乾式變壓器的發展趨勢論文
乾式變壓器的發展趨勢論文
【摘要】為了降低損耗，採取了一系列措施，如：選購優質低耗的晶粒取向冷軋矽銅片；先進的矽鋼片剪下線；階梯步迭鐵心接縫；合理的鐵心、線圈結構；不迭上輒等先進工藝以及計算機三維最佳化設計等，使其新系列產品損耗值達到世界先進水平：SC(B)10新系列比現行國標《乾式變壓器技術引數和要求》(GB／T10228)空載損耗PO下降33％，負載損耗平均下降15％，總損耗平均下降約19％。
【關鍵詞】趨勢,發展,變壓器,乾式,損耗
1經比較可見：
國產乾式變壓器新系列產品損耗值已達到世界先進水平，國產幹變在世人關注的空載損耗PO方面具有明顯的品質優勢。
然而，值得注意的是，在相同原材料的情況下，苛求更低的損耗值是不盡合理的。此時，空載損耗的降低將導致用鐵(矽鋼片)量增加；負載損耗的降低將導致用銅量增加。收益與付出之利弊是需要精心權衡比較的。
1.2噪音水平
隨著我國現代化程序的加速，環境保護顯得日益重要，變壓器的噪聲危害提上了議事日程。幹變製造廠與科研院校密切配合，對噪聲產生的原因、機理進行潛心研究，不斷深入求索，最佳化樣品設計，反覆進行試驗驗證，終於取得了突破，並很快將科研新成果落實到產品上。十幾年來，更新了一代又一代產品，使幹變噪聲大幅度下降。新系列配電變壓器已將其噪聲比現行國標降低達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；35kV特大容量如16000kVA電力變壓器通常可控制在60dB(A)左右。
可以這樣說，中國製造出的幹變，已經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。
1.3乾式變壓器的型別
當前，存在著以歐洲為代表的樹脂澆注乾式變壓器(CRDT)及以美國為代表的浸漆型乾式變壓器)(OVDT)兩種型別。我國及一些新興工業國家(如日、韓等)與歐洲相似，由早期採用浸漆式幹變發展到採用樹脂真空澆注幹變，該項技術在我國得以飛速發展。近來，有幾個廠家從國外引進了用NOMEX紙作絕緣的浸漆式幹變(OVDT)，因各方面的原因，尚未佔據國內較大市場。
環氧樹脂澆注的乾式變壓器機械強度高，耐受短路能力強，防潮及耐腐蝕效能特別好，且局放小、執行壽命長、損耗低、過負荷能力強，企業設計製造經驗豐富，產品具備高安全可靠性及良好的環保效能，尤其是執行業績非常好，據變壓器行業統計，此樹脂真空澆注幹變(CRDT)在我國市場佔有率高達90%以上。
H級絕緣與F級絕緣的.環氧樹脂澆注乾式變壓器，在外形、基本結構方面極為相近。不同之處主要是採用H級絕緣環氧樹脂、導線匝間絕緣要用MOMEX紙包繞、部分線圈絕緣件要用NOMEX紙板製造。
1.4智慧終端TTU
配電變壓器智慧終端TTU是一種對變壓器進行實時資料採集與控制的自動化終端裝置，它可採集變壓器電流、電壓、溫度等各種資料，透過通訊網路可使變壓器與配網SCADA系統相連，並上報變壓器的各種資料。讓電站管理人員可以準確及時地掌握變壓器的執行情況，為供電部門實時瞭解配網執行狀態，進行線損分析、負荷預測，提高電壓合格率，最佳化供電方案、配網規劃及使用者介面等業務提供科學依據，對提高配網供電可靠性以及系統的執行管理水平具有重要意義。
智慧化節能型乾式變壓器系由變壓器、感測器、變壓器智慧終端TTU、後臺監控管理系統四部分組成，它可按多種模式執行。客戶可按工程實際情況，選擇功能模組的組合。這樣一來，幹變不僅具有傳統單一的電壓轉換和電能傳輸的功能，而且還可成為一種多功能智慧化的電氣裝置。
