干式變壓器在中國的發展

摘要：目前世界已經有的各種類型的干式變壓器基本上在我國市場上都已經出現，干式變壓器的用戶有了比較多的選擇余地，這是好事。本文就市場上各種類型的干式變壓器作些初步介紹，便于用戶合理選擇。本文還對今后干式變壓器還可以發展的品種作些建議，給生產廠家和用戶參考。

　　關鍵詞：干式變壓器

一、 前言

　　自從法拉第發現電磁感應現象后，一個世紀前最早出現的變壓器就是干式變壓器。由于這種變壓器容量不能做大，電壓無法做高，技術上受到了極大的限制。變壓器油的出現給變壓器技術發展立下了不可磨滅的功績。這種廉價的、絕緣和導熱性能良好的油介質使變壓器應用范圍變得非常寬廣。與此同時，變壓器也出現一些事故，燃燒、爆炸。嚴重威脅著人們的生命財產安全。這一切把原因都歸罪于會燃燒的變壓器油身上。特別是用電量迅猛增長后配電中心越來越靠近人們活動中心，此時安全是第一位的，而這種配電變壓器容量不用大，電壓不會高，采用干式變壓器是再好不過的。上個世紀五、六十年代在中國出現了B級絕緣的國外叫做《OVDT》的敞開、通風冷卻干式變壓器。這種干式變壓器由于絕緣材料價格高，性能差，制造工藝簡單，使得變壓器可靠性低，故障率高。沒有得到大家的認可。其實在當時，國外已經出現環氧樹脂和NOMEX®紙。這樣，在歐洲就開發了環氧樹脂澆注干式變壓器，而美國就開發了用NOMEX®紙作絕緣的《OVDT》敞開式、通風冷卻干式變壓器。接著法國采用美國杜邦公司經過UL認證的NOMEX®絕緣規范開發出SECURAMID®《VDT》包封、通風冷卻干式變壓器（SECURAMID®是由美國杜邦公司在全球注冊的商標，云南變壓器廠把它譯音為"賽格邁"--筆者注）。

二、 干式變壓器的分類

　　干式變壓器分類有很多種方法，如按型號分，有SC（環氧樹脂澆注包封式）、SCR（非環氧樹脂澆注固體絕緣包封式）、SG（敞開式）。也可按絕緣等級分，有B級，F級，H級和C級，國外有些國家在H和C級之間還有一個N級。它們的溫度限制見表1。

　　我們在這里按變壓器所選用的絕緣材料來分類，分類見表2

　　下面我們把這些變壓器分別作些簡單的介紹。

1、 SF6氣體絕緣干式變壓器：

　　SF6變壓器在日本應用比較廣泛，而在我國則很少。它與其他干式變壓器相比較最突出的優越性在于應用領域很廣泛，這種變壓器容量可以做到三相300MVA，電壓可以做到單相500kV（都是由日本制造），同樣它也可以制造10kV級配電變壓器（早在1988年我國的廣州高壓電器廠、北京二變、常州變壓器廠都開發過，其中北京二變曾經小批量生產）。而且它的結構設計和制造工藝與傳統的油浸變壓器有很多雷同之處。變壓器制造廠不用很多的設備投入就可以去研究開發它了。當然它的缺陷也是很明顯的，SF6氣體在金屬過熱時會被分解出一種SF4的極毒物質，加上制造工藝不好，產生泄漏后對大氣，對人們帶來的后果不堪設想。因此，很多國內專家認為在制造工藝達不到一定水平時不應提倡在中國發展這種變壓器。

2、 環氧樹脂真空澆注變壓器：

　　（1） 早在70年代上海和北京變壓器廠相繼開發出厚絕緣帶石英粉填料的在真空狀態澆注的環氧樹脂包封干式變壓器，從此干式變壓器在我國正式成為批量供應的新一代產品，盡管由于當時它在材料上，制造工藝上存在一些問題而被后來的純環氧樹脂的薄絕緣技術所替代，但它畢竟為干式變壓器開創了一個好的開端，推動了我國干式變壓器技術的發展。
　　（2） 由于厚絕緣（6mm）難于解決開裂問題，正在人們對環氧樹脂干式變壓器技術產生懷疑時，順德變壓器廠成功地從德國引進不帶石英填料的純環氧樹脂薄絕緣（1-3mm）技術，它的出現，使我國的干式變壓器的技術得到迅速發展。由于這種技術的產品質量比較穩定（用進口的澆注設備和進口的樹脂），用戶比較滿意。加上當時制造廠有較好的經濟效益，大家紛紛上馬。開始10多家，后來30家，70家，現在有100多家采用這種技術。目前已經占干變市場的90-95%，生產能力每年已經超過3000萬kVA。供已經大于求好多了。這種變壓器大家都已經很熟悉，我們就不多說了。
　　（3） 在本世紀初上海GE公司采用美國技術研究開發出H級絕緣的帶填料的薄絕緣環氧樹脂真空澆注干式變壓器，變壓器的內部的部分絕緣材料采用NOMEX®絕緣紙。他成功的解決了變壓器內部各種絕緣構件之間的絕緣配合、工藝配方和澆注均勻等技術難題。它的出現把環氧樹脂包封的干式變壓器絕緣耐熱等級從B級、F級 提高到H級，但是要提高到C級，目前的技術是不可能的。

3、 環氧樹脂纏繞工藝干式變壓器：

　　（1） 上海ABB公司制造的被稱為"雷神"技術的干式變壓器，也是一種有特色的產品。它不要貴昂的澆注設備和繁多的澆注模，產品的派生和生產十分方便。預浸的玻璃纖維緊密的包繞和高溫固化后，使變壓器的機械強度特別好。

　　（2） 當然它的難點在于局放，因此, 主縱絕緣的場強要按不產生局放進行選擇, 這樣變壓器的體積可能會大一點。相對制造成本也不低。另外, 線圈的外觀沒有用模子澆注的產品那樣光滑。這種產品無論在中國或國外都不多見。
現在用環氧樹脂作主要絕緣的產品, 在中國已經很普遍, 也被很多用戶所接受。但是，最近很多專家指出干式變壓器的最終降解處理，以及環保問題，應當引起大家的重視。

4、 采用NOMEX®紙絕緣規范類干式變壓器：

4．1我們了解了NOMEX®紙的性能，就可以清楚地知道這種變壓器的特點。

　　（1） NOMEX®絕緣紙是由一種芳香聚酰胺聚合物的纖維組成。

　　　　　　　　　圖 一 NOMEX® 簡化的分子結構