SF6絕緣變壓器的結構特點
隨著中國的城市化發展,大城市人口更加密集,高層建筑林立,用電量急劇增加,變壓器數量也在不斷增加,傳統的大容量油浸式變壓器油量大,一旦因故障著火,將對高層建筑和人們的生命財產安全構成嚴重的威脅。
因此,人們對不燃變壓器的研究和應用也日益重視。不燃變壓器按其絕緣介質不同,可以分為硅變壓器、環氧樹脂澆注變壓器、復敏絕緣液介質變壓器和SF6氣體絕緣變壓器(gas-insulatedtransformer,GIT),其中GIT以其獨有的優勢受到了人們的關注,
SF6氣體絕緣變壓器,是一種使用SF6氣體作為絕緣介質和冷卻介質的變壓器,其在防火、安全、用電可靠性等方面具有優異性能。SF6絕緣變壓器,容量為63 MVA,聯接組別為YN d11,采用有載調壓裝置
GIT的結構特點
GIT的結構原則上與油浸式變壓器相同,其結構與設計上的特點主要在于絕緣與散熱冷卻兩個方面。在絕緣設計上主要有:
一, SF6氣體的絕緣強度與散熱能力均與氣體的壓力有很大關系。具體來說,在大氣壓力下,SF6氣體的絕緣強度僅相當于變壓器油的2/3,隨著壓力的增高,它的絕緣強度將不斷增大。在國外現有GIT產品中, 6-10kV級的GIT,一般采用的SF6氣體的壓力為0.12MPa,66-110kV級為0.130.14MPa(在滿載時最大壓力可以升到0.18MPa),而275kV級為0.4MPa,500kV級為0.6MPa 。隨著壓力的增大,其外殼(箱體)的結構必將日益復雜。
二, SF6氣體的絕緣強度與電場的均勻程度密切相關。在不均勻電場中,其絕緣強度將顯著降低;而在高壓變壓器的結構中,要實現理想的電場均勻化是較困難的。
三,SF6氣體的沖擊比變壓器油要小,因而在沖擊下的絕緣強度對整個GIT的絕緣設計影響較大。為此,應當采用沖擊性能較好的繞組(如糾結式繞組等)。
四,SF6氣體的相對介電常數為1。當與其他的固體絕緣材料組合成氣膜絕緣結構時,氣體部分所分擔的電壓較大,為此應盡量選用相對介電常數較低的固體絕緣材料(如NOMEX紙及其壓制品)。
五,SF6氣體的散熱冷卻能力較差,這是GIT特別是大容量GIT結構上的另一個難點。盡管大多數GIT都按E級絕緣來設計,其繞組平均溫升為75K.但為了避免繞組的心臟部分的局部溫升過高而形成較大的溫度梯度,這部分的絕緣材料有時需選用耐熱溫度可達到C級的NOMEX紙及其制品。在冷卻方式上,一般63MVA以下的GIT均采用SF6氣體冷卻的方式,中小型GIT采用自冷式,較大容量GIT采用強氣循環冷卻方式
六,SF6氣體絕緣變壓器是迄今在防火、防災型變壓器中唯一能制造為高電壓、大容量且技術成熟的變壓器。在當前我國城網改造的熱潮中,它正日益受到人們的關注。