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干式变压器

干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑 、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。

冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

发展

自1964 年德国AEG公司研制出**台400kVA/ 20kV 环氧浇注干式变压器起,干式变压器就进入一个大发展的阶段,与此同时,美国也发现了Nomex绝缘纸,可作为H 级干式变压器的绝缘材料,这样当前干式变压器就有两大类,一类为环氧型,另一类为Nomex纸型。

当前在美国、德国、日本等发达国家，干式变压器的产量已经占据配电变压器产量的20%以上，成套变电站中，干式变压器已经占80～90%。

《2013-2017年中国干式变压器行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示，我国至今已成为世界上干变产销量较大的国家。目前国外的各种高低压电器产品，占据着国内的一些重要市场，唯*干式变压器从20 世纪末以后，几乎再没有从国外进口，在国内的重点项目和重大工程中，难觅国外干变的踪影。在我国输电网现行组织构建模式下,10k V干式变压器占比逐年增大。

当前，城乡电网建设步伐加速，我国发电量和用电量与日俱增。通常而言，每增加1kW 的发电量，需要增加11kVA 的变压器总容量;而其中Satons配电变压器约占全部变压器总容量的1/3-1/2。据估计，干式配电变压器约占全部配电变压器的1/5-1/4。受电网建设投资的拉动，变压器行业景气度较高，2010 年以后产量将保持20%左右的增速。按照历史经验和变压器电压等级结构变化，配电变压器比例在40%左右，按照40%的比例计算，今年我国新增干式变压器产量将达2亿KVA 左右。

在我国，1966年沈阳变压器厂研制成功ZSG-1800/10导向风冷H级干式变压器，上海变压器厂研制成功SG3-800/10/1.2/0.4三线圈自冷H级干式变压器，70年代末上海变压器厂自行设计开发SCL-630环氧浇注变压器。 近20年来，随着世界经济的发展，干变在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干变所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配变的40～50%。在我国，约占到50%左右。从产量上来看，我国自1989年*二次城网改造会议之后，干式变压器的产量有了显着的增长，从20世纪90年代起，每年大致以20%左右的速度递增，1999年的总产量已逼近一万MVA（该值已大大**过了10年前预测四千五MVA)，而2002年的总产量达二万MVA，2004年已达三万二千MVA。这样的增速，在世界上也是**的。

从上述数据可见，目前我国已成为世界上干式变产销量较大的国家之一，无论在工厂规模、产品的容量、电压等方面均已处于世界先进水平。

结构类型

主要由硅钢片组成的铁芯和环氧树脂浇注的线圈组成, 高低压线圈之间放置绝缘筒增加电气绝缘, 并由垫块支撑和约束线圈, 其零部件搭接的紧固件均有防松性能。

构造性能：

⑴固体绝缘包封绕组

⑵不包封绕组

绕组：两个绕组中，电压较高的是高压绕组，较低的是低压绕组。

从高、低压绕组的相对位置看，高压可分为同心式、交迭式。

同心式绕组简单，制造方便，均采用这种结构方式。

交迭式，主要用于特种变压器。

结构特点

由于干式变压器具有抗短路能力强、维护工作量小、运行效率高、体积小、噪音低等优点, 常用于防火、防爆等性能要求高的场所。

1.安全，防火，无污染，可直接运行于负荷中心；

2.采用国内先进技术，机械强度高，抗短路能力强，局部放电小，热稳定性好，可靠性高，使用寿命长；

3.低损耗，低噪音，节能效果明显，免维护；

4.散热性能好，过负载能力强，强迫风冷时可提高容量运行；

5.防潮性能好，适应高湿度和其他恶劣环境中运行；

6.干式变压器可配备完善的温度检测和保护系统。采用智能信号温控系统，可自动检测和巡回显示三相绕组各自的工作温度，可自动启动、停止风机，并有报警、跳闸等功能设置；

7.体积小，重量轻，占地空间少，安装费用低。

铁芯

采用优质冷轧晶粒取向硅钢片，铁芯硅钢片采用45度全斜接缝，使磁通沿着硅钢片接缝方向通过。

绕组形式

⑴缠绕；

⑵环氧树脂加石英砂填充浇注；

⑶玻璃纤维增强环氧树脂浇注（即薄绝缘结构）；

⑷多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式（一般多采用3，因为它能有效的防止浇注的树脂开裂，提高了设备的可靠性）。

