鄺光照

（中山凱旋真空科技股份有限公司，廣東中山 528478）

0 引言

干式變壓器應(yīng)用廣泛，主要有樹(shù)脂澆注與浸漆兩種類型，在實(shí)施澆注的過(guò)程中，需要有效控制整個(gè)工藝，保證變壓器的安全。環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注要選擇合適的控制工藝，環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注變壓器與浸漆干式變壓器相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)電工行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

1 環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注干式變壓器優(yōu)勢(shì)

1.1 澆注線圈的整體機(jī)械強(qiáng)度高

環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注在一定溫度下進(jìn)行，這時(shí)的環(huán)氧樹(shù)脂具有一定的流動(dòng)性，采用這種先進(jìn)的澆注工藝，使變壓器的線圈能夠形成一個(gè)完整的剛體，在發(fā)生短路或者軸向、幅向電動(dòng)力沖擊時(shí)都會(huì)具有很強(qiáng)的耐受能力，使導(dǎo)線不會(huì)承受彎曲應(yīng)力。因此，澆注線圈的機(jī)械強(qiáng)度高是干式變壓器環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注的最大優(yōu)點(diǎn)。浸漆干式變壓器類采用餅式線圈，并在2個(gè)線圈之間用靠墊支撐，在低壓導(dǎo)線與鐵芯之間用撐條支撐，變壓器的線圈強(qiáng)度明顯低于環(huán)氧澆注式線圈。環(huán)氧澆注線圈主要用于（10～35）kV高壓配電網(wǎng)絡(luò)，它出現(xiàn)短路事故比110 kV電網(wǎng)多，采用環(huán)氧澆注線圈變壓器的抗短路能力強(qiáng)于浸漆干式變壓器。

1.2 耐壓高、容量大

目前，國(guó)際公認(rèn)環(huán)氧真空澆注干式變壓器的BIL（Basic Impulse Insulation Level，基本沖擊絕緣水平）值為250 kV，它最高可以制作成66 kV的變壓器；采用浸漆干式變壓器的BIL值最高為150 kV，最高可以制作35 kV的變壓器。采用樹(shù)脂環(huán)氧真空澆注的變壓器在耐壓范圍上明顯高于浸漆干式變壓器，基準(zhǔn)沖擊水平值較高。如果環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注變壓器與浸漆干式變壓器都采用餅式線圈時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂的耐壓強(qiáng)度比較浸漆變壓器的耐壓強(qiáng)度高出3.5倍以上，這樣就可以使環(huán)氧樹(shù)脂餅間采用空氣絕緣的距離小于浸漆空氣絕緣的距離，而且介電常數(shù)的值環(huán)氧樹(shù)脂要高于空氣。因此，環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器的容量大于浸漆型的容量，即環(huán)氧樹(shù)脂的等值縱向電容比較大，在受到雷擊或其他沖擊波時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂首端的電位梯度較小，有利于改變變壓器首端與末端的電位梯度，使環(huán)氧樹(shù)脂變壓器的容量比浸漆的容量大。

1.3 防潮及耐腐蝕性能好

由于環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器的整個(gè)線圈導(dǎo)體都由環(huán)氧樹(shù)脂固體絕緣層包封，可以防止潮氣對(duì)變壓器的入侵，同時(shí)也能阻斷變壓器導(dǎo)體受到各種有害氣體與腐蝕性化學(xué)成分的侵害，環(huán)氧樹(shù)脂干變的性能優(yōu)越，防潮、防濕性能好，適合在極端惡劣的自然環(huán)境中使用。浸漆型干式變壓器一般采用餅式線圈，大多數(shù)為非包封式，在潮濕的空氣中容易受潮，且餅式線圈積塵后較難清理，不適宜在惡劣環(huán)境下工作，日常維護(hù)量較大，即使采用包封式結(jié)構(gòu)，一些根本性的缺點(diǎn)也難以克服。

1.4 損耗低、過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)

由于環(huán)氧樹(shù)脂真空干式變壓器的耐壓強(qiáng)度一般要高出空氣許多，線圈包封一般為2 mm左右的樹(shù)脂層，在同等條件下，浸漆型干式變壓器的餅間絕緣距離大于環(huán)氧樹(shù)脂干變的餅間絕緣距離，浸漆變壓器的容量小于樹(shù)脂干變的容量，因而在同等耐電壓絕緣水平和尺寸條件下，通過(guò)多種驗(yàn)證與分析，采用浸漆型的干式變壓器的損耗比環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器的損耗高15%～20%。同時(shí)，在同等絕緣水平與具體的尺寸條件下，采用相同絕緣等級(jí)的材料，環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注干式變壓器的額定損耗與額定升溫較低，能耗較小，具有環(huán)保節(jié)能的特征，且抗負(fù)荷過(guò)載能力較強(qiáng)。

1.5 局放小、運(yùn)行壽命長(zhǎng)

