1 概述

1 概述

1.1 干式变压器的发展及前景

自新中国成立以来，尤其是改革开放后，我国的电力工业取得了突飞猛进的发展。至今，我国的装机总容量和年发电量皆已经逐渐越居世界前列，已经成了名副其实的“电力大国”。但，因为我国的人口多，依照每人平均的装机容量以及年用电量的方面来看，我国的水平依旧处于发展中国家的中等水平。以后，伴着我国国民经济总体迈向小康，我国的电力事业定会获得愈加快速的进步。 众所周知，变压器作为电力系统中十分关键的设备，不管是在输配电网络、变电、发电厂所抑或广大用户或者国民经济各领域，都或多或少地使用着变压器。根据调查，每需要增加1kw发电装机容量，我们就要配套6-8KVA的变压器，由此可以看出，伴着国民经济快速发展，我国对于变压器的需求还会增加。 当今世界范围内电力变压器以油浸式变压器(也就是绝缘介质用矿物油)坐为主要，特别在电压等级超过66kV，基本上全部都采用了这类产品。主要由于油浸式变压器有容易制造、技术成熟、成本低、散热好等等优点，尤为重要的是，在高电压等级使用油浸式变压器其绝缘性是其他类型变压器所完全无法可比的。但在人们生活和工作的重要地方，例如如机场、地铁、商业中心、矿井、高层、建筑以及电厂等等地方，如果我们采用了油浸式变压器来供电会十分的危险全。那是由于如果油浸式变压器一旦出现了内部故障，十分容易引燃变压器油从而会产生爆炸，导致变压器油外溢和飞溅，进而引发更大的事故。正因如此，具有防火、难燃等特点的干式变压器就成为城市供电的首选产品。

干式变压器，在GB6450标准中定义为“铁心和线圈不浸在绝缘液体中的变压器”。由于不用液体来绝缘且采用阻燃材料，因而难燃；同时，因产品铁心和线圈的外露，使维护和检修变得更加方便。因此，许多国家明确规定在重要场所必须采用干式变压器供电。

干式变压器在世界范围内得到迅速发展，我们应该追溯到20世纪中后期。在1964年，在德国诞生了第一台环氧树脂浇注的干式变压器，这类型的干式变压器十分容易批量生产，和早期生产的浸渍干式变压器相比，其优势明显，特别是机械强度高而且质量稳定性好，因而很快推广应用开来。在80年代末期，干式变压器终于从外国进入了中国，迄今为止每年正在以超过20%的增长率迅猛发展。伴着城市用电负荷的逐年的增加, 城市电网变电站逐渐地深入城区和居民区也越来越多了, 于是干式变压器就得到了广泛应用,。而在不断的需求里, 干式变压

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器其自身亦得到了巨大发展。在1989 年，我国的第二次的城网改造会议, 那时的国内干式变压器的每年产量只有2 000MVA ；而到了1995 年就已经发展到了6 000 MVA , 再到了2000年甚至已达到了17 000 MVA ,已经占到了配电变压器产量19 %。而我们根据全世界干式变压器的发展情况来观察, 可以看到它的产量和使用范围正在逐年扩大。而在美国, 干式变压器甚至已成为了其变配电变压器的主体, 在成套变电站中干式变压器已经占了80 %～90 %。真是由于干式变压器具有如此多优点, 其愈来愈广泛地被用于高层建筑及石油、商业中心、化工等等对防火和安全有很高要求的区域。而我们相信，在中国加入WTO之后，伴着开放的提高，干式变压器领域将会出现更为广阔的未来。

