat, reforçat amb fibra de vidre, aïllament prim, resina sense farciment, impregnat abocant al buit i curat segons la corba de curat de temperatura específica.

El bobinatge d'alta tensió adopta una estructura de cilindre segmentat especial, i el bobinatge de baixa tensió adopta un tipus de cilindre multicapa, un tipus de cilindre segmentat o un tipus de cilindre segmentat especial segons el nivell de tensió.

2.2 Característiques tècniques

2.2.1 El bobinatge de filferro resistent a l'impacte del transformador d'alta tensió adopta una estructura cilíndrica seccional especial, aquesta estructura es basa en el bobinatge de bobina de secció comuna, el tipus de cilindre de subsecció ordinari ha heretat els avantatges de la resistència a l'impacte del bobinatge i ha resolt la contradicció entre la capa de bobinatge d'alta tensió, és una estructura de bobinatge ideal, sovint s'anomena estructura de bobinatge no ressonant.

En comparació amb el cilindre segmentat ordinari, el cilindre segmentat especial pot reduir encara més el voltatge entre capes, millorar la distribució del voltatge i millorar considerablement la resistència a l'impacte per suportar la sobretensió atmosfèrica i la sobretensió de funcionament.

La resistència a l'impacte no només està relacionada amb l'estructura del bobinatge, sinó que també depèn de la qualitat de la fosa del bobinatge i de les propietats elèctriques del material aïllant.

Després de completar l'enrotllament del producte, s'hi aboca resina pura en estat de buit i no s'hi afegeix cap farciment, de manera que el rendiment de flux de la resina no es redueixi.

I com que l'enrotllament s'enrotlla mitjançant filferro, la resina pot saturar completament l'enrotllament, independentment de la direcció axial o radial de l'enrotllament, i no hi ha cap bombolla a l'interior.

Resum: Aquest article introdueix la classificació i les característiques dels transformadors en sec i se centra en les característiques estructurals dels transformadors de colada amb bobinatge de filferro, les característiques tècniques, el sistema de refrigeració, el sistema de control de temperatura, etc., resumint les perspectives de desenvolupament dels transformadors en sec. Paraules clau: transformador en sec; classificació dels transformadors de colada amb bobinatge de filferro.

Resina i fibra de vidre compostes d'aïllament sòlid, no només tenen una bona resistència a l'impacte, sinó que també tenen una descàrrega local molt petita.

2.2.2. Bona resistència mecànica i forta resistència als curtcircuits. Per al tipus de bobinatge de filferro cilíndric segmentat, després del vessament al buit, la resina es pot submergir entre capes, voltes i seccions del bobinatge alhora.

Després del curat, la resina, el filferro i la fibra de vidre es combinen estretament per formar una estructura de cos rígida i resistent. Les propietats mecàniques d'alta resistència de l'estructura determinen que els productes de fosa amb bobina de filferro tenen una bona resistència als curtcircuits.

El coeficient de dilatació tèrmica del material aïllant compost format per resina de curat i fibra de vidre és de (18 ~ 20) × 10-6/K, i el coeficient de dilatació del coure utilitzat en el bobinatge és de 17 × 10-6/K, que és bàsicament proper als dos. Elimina la tensió mecànica entre el conductor del bobinatge i el material aïllant causada per l'expansió tèrmica i la contracció en fred durant el funcionament del transformador. Des de l'arrel per eliminar el fenomen de l'esquerdament.

Com que el producte es fon amb resina a alta i baixa pressió i el nucli de ferro està recobert de resina, té una forta resistència a la humitat i a la corrosió. Quan la humitat relativa de l'aire és del 100%, encara pot funcionar durant molt de temps.

Com que l'aïllament compost de resina pura i fibra de vidre té una resistència elèctrica extremadament alta, el gruix de l'aïllament superficial del producte és de només 1,5 ~ 2 mm, cosa que millora considerablement l'eficiència de dissipació de calor de la superfície de l'enrotllament.

2.3. Sistema de refrigeració i protecció

Els transformadors secs es refreden mitjançant refrigeració per aire natural i refrigeració per circulació d'aire forçat. S'adopta una refrigeració per aire natural per garantir el funcionament normal del transformador sota càrrega nominal. Els transformadors secs utilitzats a la central elèctrica Baoji núm. 2 es refreden tots per aire forçat mitjançant un ventilador radial.

Després del refredament per circulació d'aire forçat, la capacitat del transformador de tipus sec amb 800 kVA o menys es pot augmentar en un 40%, i la del transformador de tipus sec amb 800 kVA o més es pot augmentar en un 50%, i pot funcionar contínuament.

