基于电气控制的矿山设备干式变压器结构技术性能比较

苗乃冉 于凯

锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司 内蒙古锡林郭勒盟 026300

干式变压器与油浸式变压器相比，具有清洁无油污，免维护，低噪声等优点。所以在住宅集中居民区、商业区及其他公共场所得到越来越多的应用。随着人们环境意识的提高，变压器的噪声污染问题也凸显出来，降低变压器噪声已引起行业内的广泛关注。虽然行业标准JB/T10088-2004《6-500kV级电力变压器声级》对各容量等级的变压器噪声有严格的限定值，但是用户的要求要远远严于该标准规定值。结合公司QC质量小组对降低干式变压器噪声这一课题的攻关实践，谈谈几点降低干式变压器噪声的有效措施。

1 干式变压器的组成结构

干式变压器主要是由铁芯和绕组两部分组成。铁芯是由铁芯柱和铁扼组成,铁芯一般是用两面都涂有绝缘漆的硅钢片叠成,铁扼通常是由含硅量较高且表面涂有绝缘漆的硅钢片叠加而成。这种结构不仅可以减少铁芯内部的磁滞,而且降低铁芯的涡流损耗。绕组是干式变压器主要的电路通道,大多采用纸包的绝缘扁线或圆线交叠绕制而成。目前大多数干式变压器的绕组逐渐使用箔式结构。因为这种结构不仅可以提高干式变压器的冷却性能和机械的强度,而且还可以大大提高干式变压器的耐压力。除了绕组及铁芯,干式变压器还有绝缘结构。干式变压器的绝缘结构由内部绝缘和外部绝缘组成。对干式变压器的结构了解有助于加深对干式变压器的特点等方面的了解[1]。

2 电气控制的矿山设备干式变压器结构技术性能比较

2.1 绝缘耐压性能比较

对于干式变压器来说，其绝缘性能主要是由多种电介质绝缘结构决定的。多层绝缘结构的电场分布情况为：每层电介质所受到的场强与介电强度成正相关，这种情况下，若是每层绝缘结构可以得到充分的利用，则干式变压器的绝缘耐压性能就会更高。通常情况下，干式变压器的绝缘耐压性能主要是根据绝缘结构的介电常数来判断的。本文采用的两种干式变压器，浸漆式干式变压器的绝缘结构介电常数比树脂浇注式干式变压器的低。相对来说，浸漆式干式变压器绝缘结构的电场分布更加均匀，并且该干式变压器的生产过程比较简单，这对局部放电与绝缘老化情况可以进行大幅度的减缓。而树脂浇注式干式变压器主要采用的是树脂绝缘结构，由于浇注工艺的要求不能在高真空的状态下进行生产，这会导致浇注过程中绝缘结构会存在大量的稀薄空气，再加上该干式变压器的工艺比较复杂，若是在生产的过程中不能严格的执行工艺要求，出现处理不当的情况，就会导致树脂倒灌的现象，从而导致绝缘结构中存在大量的气泡，影响绝缘耐压的性能。气泡会使部分树脂绝缘结构在长时间的工作下产生龟裂，从而降低树脂浇注式干式变压器的绝缘耐压性能。通过上述叙述可以看出，浸漆式干式变压器的绝缘耐压性能明显的强于树脂浇注式干式变压器[2]。

2.2 户内安装

对于二者的户内安装，干式变压器比油浸式变压器更加经济，主要是由于干式变压器的结构特殊，在室内安装，其可以与其他设备同处一个房间。现场可以设置低压总柜，干式变压器的外壳可以紧靠柜子侧面。干式变压器的低压侧接线端子与低压总柜的连接，通过廉价的铜排连接即可，而高压侧则用电缆连接。油浸式变压器的户内安装，需要单独设置房间，不能与其他的设备同时存在。并且10KV的油浸式变压器的容量为80KV.A，重量超过100kg，需要安装在单独的室内。通常情况下，油浸式变压器采用电缆连接，特殊情况下，采用铜、铜排等连接，主要是由于其安装位置的局限性。油浸式变压器与低压总柜之间的连接，可以采用铜排、电缆。通常情况下，容量大时使用铜排连接，容量小时使用电缆连接，经常会出现安装受到限制的问题。特别情况下，油浸式变压器与低压柜之间间隔其他变压器室，会导致连接二者的铝排电缆成本提高。因此，在户内安装，干式变压器的成本低于油浸式变压器的成本[3]。

2.3 过载性能比较

根据研究发现，树脂浇注式干式变压器采用的是薄绝缘的浇注结构，这样的结构中，导线能量可以直接传向线圈的外表面，同时，该干式变压器根据自身容量的大小设置轴向散热风道，散热风道主要安装在线圈的内层，可以达到双向散热的功能。树脂浇注式干式变压器的热点温升与平均温升比值为1.2，符合标准。而浸漆式干式变压器由于绝缘结构的复杂性，无法对其热点温升与平均温升比值进行计算。但是根据研究发现，由于浸漆式干式变压器绝缘结构具有极强的热裕度，因此，其过载性能也很高，热点温升与平均温升比值可以达到1.0，其完全取决于绝缘结构的材料选择。通过上述描述可以知道，浸漆式干式变压器的过载性能高于树脂浇注式干式变压器。

3 结语

通过干式变电器结构技术性能的比较，发现浸漆式干式变压器的整体性能较优，可以为采矿作业提供更好的安全性与稳定性，因此，在采矿作业对浸漆式干式变压器进行推广使用。