干式與油浸式變壓器優(yōu)化設計探索的相關(guān)論文
摘要：目前，在整個(gè)電力設施中，變壓器發(fā)揮著(zhù)重要作用。近年來(lái)，隨著(zhù)低碳生態(tài)環(huán)保要求的逐漸增強，在變壓器設備的生產(chǎn)研發(fā)中，能源消耗和電力設備運轉的安全穩定性能，正日益成為需要考慮的重要因素，干式和油浸式變壓器的應用空間也變得越來(lái)越廣泛，這就給這兩種類(lèi)型變壓設備的設計提出了新的更高的要求。本文結合干式和油浸式變壓器的結構特點(diǎn)和程序要求，對在設計中應當把握的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節進(jìn)行了分析和闡述。
關(guān)鍵詞：變壓器設備；干式；油浸式；優(yōu)化設計
隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展速度的不斷加快，電力行業(yè)也得到了蓬勃的興起，供電能力和裝機容量都得到了不斷的增強，這就給變壓器的生產(chǎn)研發(fā)使用提供了廣闊的發(fā)展空間，需求數量也在持續地加強。特別是近年來(lái)城市化建設進(jìn)程的不斷加快，很多大型房屋建筑物的施工建設數量與日俱增，一定程度上也帶動(dòng)了電氣工程的明顯增多。為了確保電氣工程和建設項目投入使用的安全性和穩定性，很多變壓器生產(chǎn)廠(chǎng)家都開(kāi)始增加了干式和油浸式變壓設備的研發(fā)設計，并且日益在電氣設施中廣泛地應用。但是干式和油浸式變壓器各有優(yōu)缺點(diǎn)，干式變壓器在檢修養護上非常簡(jiǎn)便，防火性能也非常好，使用起來(lái)非常安全，但是油浸式變壓器，與傳統的干式變壓器相比，空載和負載的能源消耗上具有明顯的優(yōu)勢，在農村電網(wǎng)系統中，更是得到了較高的應用，唯一美中不足的是絕緣油料易于燃燒，同時(shí)也不利于低碳環(huán)保要求。因此，在研發(fā)設計的時(shí)候，就要充分考慮到二者的缺陷問(wèn)題，及時(shí)采取有效的措施，加強技術(shù)改進(jìn)。筆者試就干式和油浸式變壓器的優(yōu)化設計，進(jìn)行粗淺的研究探討。
1干式變壓器和油浸式變壓器的基本特征及優(yōu)劣分析
1.1干式變壓器的基本特征和優(yōu)缺點(diǎn)分析
干式變壓器通常具有無(wú)油、防潮、隔熱、阻塵的特點(diǎn)，部分區域放電量不是很高，又不宜燃燒，具有良好的防火優(yōu)勢，有效地防范了火災隱患，降低了火災防范和處置的資金投入支出，并且這種干式變壓器不存在漏油的現象，無(wú)需經(jīng)常對其進(jìn)行檢修維護，也降低了經(jīng)常性檢查處理的人力投入，另外，這種干式變壓器在房屋建筑物中配備，在作業(yè)施工的時(shí)候，采用的是無(wú)吊芯方式，不必占用太大的空間，還節省了工程造價(jià)支出，目前在很多人防下室以及多層、高層等耐火需求比較嚴格的大型房屋建筑工程的電氣設施中使用的非常普遍。特別是近年來(lái)使用環(huán)氧樹(shù)脂材料研發(fā)生產(chǎn)的干式變壓器，由于較好地解決了生產(chǎn)材料的絕緣阻熱性能，防止了過(guò)早地出現老化破損情況，防火級次已經(jīng)達到了H級，更是得到了很多使用者的廣泛青睞。但是使用這種環(huán)氧樹(shù)脂材料設計生產(chǎn)的干式變壓器，散熱效果不是很好，熱量傳導的能力不是很強，通常在進(jìn)行溫度檢測的時(shí)候，主要是基于事先預設的溫度傳感設施，基點(diǎn)不是經(jīng)常變化的，一般溫度的數值不會(huì )出現顯著(zhù)變化，而且即使有的部位熱量發(fā)生了較大的集中，也無(wú)法準確地識別，存在著(zhù)很大的誤差，況且這種絕緣材料，一旦破壞也無(wú)法恢復原狀，當老舊破損積累到一定程度的時(shí)候，如果出現了安全隱患，變壓器就無(wú)法及時(shí)修復，而不得不提前報廢，環(huán)氧樹(shù)脂一旦報廢掉，也無(wú)法完整的回收利用，所以經(jīng)濟效果通常不是很好。
1.2油浸式變壓器的基本特征和優(yōu)缺點(diǎn)分析
