干式变压器
干式变压器是一种特殊的变压器类型,其显著特点是铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中,而是依靠空气或其他干燥气体作为绝缘介质,这种变压器在电力系统中有着广泛的应用。从结构上来看,干式变压器主要由硅钢片组成的铁芯和环氧树脂浇注的线圈组成。高低压线圈之间通常放置绝缘筒,以增加电气绝缘,并由垫块支撑和约束线圈。其零部件搭接的紧固件都具有防松性能,确保了结构的稳固性和安全性。在冷却方式上,干式变压器分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)两种。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行;而强迫风冷时,变压器的输出容量可提高50%,适用于断续过负荷运行或应急事故过负荷运行。不过,需要注意的是,由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,干式变压器不应长时间连续过负荷运行。干式变压器具有高可靠性、节能环保、安装维护便捷和适应性强等优点。其采用先进的生产技术和高品质材料,具有较高的机械强度和抗短路能力,同时热稳定性好,可靠性高,使用寿命长。与油浸变压器相比,干式变压器无需油浸,因此避免了油泄漏和火灾等安全隐患。此外,其低损耗、低噪音的特性使得节能效果显著。干式变压器体积小、质量轻,安装成本低,且由于其结构紧凑、无油污染,维护起来也更为便捷。在应用方面,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。同时,干式变压器在电力系统、工业、建筑、商业以及IT行业、风电和太阳能发电系统、铁路交通系统、医疗设备等多个领域都发挥着重要作用。例如,在电力系统中,干式变压器可用于输配电站的配电变压系统,确保电力供应的稳定性和可靠性。此外,干式变压器还具备智能化的特点,现代干式变压器可配备完善的温度保护系统,采用智能信号温控系统,可自动检测并巡回显示各自的工作温度,具有自动启动、停止风机以及报警、疏散等功能设置,进一步提高了其安全性和可靠性。干式变压器以其特殊的结构和优点,在电力系统和各个应用领域中都扮演着重要的角色,是确保电力供应稳定、安全、可靠的重要设备。
油浸式变压器
油浸式变压器,又称油浸式试验变压器,是工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一。它的主要作用是将10(6)kV或35kV的网络电压降至用户使用的230/400V母线电压。此类产品适用于交流50(60)Hz,三相额定容量可达2500kVA(单相额定容量833kVA,但一般不推荐使用单相变压器)。油浸式变压器可在户内或户外使用,容量在315kVA及以下时可安装在杆上。其使用环境要求温度不高于40℃,不低于-25℃,日平均温度30℃,年平均温度20℃,相对湿度不超过90%(环境温度25℃),海拔高度不超过1000m。若使用条件与上述不符,应按GB6450-86的有关规定进行定额调整。油浸式变压器的主要部件包括铁芯、绕组、油箱和绝缘套管等。铁芯是变压器的基本部件之一,由磁导体和夹紧装置组成,用于增加磁通的传导效果。绕组则是变压器的另一基本部件,是变压器输入和输出电能的电气回路,与铁芯磁导体共同完成变压器电磁能量的转换。油箱是变压器的外壳,内部灌满了变压器油,变压器油同时起到绝缘和散热的作用。绝缘套管则将变压器内部的高、低压引线引到油箱的外部,起到固定和绝缘的作用。油浸式变压器的工作原理是利用变压器的相互感应原理,将输入电压转变为输出电压。当输入电流经过输入绕组时,产生的磁场作用于铁芯,由于铁芯的导磁性,磁通被传导到输出绕组中。根据电磁感应的原理,输出绕组中产生的磁场会诱导出输出电压。为了提高变压器的效率和安全性,油浸式变压器通常被浸泡在绝缘油中。绝缘油的主要作用是散热和绝缘,能够提高整个变压器的耐压性能,防止绕组和铁芯因电压过高而击穿。油浸式变压器具有散热好、损耗低、容量大、价格低等特点。目前,电网上运行的电力变压器大部分为油浸式变压器,其中80%以上是采用自然油循环的冷却方式。此外,油浸式变压器还具有可靠性高、效率高、负载适应性好、维护方便、绝缘性能优越和阻尼振荡能力强等优点。油浸式变压器在电力系统中的应用非常广泛,对于实现电能的有效转换和传输起到了至关重要的作用。
箱式变电站
箱式变电站,简称箱变,是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定接线方案组合而成的紧凑型成套配电装置。它将变压器降压功能与低压配电功能有机结合,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内。这种设计使其特别适用于城市电网建设和改造,以及矿山、工厂企业、油气田和风力发电站等场所。箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成。这些设备被安装在一个坚固的钢结构箱体内,箱体部分采用目前国内次先进的技术及工艺,外壳一般采用镀铝锌钢板,框架采用标准集装箱材料及制作工艺,有良好的防腐性能,20年不锈蚀。内封板采用铝合金扣板,夹层采用防火保温材料,箱体内还安装空调及除湿装置,确保设备在各种恶劣环境下都能正常运行。箱式变电站具有技术先进、安全可靠、自动化程度高、工厂预制化、组合方式灵活、投资省见效快、占地面积小以及外形美观等优点。特别是其高度自动化和智能化设计,使得全站可实现无人值守,保护系统采用变电站微机综合自动化装置,分散安装,可实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能。这种设计大大缩短了变电站的建设周期,从安装到投运大约只需5~8天的时间,大大提高了工作效率。此外,箱式变电站还具有灵活的组合方式,使用单位可根据实际情况自由组合一些模式,以满足安全运行的需要。其占地面积小,外形美观,易与环境协调,特别适用于城市建设,如城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区。然而,箱式变电站也存在一些缺点,如供电可靠性相对较低,无电动机构,无法增设配电自动化装置,无电容器装置,对降低线损不利等。此外,由于不同容量箱变的土建基础不同,使箱变的增容不便,当箱变过载后或用户增容时,土建要重建,会有一个较长的停电时间,增加工程的难度。尽管如此,箱式变电站仍然以其自身的优势和广泛的应用前景,成为当前农网改造和今后变电站建设的主要方向。展望未来,箱式变电站在我国广大城市、农村、工矿企业、公共建筑设施中会得到越来越广泛的应用,为提高我国的电网运行水平做出重要贡献。