SG系列三相干式(隔離)變壓器對(duì)比
變壓器作為電力系統(tǒng)重的重要電氣設(shè)備之一,變壓器在電能的傳輸,分配以及轉(zhuǎn)換中擔(dān)負(fù)著核心任務(wù).因變壓器故障造成的非計(jì)劃停電可能導(dǎo)致能量傳輸?shù)闹袛?從而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性,并帶來較大經(jīng)濟(jì)損失,其絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要而復(fù)雜的工程,我司現(xiàn)在生產(chǎn)的光伏/儲(chǔ)能專用三相干式(隔離)變壓器與之前生產(chǎn)的以及我司見到的其他廠的產(chǎn)品做個(gè)對(duì)比分析,變壓器均為800V變400V額定電壓Dyn11接法,從以下幾點(diǎn)分析和說明我司現(xiàn)在生產(chǎn)的SG系列三相干式(隔離)變壓器在光伏/風(fēng)電/儲(chǔ)能等領(lǐng)域表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能,更能適應(yīng)各種高海拔環(huán)境和使用場景:
1、接線端安全耐壓和爬電距離對(duì)比
2、繞組絕緣處理和風(fēng)道作為空氣絕緣隔離與散熱工藝對(duì)比
3、真空浸漆工藝的區(qū)別
4、絕緣材料對(duì)比
5、引出線絕緣套管對(duì)比
注:下圖左側(cè)變壓器圖為我廠生產(chǎn)的光伏/風(fēng)電/儲(chǔ)能專用變壓器,下圖右側(cè)為之前產(chǎn)品做分析對(duì)比。
1、接線端安全耐壓和爬電距離對(duì)比
1.1、①號(hào)標(biāo)注點(diǎn) 左一圖變壓器使用H級(jí)絕緣水綠色阻燃電工板+銅螺絲接線,我司在測試時(shí)初級(jí)-次級(jí)-接地均為3500V以上。
1.2、②號(hào)標(biāo)注點(diǎn) 左一圖變壓器800V接線端距離兩側(cè)接線端和頂部支架與鐵芯距離大于40mm,
右一圖變壓器800V端子安全距離較小,儲(chǔ)能/光伏產(chǎn)品多用于海拔較高地方,增大爬電距離,絕緣性會(huì)加強(qiáng)。
注1: 絕緣等級(jí)是指變壓器中使用的絕緣材料的耐熱等級(jí),A級(jí)絕緣的耐溫為105℃,E級(jí)絕緣的耐溫為120℃,B級(jí)絕緣的耐溫為130℃,F(xiàn)級(jí)絕緣的耐溫為155℃,H級(jí)絕緣的耐溫為180℃,C級(jí)絕緣的耐溫超過180℃,這些等級(jí)反映了絕緣材料能承受的最高溫度限制,超過這個(gè)溫度,絕緣材料會(huì)加速老化,降低其絕緣性能,甚至可能引起設(shè)備損壞和安全事故。因此,在選擇變壓器的絕緣材料時(shí),需要根據(jù)其具體工作條件和要求來確定合適的絕緣等級(jí)。
注2:儲(chǔ)能/光伏變壓器多用于海拔較高地方,絕緣性需加強(qiáng)以克服空氣稀薄、氣壓低對(duì)變壓器絕緣穩(wěn)定性帶來的影響,干式變壓器1000米以上,每高500米為一級(jí),需要加大工頻耐壓6.25%,干式自冷溫升2.5%,干式風(fēng)冷降低5%,我廠對(duì)儲(chǔ)能/光伏專用變壓器出廠耐壓為3500V一分鐘。
2、繞組絕緣處理和風(fēng)道作為空氣絕緣隔離與散熱工藝對(duì)比
2.1、①號(hào)標(biāo)注點(diǎn),上圖為我廠變壓器800V初級(jí),下圖①號(hào)點(diǎn)為浙江某廠800V初級(jí)(初級(jí)在內(nèi)層還是外層只是設(shè)計(jì)不同,無特殊區(qū)別),上圖變壓器800V初級(jí)每層繞線都是用了H級(jí)絕緣紙NMN(杜邦Nomex)材料覆蓋,且使用了上下端圈工藝,電磁線在里面離上下頂部有一段絕緣距離;
