1、1试论干式变压器设计及制造摘 要：随着我国科学技术的不断发展，以及制造工艺水平的迅速提高，干式变压器在许多重点工程中得到了应用。文章主要结合笔者的工作经验，阐述了干式变压器的分类和特点，从而针对干式变压器的发展现状和趋势进行了论述与研究，以供大家参考。 关键词：干式变压器；设计制造；现状；趋势 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 随着我国制造技术的提升，干式变压器生产工艺和技术得到了快速的发展。从 80 年代中期以后，先后引进了以日本、德国和丹麦等国家的干式变压器生产工艺和技术，填补了该项目在国内的空白。到目前为止，我国已先后研制生产出 35kV 电压等级，容量达 20MV?A
2、的干式变压器，并已投入电网运行。 一、干式变压器的分类 当前世界的干式变压器市场中，存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器（CRDT）及以美国为代表的浸漆型干式变压器（OVDT）两大类型。 1.1 浸漆型干式变压器 国内浸渍式干式变压器导线采用玻璃丝包，垫块用相应的绝缘材料热压成型，多用于水电站、高层建筑，防火性好。因浸渍漆的不同，变2压器绝缘分 B、F、H 和 C 级，主、纵绝缘的空道全部以空气作为绝缘介质。此种变压器受环境的影响比树脂式干式变压器的大，外形及重量也均较大，在国内外产量均趋于减少。 1.2 树脂浇注干式变压器 与欧洲相似，我国及一些亚洲国家从早期采用浸漆型干式变压器发展到采用
3、真空树脂浇注干式变压器。目前代表当今国内树脂浇注变压器的主导产品可分为以下三大类。第一类，简称线绕浇注式变压器，其高压为线绕分断圆筒浇注式，低压为线绕圆筒（或分段圆筒）浇注式；浇注为无填料浇注。第二类，简称箔绕浇注式变压器，其高压为分段箔绕浇注式，低压为铜箔（或铝箔）缠绕式；浇注为加填料浇注。第三类，高压为线绕分段圆筒浇注式，低压为铜箔（或铝箔）缠绕式；浇注为无填料浇注。 二、干式变压器的特点 本文结合笔者的总结，着重分析了树脂浇注干式变压器的特点，具体主要体现在以下几个方面： （1）电气性能好。在变压器绝缘结构中，多少会有些局部的绝缘弱点，它在电场的作用下会首先发生放电，而不随即形成整个绝缘
4、贯穿性击穿，它可能发生在绝缘体的表面或内部，即局部放电。然而电气绝缘的破坏或局部老化，多数是从局部放电开始的，它的危害性突出表现在使绝缘寿命迅速降低，最终影响安全运行。干式变压器由于其独特的结构和其先进的制造工艺水平（高、低压绕组全部在真空中浇注环氧树脂并固化） ，使其局部放电值低。 3（2）抗短路能力强。由于高、低压绕组电抗高度相同，无螺旋角现象，线圈间的安匝平衡，高、低压绕组因短路引起的轴向力几乎为零，因此其抗短路能力强。 （3）阻燃性能好。采用环氧树脂真空浇注工艺无环境污染，有利于环境保护，该变压器具有免维护、防潮和抗湿热、阻燃，适用于各种环境及条件恶劣的场合。 （4）损耗低、噪声低。铁
5、心通常采用矿物氧化物绝缘的优质冷轧硅钢片，通过先进的加工工艺，使损耗水平和空载电流降至最低，并取得非常低的噪声水平。同时装配好的铁心，在其表面封涂 F 级树脂漆，以防尘、防腐、防烟雾和锈蚀。 （5）耐温等级高。环氧树脂干式变压器属于 F 级或 H 级绝缘，长期可在 155 或 180 高温下安全运行。在相同容量下，它的体积小，重量轻，可节约安装费用等。 三、干式变压器的发展现状 （1）噪音水平控制方面。随着我国现代化进程的加速，环境保护显得日益重要，变压器的噪声危害提上了议事日程 干变制造厂与科研院校密切配合，对噪声产生的原因 机理进行 潜心研究，不断深入求索，优化样品设计，反复进行试验验证，
6、终于取得了突破，并很快将科研新成果落实到产品上。十几年来，更新了一代又一代产品，使干变噪声大幅度下降。新系列配电变压器已将其噪声比现行国标降低达 1020dB(A)：2500kVA 及以下容量的配电变压器，噪声一般可控制在 50dB(A)以内；35kV 特大容量如 16000kVA 电力变压器4通常可控制在 60dB(A)左右。可以这样说，中国制造出的干变，已经基本上解决了变压器噪声扰民的问题，同时，噪声控制已达到世界先进水平。（2）环氧树脂浇注干式变压器变压器的类型得到广泛应用。当前，存在着以欧洲为代表的树脂浇注环氧树脂浇注干式变压器变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆型环氧树脂浇注干式变