高压绕组

一般采用多层圆筒式或多层分段式结构。

干式变压器选型

温度控制系统

干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度**过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。

⑴风机自动控制：通过预埋在低压绕组较热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。变压器负荷增大，运行温度上升，当绕组温度达110℃时，系统自动启动风机冷却；当绕组温度低至90℃时，系统自动停止风机。

⑵**温报警、跳闸：通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高，若达到155℃时，系统输出**温报警信号；若温度继续上升达170℃，变压器已不能继续运行，须向二次保护回路输送**温跳闸信号，应使变压器迅速跳闸。

⑶温度显示系统：通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值，直接显示各相绕组温度（三相巡检及较大值显示，并可记录历史较高温度），可将较高温度以4～20mA模拟量输出，若需传输至远方（距离可达1200m）计算机

防护方式

通常选用IP20防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。

过载能力

干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况（起始负载）、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关，若有需要，可向生产厂索取干变的过负荷曲线。

如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考：

⑴选择计算变压器容量时可适当减小：充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性--尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量；对某些不均匀负荷的场所，如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，适当减小变压器容量，使其主运行时间处于满载或短时过载。

应用现状

干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。

干式变压器作为海洋石油平台电力系统的重要设备,其安全可靠运行是电力系统运行的关键。干式变压器在潮湿盐雾的海洋环境中,较易发生绝缘的局部放电和局部过热问题,干式变压器在线监测系统的应用可有效实现变压器状态的在线监测,保证海洋石油平台电力系统的稳定运行。 [8]

中国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量较大的国家之一。干式变压器现已被广泛用于电站、工厂、医院等几乎所有电气上。随着低噪（2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内）、节能（空载损耗降低达25%）的SC(B)9系列的推广应用，使得中国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

检查

⒈有无异常声音及振动。

⒉有无局部过热.有害气体腐蚀等使绝缘表面爬电痕迹和碳化现象等造成的变色。

⒊变压器的风冷装置运转是否正常。

⒋高、低压接头应无过热.电缆头应无漏电、爬电现象。

⒌绕组的温升应根据变压器采用的绝缘材料等级，监视温升不得**过规定值。

⒍支持瓷瓶应无裂纹.放电痕迹。

⒎检查绕组压件是否松动。

⒏室内通风、铁芯风道应无灰尘及杂物堵塞，铁芯无生锈或腐蚀现象等。

区别

变频器：通过它调整能够达到所需要的用电频率（50hz,60hz等），来满足我们对用电的特殊需要。变压器：一般为“降压器”，常见于小区附近或工厂附近，它的作用是将**高的电压降到我们居民正常用电电压，满足人们的日常用电。

干式变压器和油浸式变压器是使用较多的两种变压器，与油浸式变压器相比较，干式变压器的防火性能更好，多用于对于防火要求较高的场所，如医院、机场、车站等场所，但相对来说价格更高，对环境也有一定的要求，比如不能太潮湿、不能有太多的灰尘和污秽等。另外，干式变压器的运行成熟度不如油浸式变压器。

未来

随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展：　

⑴节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁芯接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

⑵高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。

⑶环保特性认证：以欧洲标准HD464为基础，开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2）、耐环境（E0、E1、E2）及耐火（F0、F1、F2）特性的研究与认证。

⑷大容量：从50～2500kVA配电变压器为主的干式变压器，向10000～20000kVA/35kV电力变压器拓展，随着城市用电负荷不断增加，城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心，35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

⑸多功能组合：从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。可以预言，21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。

保护装置

干式变压器微机保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护；针对配网终端高压配电室量身定做，以三段式无方向电流保护为核心，配备电网参数的监视及采集功能，可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等，并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传上位机，方便实现配网自动化；装置根据配网供电的特性在装置内集成了备用电源自投功能，可灵活实现进线备投及母分备投功能。