El transformador de tipus sec generalment té una protecció IP00, és a dir, sense carcassa, per a ús en interiors. La segona central elèctrica de Baoji utilitza aquest mode de protecció. També, segons els requisits de l'usuari, cal afegir una carcassa protectora.

La carcassa IP20 impedeix l'entrada de matèries estranyes sòlides superiors a 12 mm i proporciona una barrera a les parts actives. Quan s'adopta la protecció IP23, a més de la funció de protecció IP20, també té la funció de prevenir les esquitxades d'aigua.

2.4. Sistema de control de temperatura

El funcionament segur i fiable i la vida útil del transformador de potència depenen en gran mesura de l'aïllament segur i fiable del bobinatge del transformador. La temperatura del bobinatge que supera la temperatura d'aïllament és una de les principals raons per les quals l'aïllament es destrueix i el transformador no pot funcionar normalment.

El transformador de fosa de filferro de la sèrie SC adopta el sistema de protecció automàtica de control de temperatura XMTB. Un element de mesura de temperatura de resistència tèrmica de platí està integrat a la primera volta del cable de bobinatge de baixa tensió per detectar automàticament l'augment de temperatura del bobinatge, mostrar la temperatura del bobinatge trifàsic de baixa tensió i proporcionar-los protecció tèrmica.

Amb el canvi de temperatura ambient i càrrega, quan el bobinatge arriba a la temperatura límit, el controlador de temperatura enviarà automàticament un senyal per controlar l'arrencada del ventilador (110 ℃), l'aturada del ventilador (90 ℃), l'alarma (120 ℃) ​​i el desconnexió (145 ℃), de manera que el producte tingui una protecció fiable contra sobrecàrregues durant el funcionament.

Els transformadors de fosa bobinada de la sèrie SC3 adopten la tecnologia patentada de M&C per a la detecció i el control de la temperatura dels debanaments dels transformadors, i produeixen un controlador de temperatura que pot detectar directament la temperatura dels debanaments i realitzar el control de refredament per aire forçat (AF), l'alarma de sobretemperatura i el desconnexió per sobretemperatura del transformador.

Després de la depuració normal del controlador de temperatura, el transformador es posa primer en funcionament de xarxa i, a continuació, s'energitza el controlador de temperatura per al funcionament. El controlador de temperatura està en estat de control automàtic i es duu a terme la detecció i protecció de la temperatura del transformador. Quan la temperatura del bobinatge és superior a 110 ℃, el controlador de temperatura engega el ventilador per a la refrigeració forçada; si la temperatura del bobinatge baixa per sota de 90 ℃ sota refrigeració per aire forçat, el ventilador s'atura.

Si la temperatura del bobinatge augmenta encara més, el controlador de temperatura emetrà una alarma de sobretemperatura (155 ℃) i un senyal de desconnexió per sobretemperatura (170 ℃). Quan el controlador de temperatura falla i no es pot treure temporalment, retireu el controlador de temperatura i el transformador pot continuar funcionant, només cal controlar i assegurar-se que el transformador estigui en estat de funcionament normal.

3. Comparació entre transformador sec i transformador immers en oli

Els avantatges significatius i el baix cost dels transformadors immersos en oli són difícils de substituir per altres transformadors. En els requisits de protecció contra incendis i a l'aire lliure dels llocs generals, actualment i durant un període de temps més llarg, continuaran sent principalment transformadors immersos en oli.

Però per a llocs amb alts requisits de protecció contra incendis, s'utilitzen transformadors de tipus sec o líquids no inflamables i líquids no inflamables. El transformador sec té una capacitat de sobrecàrrega més alta que el transformador immers en oli, principalment perquè la densitat de corrent del transformador sec és menor, la capacitat calorífica és gran i la constant de temps de bobinatge és gran.

En comparació amb el transformador immers en oli, la condició de funcionament de l'aïllament del transformador en sec millora. El transformador immers en oli utilitza més llocs, la instal·lació a l'aire lliure més.

El rang d'alimentació del transformador sec és petit, el funcionament en interiors és més gran. En comparació amb els transformadors immersos en oli, pateix una amplitud de tensió de llamp més baixa, un cap d'ona més lent i menys probabilitat de caiguda de llamp.

Els transformadors secs sovint estan protegits per pararrayors d'òxid metàl·lic, que no només limiten la sobretensió atmosfèrica, sinó que també limiten la sobretensió interna.