下圖①號(hào)800V初級(jí)繞線并沒有加強(qiáng)絕緣,僅依靠漆包線自身的絕緣耐壓,這也是很多客戶在使用一段時(shí)間后800V高壓線圈燒毀的主要原因,絕緣耐壓會(huì)隨時(shí)間老化,也會(huì)根據(jù)海拔高度、現(xiàn)場潮濕環(huán)境降低。
②號(hào)標(biāo)注點(diǎn),上圖我司使用了絕緣撐條來做風(fēng)道,用風(fēng)道做絕緣把高低壓測線圈隔開,二是以空氣流通能降低線圈內(nèi)部溫度,否則線圈內(nèi)部比外部溫度高很多,會(huì)加快絕緣老化,但加了風(fēng)道會(huì)使外層線圈的半徑增大,繞線長度增加,成本增加;
2.2、③號(hào)標(biāo)注點(diǎn)為外層線圈絕緣,上圖使用了5層H級(jí)NMN絕緣材料,下圖為1層F級(jí)DMD包裹2層更便宜的B級(jí)青稞紙,后面有拆開絕緣層對(duì)比。
3、真空浸漆工藝的區(qū)別
4.1 上面1、2兩圖為我廠真空浸漆過后的變壓器,真空浸漆后155℃烘干240分鐘會(huì)在平面堆積較厚,固化后能明顯看到淡黃色透明類似玻璃層,使用的是H級(jí)絕緣環(huán)保漆,浸漆環(huán)境氣味小無特殊刺激性,烘干固化出廠后用戶使用無刺激性氣味,下面3、4圖為其他廠沒有真空浸漆工藝,鐵芯刷鐵本漆防銹處理,僅能遮掩表面銹跡,而真空浸漆有如下優(yōu)點(diǎn):
①:提高機(jī)械強(qiáng)度
變壓器是由各種配件組成的一個(gè)松散體,如腳架、線圈、各種墊條墊紙、端部墊塊,以及線圈本身各線匝等都是松散的,如果不經(jīng)浸漬處理,變壓器運(yùn)行時(shí)在電磁應(yīng)力和電磁振動(dòng)以及熱脹冷縮產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力作用下,很容易使各線匝磨損和松散,各部絕緣遭到損傷,尤其電流大、損壞更快,因而造成短路現(xiàn)象。但用絕緣漆浸漬處理后,將變壓器所有材料粘結(jié)成一個(gè)整體,使繞組機(jī)械強(qiáng)度提高,可增加繞組耐各種應(yīng)力的作用,從而提高變壓器的使用壽命。
②:提高絕緣強(qiáng)度
變壓器通常是處于有潮濕、堿、鹽以及其他有害氣體環(huán)境中運(yùn)行,導(dǎo)致絕緣性能加速劣化,甚至發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。
變壓器繞組經(jīng)浸漬處理后就能夠減緩?fù)饨绛h(huán)境的侵蝕速度的程度,保證了變壓器整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使得變壓器在不同環(huán)境下
長久可靠運(yùn)行。
4、絕緣材料對(duì)比
4.1、①號(hào)標(biāo)注點(diǎn),左圖為我廠生產(chǎn)使用的H級(jí)NMN絕緣材料最外層有五層,高壓線圈層數(shù)由線圈層數(shù)而定,右圖為其他廠生產(chǎn)使用外面一層為F級(jí)DMD絕緣材料+2層B級(jí)絕緣的青稞紙,中間為數(shù)層青稞紙作絕緣,高壓層無額外絕緣紙?zhí)峁┙^緣。
4.2、②號(hào)標(biāo)注點(diǎn),左圖為我廠生產(chǎn)使用的H級(jí)尼龍骨架,右圖為其他廠使用的B級(jí)絕緣黃色電工板骨架。
5、引出線絕緣套管對(duì)比
①號(hào)標(biāo)注上圖變壓器使用的是H級(jí)絕緣阻燃自熄管 耐壓2500V,參照J(rèn)B/T 7093-2015標(biāo)準(zhǔn)
下圖變壓器使用的是黃臘管,參照JB/T 8151.2-1999標(biāo)準(zhǔn);2715-Ⅲ A級(jí)絕緣耐溫105℃,耐壓2000V。