環(huán)氧樹(shù)脂真空線圈采用樹(shù)脂澆注與真空及壓力處理，線圈的匝間與層間沒(méi)有氣泡、絕緣性能較好，線圈的局部放電量較低，而且環(huán)氧樹(shù)脂真空線圈干式變壓器的機(jī)械強(qiáng)度較高，在電網(wǎng)電路的電動(dòng)力作用下不會(huì)變形，而且環(huán)氧樹(shù)脂干變的抗潮濕能力強(qiáng)，抗塵、防腐性能好，使用壽命明顯高于浸漆干式變壓器。隨著薄絕緣玻璃纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在環(huán)氧樹(shù)脂變壓器線圈中的使用，解決了澆注線圈的開(kāi)裂問(wèn)題，進(jìn)一步提高了環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器的使用壽命。

2 環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注干式變壓器常見(jiàn)問(wèn)題處理

2.1 “過(guò)載能力”問(wèn)題處理

環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力干式變壓器的“過(guò)載能力”相比浸漆型干式變壓器具有明顯優(yōu)勢(shì)，可以在長(zhǎng)期超負(fù)荷20%的環(huán)境下工作。①環(huán)氧樹(shù)脂干變的過(guò)載能力與損耗、額定溫升、額定工作點(diǎn)、容量裕度、散熱面積、產(chǎn)品的絕緣材料等緊密相關(guān)。環(huán)氧樹(shù)脂干變具有損耗低、額定溫升低、能在比較惡劣的環(huán)境下工作，而且采用的是薄絕緣玻璃纖維作為絕緣層，不易變形，具有很強(qiáng)的過(guò)載能力。②環(huán)氧樹(shù)脂干變線圈的匝絕緣以及墊塊、撐條等主要部件采用的都是C級(jí)絕緣的NOMEX紙品，使得產(chǎn)品的熱裕度在（180～220）℃，進(jìn)一步提升了線圈之間的絕緣效果，能更加有效的適應(yīng)工作過(guò)程中的“過(guò)載能力”。③環(huán)氧樹(shù)脂的絕緣層采用薄絕緣玻璃纖維材料，可直接向外散熱，使變壓器的升溫與最高平均溫度的差值不大，另外，環(huán)氧樹(shù)脂干變的容量大小與線圈內(nèi)層設(shè)置的雙向散熱軸向散熱通道形成一個(gè)散熱風(fēng)道，在一定程度上增強(qiáng)了變壓器的散熱能力，增強(qiáng)了變壓器的過(guò)載處理能力，這也是環(huán)氧樹(shù)脂澆注干變具有20 MV·A大容量產(chǎn)品的重要原因。

2.2 “環(huán)保特性”問(wèn)題處理

環(huán)氧樹(shù)脂澆注干變?cè)谑褂眠^(guò)程中的環(huán)保問(wèn)題，一直是人們的關(guān)注焦點(diǎn)，采用的絕緣材料的環(huán)保性能都比較好。①變壓器線圈匝絕緣以及墊塊、撐條等采用的C級(jí)絕緣NOMEX紙品，已得到國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，環(huán)保性能十分優(yōu)越，浸漆干變生產(chǎn)過(guò)程中采用的H級(jí)材料作為絕緣層，環(huán)保方面明顯弱于C級(jí)絕緣NOMEX紙品；②環(huán)氧干變線圈采用薄絕緣玻璃纖維作為絕緣層，具有良好的環(huán)保性能，同時(shí)用環(huán)氧樹(shù)脂作為變壓器澆注的重要材料，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)毒，不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成危害，即使材料燃燒過(guò)程，也不會(huì)出現(xiàn)污染環(huán)境與有害氣體，而且，C級(jí)絕緣NOMEX紙品燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害成分也比H級(jí)材料產(chǎn)生的有害成分少。因此，環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注干式變壓器的環(huán)保特性明顯優(yōu)于浸漆型干式變壓器。

2.3 “安全特性”問(wèn)題處理

干式變壓器環(huán)氧樹(shù)脂真空壓力澆注設(shè)備由真空壓力澆注罐、樹(shù)脂固化劑混料罐、澆注系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、氣動(dòng)—沖壓系統(tǒng)等部分組成，全真空澆注—加壓浸漬工藝方式，要求真空罐的工作真空度300 Pa，澆注罐最大工作壓力在0.4 MPa的環(huán)境中工作，澆注管路采用恒溫加熱方式，可以有效防止樹(shù)脂固化而影響生產(chǎn)過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中，是將變壓器放置在壓力容器中，保持壓力澆注罐的真空度，由于真空壓力澆注罐屬于壓力容器，必須由具備壓力容器制造資質(zhì)的專業(yè)廠家生產(chǎn)，并提供壓力容器質(zhì)量證明文件，確保生產(chǎn)過(guò)程的安全。澆注的樹(shù)脂材料經(jīng)過(guò)預(yù)熱、準(zhǔn)確合理的配料、兩次混合脫氣后，分別按1:1質(zhì)量比向終混罐內(nèi)打入環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑，并在真空泵內(nèi)攪拌均勻，然后將混合料注入真空澆注罐內(nèi)，完成澆注的工藝。

3 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注變壓器在具體應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯，具有良好的過(guò)載處理能力與環(huán)保性能，防潮及耐腐蝕性能好，而且產(chǎn)品損耗較小，在生產(chǎn)過(guò)程中，需要根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝與流程，嚴(yán)格控制每個(gè)加工環(huán)境，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。