技术论文干式变压器的特点及安装.docx
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技术论文干式变压器的特点及安装
技术论文：
干式变压器的特点及其安装
撰写人：
第二工程队朱红亮
二○○一年五月二十日
干式变压器的特点及安装
干式电力变压器即用环氧树脂将线圈和铁心浇铸在一起，并采用自然冷却或风冷的一种电力变压器。
作为后兴起的配变电设备，它已广泛使用于工厂车间、高层建筑、商业中心、机场、码头、地铁、石油平台等场所的输变电系统，并可与开关柜一起组成结构紧凑的成套变电站，还可以作为工业驱动系统等的配套电源，因此在电压为6KV和35KV之间干式变压器大有取油浸式而代之的趋势。
1．干式变压器的结构及特点：
目前，干式电力变压器大多为三相固体成型SC系列，比如：
上海ABB公司的SCR9系列三相缠绕式变压器；江苏华鹏集团的SCB10系列三相箔式变压器；广东顺德电气的SCB9系列三相箔式变压器。
其电压等级基本上都在6KV～35KV范围内，最大容量可达25MVA。
我公司镇江华泰工程上安装的是上海ABB公司生产的SCR9系列三相缠绕式变压器，其外型如图1所示。
低压绕组：
SCR9型干式变压器的低压绕组采用铜箔绕制，可大大降低轴向短路冲击力，层间绝缘为F级半固化绝缘材料，线圈外层用玻璃纤维丝增强树脂包封，具有很强的承受短路的能力，并可按照冷却要求，设置一个或两个轴向冷却通道。
高压绕组：
高压绕组直接包绕在低压绕组上，导线采用H级漆包铜线，由于高压绕组采用了滚筒式结构，在冲击电压作用下呈线性分布，所以具有良好的抗冲击电压特性，高压绕组层间以及外
层均用浸润树脂的玻璃纤维丝缠绕，固化后大大增强了轴向及径向
1
变压器铭牌
2
电阻温度计
3
铁心
4
高压绕组
5
低压绕组
6
高压接线端子
7
冷却风机
8
低压接线端子
图1SCR9型三相干式变压器
的机械强度，使得绕组抗短路能力强，高、低温度情况下的冷热冲击稳定性极佳，高压绕组中可按散热需要，方便的设置单个或多个轴向冷却通道以改善其温度的分布，即使是较大的容量，如10MVA，也可制成自冷式变压器。
铁心：
变压器的铁心采用晶粒取向优质硅钢片，在全自动全斜剪切线上剪裁，然后，叠成阶梯截面的铁心柱（轭），心柱与轭接缝成45º交接，使磁通方向与硅钢片的晶粒取向一致以达到降低空载损耗的目的，而且铁心不冲孔，消除了穿轭螺杆与铁轭相通而引起铁心多点接地的危险。
变压器铁心轭片和夹件由两侧夹轭螺杆夹紧，绕组内有拉紧螺杆将上下部铁心夹件连接在一起，在绕组与上下铁心夹件之间设置缓冲弹性垫块，以降低变压器的噪声。
变压器的底座上也可安装可拆滚轮，滚轮可以变换90º方向，变压器夹件上焊有四个吊板，可用于起吊变压器。
引出线：
高压绕组出线端引至上夹件绝缘子上，分接抽头在绕组上，在断电情况下，可通过螺栓变换分接抽头。
低压引出线采用铜排引出，铜排通过绝缘子固定在铁心夹件上，当低压绕组为铜箔时，线圈出头与铜排焊接在一起，接地点装在低压侧底座上。
干式变压器的制造材料，都采用了阻燃自熄的物质，即使把变压器放进一个普通火场中，也仅有低于5%的材料可燃烧，缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有很高的自熄特性，不会因短路产生电弧，而且高热下树脂不会产生有毒害气体，不会污染环境。
线圈外层树脂层薄，散热性能好，因此干式变压器更能深入负荷中心。
其先进的玻璃纤维丝缠绕技术，使大型的绕组也可制成固化为一个整体的绕组，在洁净的环境下缠绕包封的绕组，可防止受机械和化学作用的影响，不易受潮，因而，实际上无须进行维护。
同油浸式变压器相比，干式变压器损耗低、节电效果好、运行经济、可免维护；体积小、重量轻、占地空间少；安装费用低，不用考虑排油池、防火消防设施和备用电源；因无火灾、爆炸之虞，故可分散安装在负荷中心，充分靠近用电点，从而降低线路造价和昂贵的低压设施费用。
2．干式变压器绕组的温度控制
干式变压器与油浸式变压器相比，最大的差别就在于干式变没有象油浸式那样的油冷却系统，而变压器的额定容量和过负荷能力，都与其额定负载时线圈的温升密切相关，因此干式变压器绕组的温度控制就显得格外重要了。
一般情况下，小容量的干式变压器可以通过高、低压绕组自身的冷却通道进行自冷却。
大容量如315KVA及以上的干式变压器都装有一套温度控制保护装置，该装置通过埋入变压器低压绕组的感温元件作为数显仪的信号源。
当低压绕组内温度发生变化时，感温元件会发出相应变化的信号，从而使数显仪显示出一个新的温度值，并根据此温度值执行控制风扇启停及超载报警功能，以起到保护变压器的功能。
BWDK-3207型变压器用电阻温度计是一种由微处理器构成的智能仪表，它使用三只铂电阻作传感器，测量干式变压器三相绕组的温度，并用三组数码管显示温度值；它可以用按键输入风机启动、风机停止、高压跳闸和超温报警四种温度设定值，当测量温度超过各设定值时，分别控制风机启停，并输出高温跳闸和超温报警信息。
工作原理：