7、压器变压器)(OVDT)两种类型。我国及一些新兴工业国家(如日、韩等)与欧洲相似，由早期采用浸漆式干变发展到采用树脂真空浇注干变，该项技术在我国得以飞速发展。近年来，有几个厂家从国外引进了用 NOMEX 纸作绝缘的浸漆式干变(OVDT)，因各方面的原因，尚未占据国内较大市场 （3）普及智能终端 TTU。配电变压器智能终端 TTU 是一种对变压器进行实时数据采集与控制的自动化终端设备，它可采集变压器电流、电压、温度等各种数据，通过通信网络可使变压器与配网 SCADA 系统相连，并上报变压器的各种数据。让电站管理人员可以准确及时地掌握变压器的运行情况，为供电部门实时了解配网运行状态，进行线损分析、
8、负荷预测，提高电压合格率，优化供电方案、配网规划及用户接口等业务提供科学依据，对提高配网供电可靠性以及系统的运行管理水平具有重要意义。 四、干式变压器的发展趋势 随着干式变压器在我国的不断开拓创新和大量推广应用，国内的设计制造技术已达世界一流水平，未来的干式变压器预计将在以下方面获得进一步发展。 54.1 节能低噪 我国在能源消耗与噪声研究及节能环保变压器的制造上，已经取得了可喜的成绩，具备较高水平。然而，节能环保是变压器研发的永恒课题，还有很多问题值得研究。例如：低能源消耗硅钢片、阶梯步迭铁心接缝、箔式绕组结构噪声研究的深入、环境保护要求、计算机优化设计等新材料新工艺、新技术的引入及其发展，
9、将使未来的环氧树脂浇注干式变压器变压器更加节能，噪音更加低。然而，对于单纯靠材料的投入来降低铁损、铜损、噪声，都是不可取。 4.2 环保特性认证 以欧洲标准 HD464 为基础，开展干式变压器的耐气候（C0、C1 和C2） 、耐环境（E0、E1 和 E2）及耐火（F0、F1 和 F2）特性的研究与认证。其设计制造、运行及最终全过程均符合 ISO14001 及有关环保标准和法规的要求。寿命终结后完全可拆解并回收有价材料，回收利用率可达 90% 以上。已有成熟的处理技术和设备用于分离浇注线圈中的导体和树脂绝缘材料，它的废弃物处理不会造成对环境的污染，拆解出的树脂绝缘材料可综合利用，燃烧（发电） ，
10、道路填埋，公路建造等。 4.3 大容量 配电变压器容量通常在 2500 kV?A 以下。目前，干式变压器的研发生产以此为主。随着城市用电负荷不断增加，城网区域性变电所越来越深入城市中心区、居民小区和大中型厂矿等负荷中心，35kV 大容量的区域供电干式电力变压器将获得广泛应用。目前，我国已经生产了 35 kV，16000kV?A 和 20000kV?A 等超大容量的干式变压器（其中有数台是用6MR 开关进行有载调压的） ，若工程需要，还可以设计制造出更大容量的各种各样的干式变压器。 4.4 多功能组合及智能化 从只具单一变电功能的变压器，向带有强迫风冷、保护外壳、功率计量、封闭母线、各种低压侧向
11、出线和计算机接口等多功能组合式变压器发展，到引入 TTU 智能化终端，具有数据处理、状态控制和状态显示等功能，从而使变压器成为一种多功能智能化，随时处于最佳运行状态的电气设备。随着信息化技术的不断发展，变压器将进一步加速完善其智能化进程。 4.5 多领域发展 从以配电变压器为主，向发电厂励磁、厂用、轨道交通牵引整流、大电流电炉、核电站、船用和采油平台用等多用途多领域发展。 4.6 多材料、多品种 环氧树脂真空浇注干式变压器占据着全球主导市场的局面。有很多企业对 Nomex H 级绝缘、非晶合金等新材料、新工艺，做过一些产品研制，获取了很多数据和经验，并将在多领域做深入的研发。而未来材料科学、制造工艺的新发展，必将给变压器设计制造技术的发展提供机遇。五、结束语 总之，干式变压器在近 10 年来有了很大的发展，特别是环氧树脂浇注干式变压器变压器在我国的不断开拓创新和大量推广应用，国内的设计制造技术已达到世界一流水平，未来的环氧树脂浇注干式变压器变压7器预计将获得进一步发展。 参考文献 1 杨乐.干式变压器的发展趋势J.硅谷，2012(21). 2 吴克智.浅谈 10kV 干式配电变压器的设计选型J. 电气制造，2008（11）.
