發電廠低壓配電系統選用干式變壓器的優勢分析

華電重工股份有限公司，北京 100077

引言

隨著我國經濟建設應該劃時代的發展契機，原始的電量負荷已經無法滿足當今用電量的供應，面對用電負荷帶來的壓力，許多大中型發電廠都在設備方面進行更新，力求選擇性能最好的機械。特別是在低壓配電系統設備的選型中，更新換代速度不斷加快。近年來油浸式變壓器的劣勢和缺點漸漸顯露出來，與之形成鮮明對比的是干式變壓器的崛起。干式變壓器的發展，使得其逐漸取代了油浸式變壓器成為低壓配電系統的首選。最主要的原因就是電力發電系統主要衡量性能為運行穩定性，這直接關系到整個機組的安全程度和生產效率。因此在變壓器的選擇上，運行穩定、維護簡便、性能優越顯得十分重要，這些方面，干式變壓器的表現都更加出色。

1 干式與油浸式變壓器的優缺點及使用場合

干式變壓器受到自身特點的影響，在室內設備以及防火等級比較高的場合發揮空間很大，而如果場地設在戶外，空間不受約束，那么通常也會選用油浸式的變壓器。當然有些發電企業也會選擇油浸式的變壓器安裝在室內進行使用，但由于噴油、易燃等特點，加上故障時可控性很差，在室內使用通常比較危險。一般情況下，干式變壓器不會出現自燃的現象，并且隨著技術的發展，逐漸衍生出了具備阻燃能力的優質產品。從宏觀層面來講，干式變壓器具有安全、干凈、節省空間的有點，但其價格昂貴、戶外使用難度高等缺陷也十分明顯。油浸式的變壓器電壓的等級可以做出提高，使用范圍也比較廣泛，這是其優點，但經常的漏油、故障和對環境的污染成為了阻礙其發展。兩種變壓器的標準不同，溫升也存在差異，但從總體上而言，對于電力企業低壓配電系統來講，干式變壓器具備的優勢還是相當明顯。

2 干式變壓器的主要特點

2.1 安全運行可靠

電力作為一種特殊的市場產品，其變壓器這類對于機組運行有重要意義的設備，可靠性是首先考量的方面。與同領域變壓器相比，干式變壓器在損耗和節能方面并沒有展現出明顯的優勢，但維護方面也遜色于油浸式變壓器，價格方面更是高出其他變壓器一倍左右，之所以還是受到目前發電廠低壓配電系統的追捧，主要原因就是其安全性和可靠性。對于大型機組而言，人生命需要安全、社會財產需要安全、自然環境與企業財產同樣需要安全。從干式變壓器投入使用到現在，故障率居高不下以及對環境的破壞影響等變壓器領域的通病逐漸得到改觀，近幾年來，幾乎很少有由于變壓器造成的大規模災難性事故發生。無油、自熄防火以及自動阻燃等先進手段的運用，使得全新的干式變壓器產品更加備受推崇。局部放電量小、二次保護系統完善以及防潮性能優越，也決定了干式變壓器的故障率會得到顯著的下降。這些對于機組的安全運行來講，都是相當可靠的保障。

2.2 機械性能優越

低損耗硅鋼片，箔式繞組結構，階梯步迭鐵心接縫等技術決定了干式變壓器噪音小的特點。就環保層面而言，現代化全新新材料和工藝的引進和發展，能夠給干式變壓器提供更加節能和安靜的工作環境，從而使得干式變壓器的機械性能得到顯著的提升。除此之外，噪音小只是干式變壓器目前展現出多方面優越性能的其中之一，機械強度高、抗震能力突出、應對突發短路現象能力強等特點也被發電企業所津津樂道。最主要的，它符合現代化的企業建設規律，具有體積小、重量輕和容量大的特點。配電變壓器容量通常在2,500KVA 以下。隨著城市用電另需求的不斷增加，區域性變電所逐漸深入到市中、居民小區、大中型廠礦等負荷中心，順理成章，大容量的區域供電干式電力變壓器也獲得了廣泛應用。

2.3 現代化科技含量高

變壓器發展至今，已經從單一只具備變電功能的設備，向著具有強迫風冷、功率計量系統、計算機連接斷、封閉型母線、各式各樣低壓側向的多功能現代化組合式的變壓設備發展，另外隨著科技的發展，高性能的基礎外殼和材料設備也使得干式變壓器的發展進入了全新的歷史階段。另外由于對于發電設備的要求越來越高，已經開始著手引入TTU 智能化接口，賦予了干式變壓器數據處理以及狀態分析與調控等多方面的功能，從而使變壓器向著高端智能化方向發展，逐漸進化成為隨時處于最佳運行狀態的電氣設備。此外配電變壓器已經開始向著多元化的方向發展，干式變壓器也逐漸向多個領域邁進。隨著材料科學的不斷發展，類似于環氧樹脂真空澆筑干式變壓器等新型設備已經逐漸成為了市場的主導。

3 干式變壓器的優勢分析

3.1 干式變壓器的運行保護穩定

傳統的油浸式變壓器采用的技術多為傳統的絕緣油的自然循環冷卻技術，一旦出現過載現象，造成在瞬間出現大電流，變壓器的溫度會驟升，絕緣油隨之迅速老化，功能性降低，甚至使其喪失絕緣效果，在此過程中還可能產生大量的氣體，導致變壓器出現頻繁的跳閘現象。而干式變壓器采用的風冷系統通常是強迫式的，在降低變壓器自身溫度上做得十分出色，而且不需要繼電器的保護，安全系數比較高。另外，干式變壓器的溫度控制系統也是全自動化的，具有運行穩定、調適簡單的特點，并可以和很多后臺的保護系統相互配合。

3.2 干式變壓器的維護性能好

在維護性能方面，傳統的變壓器需要定期檢查的內容十分繁瑣，包括絕緣油油位、密封橡膠墊、散熱器滲漏、清潔瓷套管和母線支持絕緣子等內容都需要維護。如果維護不到位，造成諸如絕緣油油面低于允許值，就會造成需變壓器停止運，需要及時的補油，大量的工作過勢必給運行人員增加負擔且切換負荷時有可能產生誤操作，造成嚴重的后果。除此之外，單臺變壓器運行不穩定因素很多，容易失控。干式變壓器具備的最大優點之一，就是不需要進行以上的各項檢查和維護，這就從側面降低了事故的風險，同時也可對變壓器進行日常巡檢，大大提高了巡檢效率,且節約了維護和運行成本。

3.3 干式變壓器的安裝簡便

在安裝方面，干式變壓器也具有得天獨厚的優勢。油浸式變壓器受到自身特點的限制，在現場安裝中通常需要制作高低壓側裸露式的母線橋，另外還要制作相應了構架。干式變壓器則可以直接與電纜進行連接，低壓母線也能夠和盤柜相連，省去了現場制作母線的環節，減少了接頭的個數，一方面相當于減少了故障點，另一方面也使得安裝操作更加簡便。除此之外，油浸式變壓器在安裝之前還有吊芯檢測、繼電器校正、絕緣油過濾等項目需要復查，干式變壓器由于不存在這些瑣碎的零部件，因此也就省去了組裝、維護和監測的時間，使得干式變壓器安裝簡便的優點更加凸顯。

結語

隨著干式變壓器逐漸受到發電企業的重視，其在低壓配電系統中的地位也不斷攀升，這也在另一個方面促進了生產和制造技術的提升。在不久的將來，干式變壓器必將憑借眾多優勢，全面取代傳統的變壓器，成為為電力企業做出貢獻的主要力量。

[1]王強.干式變壓器運行特性及常見問題分析，2010.7.6