BWDK-3207型变压器用电阻温度计的工作原理如图2所示：
干式变压器
1
2
3
4
四组风机
AC220V
电阻温度计
图2BWDK-3207型变压器用电阻温度计的工作原理图
三只Pt100铂电阻的输出信号经多路转换器轮流切换后分时送到放大器，放大后的模拟量经过A/D变换器转换为数字量送入微处理器，微处理器计算出三相绕组的温度送显示器显示，同时求出其中的最大值Cmax，将最大值与四种温度设定值C1，C2，C3，C4（设定值由键盘输入）相比较，根据比较结果，送出各种输出信号控制风机启停，声光报警，超温跳闸。
C1，C2，C3，C4的定义及出厂设定值见表1：
定义
出厂值
C1
风机停温度
80°C
C2
风机开温度
100°C
C3
超温报警温度
130°C
C4
超温跳闸温度
150°C
Ft
风机的开启时间
24小时
Ht
历史温度最大值
×××°C
Fd
是否检测风机工作电流（on/OFF）
OFF
Fn
风机过流保护极限值
30
表1
电阻温度计的控制输出信号见表2：
序号
工作状态
测量和计算结果
指示灯状态
控制动作
1
风机启停上行程
Cmax≥C2
风机灯亮
风机启
2
风机启停下行程
C1≥Cmax
风机灯灭
风机停
3
超温报警
Cmax≥C3
风机灯亮
风机启
超温灯亮
超温继电器吸合
4
超温跳闸
Cmax≥C4
风机灯亮
风机启
超温灯亮
超温继电器吸合
跳闸灯亮
跳闸继电器吸合
5
传感器断偶
显示HHHH
故障灯亮
故障继电器吸合
表2
电阻温度计的安装：
待变压器安装好后，用一只M10螺栓将电阻计的支撑底座，固定在变压器低压侧上夹件端部的φ12圆孔上。
传感器已固定在上夹件上，此时应将传感器另一端的插头插在传感器底座上。
冷却风机已成套安装在变压器底座上，只需将风机的电源线接在温度计后面板的电源端子上。
3．干式变压器的安装
验收检查：
首先检查包装箱是否完好；变压器开箱后，核对变压器铭牌数据是否符合设计要求，检查出厂文件是否齐全；检查变压器是否完好，是否有外部损坏的迹象，零部件是否发生位移和损坏，电气支撑件或连接线是否有损坏，最后核对备用零部件是否有损坏和短缺。
安装：
首先检查变压器的基础，检查预埋钢板是否水平，钢板底下应没有空穴现象，以保证变压器的基础具有良好的抗震和吸音性能，否则将使安装后的变压器噪音增大。
然后，用滚杠将变压器移至安装位置，抽掉滚杠，精确调整变压器至设计位置就位，用水平尺测量变压器底座，并调整至水平（参照盘柜基础槽钢的水平度允许误差，即底座水平度<1mm/m）。
然后紧靠变压器底座的四角，在预埋钢板上焊接四块短槽钢（短槽钢只是紧紧顶住变压器底座，并不与之焊接），使得变压器在使用过程中不发生位置移动。
接线：
接线时应保证带电体之间及带电体对地的最小距离，特别是电缆至高压线圈的距离，高压联线须避免尖角和弯折。
大电流低压母线应单独支持，不能直压接在变压器接线端子上，使其产生过高的机械拉力和力矩；当电流大于1000A时（如本工程中使用的是2000A低压母线），母线和变压器端子之间必须有一段软连接，以补偿导体的热膨胀冷缩，并隔离母线和变压器的振动。
各接线点的，电气连接处必须保持必要的接触压力，必须使用弹性元件（比如碟型垫圈或弹簧垫圈）；在紧固连接螺栓时，应使用扭矩扳手，上海ABB公司提供的扭矩参考值如表3所示
螺栓尺寸
M8
M10
M12
M16
扭矩（N·m）
10
25
30
40
扭矩（Kg·m）
1
2.5
3
4
表3
接地：
变压器的接地点在低压侧的底座上，并引出一个专用接地螺栓，上面标有接地标志，变压器的接地必须通过此点可靠地接入保护接地系统，变压器有外壳时，该外壳应与接地系统可靠相连；低压侧采用三相四线制时，中性线也与接地系统可靠相连。
运行前的本体检查：
检查所有紧固件是否有松动现象；电气连接是否正确可靠；带电体间和带电体对地的绝缘距离是否符合规定；变压器附近应无异物，线圈表面清洁。
变压器内部应无异物，并使用吸尘器或压缩空气来净化。
检查运输中所采用的紧固件是否全部拆除，运输中所拆除的零部件是否安装妥当。
运行前的试验：
1）检查变压器的变比和连接组别，测量高低压绕组的直流电组。
将结果与变压器公司提供的出厂试验数据相比较。
2）检查线圈间及线圈对地的绝缘电阻。
若绝缘电阻明显过低于设备出厂测量数据，则表明变压器受潮。
当绝缘电阻低于1000Ω/V（运行电压）时，则变压器必须进行干燥处理。
用热风吹或用高功率灯泡近距离照射高压线圈表面和上、下支撑绝缘件可以一定程度的解决这一问题。
3）耐压试验的试验电压应符合《GB50150-91电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定，做低压耐压试验时，温度传感器PT100应取出，试验结束后，及时将传感器归位。
4）当变压器装有风扇时，应将风扇通电时运转并确保其正常运行。
撰写人：
第二工程队朱红亮
二○○○年五月二十一日
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