2未來發展
隨著乾式變壓器在我國的不斷開拓創新和大量推廣應用，國內的設計製造技術已達到世界一流水平，未來的乾式變壓器預計將獲得進一步發展。
2.1節能低噪
我國在損耗與噪聲研究及節能環保變壓器的製造上，已經取得了可喜的成績，具備較高水平。然而，節能環保是變壓器研發的永恆課題，還有很多問題值得研究。例如：低損耗矽鋼片、階梯步迭鐵心接縫、箔式繞組結構、噪聲研究的深入、環境保護要求、計算機最佳化設計等新材料、新工藝、新技術的引入及其發展，將使未來的乾式變壓器更加節能，噪音更加低。然而，對於單純靠材料的投入來降低鐵損、銅損、噪聲，我們認為是都是不可取的。
2.2高可靠性
電器產品，尤其是變壓器，其執行可靠性是特別重要的。我國現已生產了數以萬計的乾式變壓器，執行在各個領域、各項重點工程、重大專案上，對產品可靠性的要求不言而喻。然而，現實情況是不容隱晦的。某些劣質產品以低價推銷充斥市場，根本無可靠而言。因此，當前乾式變壓器的可靠性問題，嚴肅地擺在幹變研發製造者和幹變使用者的面前。前者認真製造出可靠性高的乾式變壓器，後者一定要把產品的可靠性放在首位，而不要貪圖便宜！
我國乾式變壓器已大量應用於國家重點工程、重大專案上，十幾年來基本上沒有出現較大的事故，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、質保體系、可靠性工程等方面進行大量的基礎研究，積極進行可靠性認證，進一步提高幹式變壓器的可靠性，將是人們的不懈追求，也是幹變設計製造者長期的課題。
2.3環保特性認證
有關人士在《環氧樹脂澆注乾式變壓器環保特性分析》一文中強調：“環氧樹脂澆注乾式變壓器是一種清潔環保的電力裝置，其設計製造、執行、最終全過程均符合ISO14001及有關環保標準和法規的要求。壽命終結後完全可拆解並回收有價材料，回收利用率可達90%以上。已有成熟的處理技術和裝置用於分離澆注線圈中的導體和樹脂絕緣材料，拆解出的樹脂絕緣材料可綜合利用、燃燒(發電)或填埋處理等。”
2.4大容量
配電變壓器容量通常在2500kVA以下。目前，乾式變壓器的研發生產以此為主。隨著城市用電負荷不斷增加，城網區域性變電所越來越深入城市中心區、居民小區、大中型廠礦等負荷中心，35kV大容量的區域供電乾式電力變壓器將獲得廣泛應用。目前，我國已經生產了35kV，16000kVA和20000kVA等超大容量的幹變(其中國有數臺是用MR開關進行有載調壓的)，若工程需要，還可以設計製造出更大容量的各種各樣的乾式變壓器。
2.5多功能組合及智慧化
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、各種低壓側向出線、計算機介面等多功能組合式變壓器發展，到引入TTU智慧化終端，具有資料處理、狀態控制、狀態顯示等功能，從而使變壓器成為一種多功能智慧化、隨時處於最佳執行狀態的電力裝置。隨著資訊化技術的不斷髮展，變壓器將進一步加速完善其智慧化程序。
2.6多領域發展
從以配電變壓器為主，向發電廠勵磁、廠用、軌道交通牽引整流、大電流電爐、核電站、船用、採油平臺用等特種變壓器及多用途多領域發展。
2.7多材料、多品種
環氧樹脂真空澆注乾式變壓器佔據著全球主導市場的局面，近期內難以改變。
近年來順特等企業對Nomex H級絕緣、非晶合金等新材料、新工藝，做過一些產品研製，獲取了很多資料和經驗，並將進一步在多領域做深入的研發。而未來材料科學、製造工藝的新發展，必將給變壓器設計製造技術提供新機遇、開創新紀元。