1.2 干式变压器的应用场合

对于干式电力变压器的选择，我们要依照其发展规划、工程特点、负荷状况、场所环境等等各方面的因素，来合理地确定其的容量和台数。

1.2.1 对于防火要求很高的地方或者人员比较密集的重要的建筑物内(例如地

铁、商场、剧院、高层建筑等等地方)已经和企业的主体车间无油化配电装置之中中(如电厂、石化、钢厂等等)，我们应该选择的就是干式电力变压器。

1.2.1 而场地比较小的时候，假如技术经济的指标是合理的，就应该要选择干

式电力变压器。

1.2.3 对于初期投资以及油浸电力变压器附设的防爆隔墙、排油设施、废油处

理，和运行维护以及损耗等等费用，技术经济的指标比较合理的时候，我们应该选择干式电力变压器。

1.2.4 而和居民住宅相连接的以及没有独立的变压器室配电站，就应该选择干

式电力变压器。

1.2.5 对于很难解决油浸电力变压的器事故排油而造成环境污染的地方，我们

就可以选择干式电力变压器。

1.2.6 当与重要建筑物防火之间距离不太够的户外箱式变电站里，就能够选择

干式电力变压器。

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1.3 干式变压器的分类

下表列出了各温度等级绝缘材料的最高允许温度：

表1-1 各温度等级绝缘材料的最高允许温度

温度等级 A E B F H C 最高允许温度 ℃ 105 120 130 155 180 220

干式变压器可以依照绝缘材料的温度等级、外壳和绕组来进行分类。

1.3.1 按依照绕组来分类：

可以分为包封绕组干式变压器以及非包封绕组的干式变压器两种类型。任何绕组都无用固体绝缘包封起来的干式变压器就称之为非包封绕组的干式变压器。而有一个用固体绝缘或几个绕组用固体绝缘包封起来的干式变压器我们就称之为包封绕组的干式变压器。

1.3.2 依照其外壳来分类：

可以分类为非封闭型、封闭型、全封闭型和密封型四种类型的干式变压器。对于非封闭型干式变压器，是指不带外壳，而其外界的空气可以以循环方式使铁心和绕组冷却。封闭型干式变压器，是指带有封闭型外壳，外界空气可以通过循环方式来冷却铁心和绕组。而对于全封闭型干式变压器，是指带有全封闭型外壳，其的壳内外空气可以发生交换，但是外界的空气不可以通过循环方式让铁心和绕组冷却。至于密封型干式变压器，是指带有密封型保护外壳，在壳内充以空气或者某种气体。它的外壳的密封性让其壳内外气体不发生交换。

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1.3.3 依照其绝缘材料温度等级来进行分类：

可以分为A级、E级、B级、F级、H级、C级六种绝缘干式变压器。就目前而言，比较常见的是B级、F级、H级几种干式变压器。

1.4 冷却方式及其标志

干式变压器的冷却介质为空气或其他某种气体（例如氮气），冷却介质的循

环方式有自然循环和强迫循环二种。前者称为自冷式，后者称为风冷式。通常用二个字母表示冷却方式。第一个字母表示冷却介质，第二个字母表示冷却介质的循环方式。冷却介质为空气时，用字母A表示；冷却介质为其他气体时，用字母G表示。冷却介质自然循环时，用字母N表示；冷却介质强迫循环时，用字母F表示。

1.4.1 对于非封闭型和封闭型干式变压器来说，外界空气能够以循环方式冷却

铁心和绕组。绕组和铁心的冷却方式完全能够反映这二种干式变压器的冷却方式，所以只用二个字母来表示冷却方式。自冷时用AN表示，风冷时用AF来表示。

1.4.2 对于全封闭型和密封型干式变压器来说，外界空气不能以循环方式冷却

铁心和绕组。壳内外的冷却介质及其循环方式可能相同，也可能不同，必须分别标志壳内外的冷却方式。通常用4个字母来标志这两种干式变压器的冷却方式。前2个字母表示壳内绕组和铁心的冷却方式，后2个字母标志外科的冷却方式。当某一干式变压器有二种冷却方式时，可用这二个冷却方式标志中间加斜线的方法来标志，例如：AF/AN。

1.5 温升限值及参考温度

干式变压器绕组的温升限值取决与绝缘的温度等级。负载损耗、阻抗电压、

短路阻抗的参考温度等于绕组的温升限值加上20℃。表1-2列出了在正常使用条件下运行的干式变压器绕组绝缘的温度限值。从调研中得出，运行温度限值每超过额定值10℃，变压器使用寿命降低一半，不论运行环境温度的变化如何，铭牌容量的1．5倍为该台变压器的应急容量极限 绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。冷却风机的自动控制、超温报警、跳闸系统、温度显示系统，必须灵敏、准确、可靠动作，才能对于式变压器的运行状态、故障状况作出正确的判断，以便及时处理。干式变压器的正常使用条件主要是指：海拔不超过1000m；最高气温不超过40℃；最高日平均气温不超过30℃，最高年

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