干式变压器微机保护装置采用了国际先进的DSP和表面贴装技术及灵活的现场总线（CAN）技术，满足变电站不同电压等级的要求，实现了变电站的协调化、数字式及智能化。此系列产品可完成变电站的保护、测量、控制、调节、信号、故障录波、电度采集、小电流接地选线、低周减载等功能，使产品的技术要求、功能、内部接线更加规范化。产品采用分布式保护测控装置，可集中组屏或分散安装，也可根据用户需要任意改变配置，以满足不同方案要求。

H级干式变压器编辑

SG（B）10非包封H级干式变压器是采用绝缘纸为基础的绝缘系统

干式变压器

干式变压器

。在变压器的整个使用寿命期都保持不错的电气性能和机械性能。绝缘纸不易老化，耐收缩剂抗压缩，加上弹力特强，因此可以确保变压器即使使用数年之后线圈仍保持结构紧密，并且能够承受短路的压力。

主要结构

1、铁芯为步进式45°全斜接缝

2、匝间、层间、段间绝缘以及绝缘筒等都用绝缘纸或成型件组成

3、低压线圈为箔式

4、高压线圈为连续式

5、器身采取特殊的阻隔、降低噪声措施

高压线圈

高压线圈采用机械强度高、散热条件好的连续式结构，线圈绕制在成型绝缘筒上，采用绝缘纸包扁铜线做导体，层间采用绝缘材料绝缘纸，线圈经VPI真空压力浸渍成坚固整体，避免了多层圆筒式线圈层间电压高、散热能力差、容易热击穿、以及机械强度低的缺点，从而提高了产品运行的可靠性；防潮性能不错，更能承受热冲击，**龟裂，局部放电量5Pc，寿命期后易于分解回收，保护环境。

低压线圈

低压线圈为箔绕式结构，线圈采用优质铜箔和H级绝缘材料绕制而成，层间采用绝缘材纸为绝缘系统，线圈经VPI真空压力浸渍成坚固整体，产品机构特点：

1、线圈机械强度高，抗短路能力强。

2、线圈抗热冲击能力强，产品寿命提高。

3、线圈“防潮、防尘、防盐雾”能力强。

铁芯

铁心材料选用0.2mm厚优质高导磁硅钢片45°全斜搭接，铁心采用不冲孔、拉板结构；表面涂以绝缘漆，防潮防锈、损耗低、噪音小。 运行噪音比国标下降16db左右，可达国家一级居民区噪音要求。

VPI

⒈开启式：是一种常用的形式，其器身与大气直接接触，适应于比较干燥而洁净的室内，（环境温度20度时，相对湿度不应**过85%），一般有空气自冷和风冷两种冷却方式。

⒉封闭式：器身处在封闭的外壳内，与大气不直接接触（由于密封、散热条件差，主要用于矿用，属于防爆型）。

⒊浇注式：用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘，它结构简单、体积小，适用于较小容量的变压器。

特点结构

温度控制系统

干式变压器的安全运行和它的使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全的可靠性。

冷却方式

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

技术参数

1、使用频率：50 / 60HZ ；

2、空载电流： 4 % ；

3、耐压强度：20000V / min无击穿；测试仪器：YZ1802 耐压试 验仪（20mA) ；

4、绝缘等级：F级（特殊等级可定制）；

5、绝缘电阻：≥2M欧姆测试仪器：ZC25B 一4 型兆欧表1000 V）；

6、连接方式：Y/Y 、△/Y0 、Yo/△，自耦式（可选）；

7、线圈允许温升：I00K；

8、散热方式：自然风冷或温控自动散热；

9、噪音系数：≤30dB。

工作环境

1.0 - 40( ℃ )，相对湿度70%；

2.海拔高度：不**过2500 米；

3.避免遭受雨水、湿气、高温、高热或直接日照。其散热通风孔与周边物体应有不小于40cm 的距离；

4.防止工作在腐蚀性液体、或气体、尘埃、导电纤维或金属细屑较多的场所；

5.防止工作在振动或电磁干扰场所；

6.避免长期倒置存放和运输，不能受强烈的撞击。