油浸式變壓器在研發(fā)設計的時(shí)候，主要利用了變壓器油的散熱功能，結構類(lèi)型不是很復雜，設計制造非常簡(jiǎn)便適用，運行起來(lái)也比較安全穩定，所以近年來(lái)應用的已經(jīng)越來(lái)越廣泛，很多電氣工程中都配備地采用這種油浸式的變壓設備。由于在散熱上使用的是變壓器油，尤其將熱量向外部的金屬構造進(jìn)行傳遞，所以在熱量的散發(fā)上比較均衡、快捷，絕緣效果也能及時(shí)快速地復原。只不過(guò)這種變壓器油自身非常容易燃燒，在抗熱性上存在著(zhù)不足，老化現象比較突出，因而在設計研發(fā)以及后期建筑工作施工應用的時(shí)候，一定要充分考慮上述特征，嚴格遵循防火規范的相關(guān)規定，科學(xué)設置防火級次標準和配備油料撲火設施，妥善處理發(fā)生火災時(shí)候的油料流動(dòng)增加蔓延趨勢的問(wèn)題，對于可能發(fā)生老化質(zhì)變的絕緣油料，要安裝檢測設施并且定期檢查更換，促進(jìn)油料的再生利用。近年來(lái)，在科技發(fā)展日新月異的背景下，全封閉油浸式變壓設備得到了快速的研發(fā)設計和使用，通過(guò)油料自身冷熱調控性能的發(fā)揮，阻隔外部的空氣流通，防止了出現漏油的情況，而且這種變壓設備由于不使用呼吸設施，避免了氧化隱患，增加了使用年限，同時(shí)，在設計安裝的時(shí)候不用太大的空間，能源消耗比較小，空載時(shí)候能耗量減少了30%以上，電流的損耗減少了50%多，噪聲下降了幾乎8分貝，所以只要在設計的時(shí)候，優(yōu)化技術(shù)措施，克服油料燃燒的`不利影響，將會(huì )獲得極大的利用空間。
2干式變壓器和油浸式變壓器優(yōu)化設計中應當把握的關(guān)鍵環(huán)節
一是要科學(xué)地計算負荷系數。由于干式變壓器熱量散發(fā)效果不是很好，所以過(guò)負荷的性能就不是很強，電流通過(guò)的極限應當控制在1.5倍額定數值以?xún)�，以防止變壓設備出現故障。而油浸式變壓器如果過(guò)負荷達到了160%，使用的時(shí)候就需要控制在15分鐘之內。所以在對這兩種變壓器進(jìn)行優(yōu)化設計的時(shí)候，就要事先想到上述特征要求，科學(xué)地測算負荷的核定系數。二是要科學(xué)地監測溫度數值。由于干式變壓器在使用的時(shí)候熱量散發(fā)不好，就會(huì )始終處于高溫狀態(tài)，降低使用年限，而油浸式變壓器油料的溫度同干式變壓設備有所差別，所以考慮到優(yōu)化設計的實(shí)際需要，在研發(fā)測試的時(shí)候，就要對溫度進(jìn)行科學(xué)地監測，通常需要控制在40℃以?xún)�，并且對所有數據都要詳細記載，以便總結規律，確保在投入使用的時(shí)候，不因溫度散發(fā)不當而出現保護裝置的誤動(dòng)作故障，降低變壓設備的使用壽命，或者因油浸式變壓器內部的高溫散發(fā)不出去，而引起油料自燃，損壞設備。一般在優(yōu)化設計的時(shí)候，也可以采取降容的措施，準確地測算額定開(kāi)關(guān)設施的保護定值，防止定值的過(guò)大造成電氣設施的損壞，同時(shí)也要避免在設計的時(shí)候，根據溫度的變化情況對定值進(jìn)行人為地調節，增加人力操作頻率，給變壓器的正常運行造成不良影響。三是要科學(xué)地控制空間高度。油浸式變壓設備在使用的時(shí)候，由于采取了吊芯操作方式，放置的空間比較開(kāi)闊，風(fēng)流進(jìn)出部位的高度存在著(zhù)很大的差別，以增強空氣的流動(dòng)性，所以在對油浸式變壓器優(yōu)化設計的時(shí)候，要預先考慮到存放空間的高度問(wèn)題，增強散熱和空氣對流效果。對于干式變壓設備來(lái)說(shuō)，由于不用考慮空間的高度情況，在進(jìn)行優(yōu)化設計的時(shí)候，需要考慮設置單獨通風(fēng)設施，應當采取繞組的方式增加溫度控制系統，所以變壓器室的空氣流通一定要認真地把握，科學(xué)地設計風(fēng)道設施，確保干式變壓設備的高溫及時(shí)散發(fā)，避免影響設備運轉。比如，可以配置墻壁結構的通風(fēng)系統，增加空氣流動(dòng)，確保變壓器室的溫度在合理區間。
3結論
無(wú)論是干式變壓器還是油浸式變壓器，在進(jìn)行優(yōu)化設計的時(shí)候，往往需要人工計算的技術(shù)處理，以確定包括額定電流電壓、荷載系數、繞組匝數、電磁系數等情況，所以一定要嚴格遵循規范標準的要求，并且結合變電站的實(shí)際需求，根據以往設計中總結的經(jīng)驗教訓，確保設計方案的最優(yōu)化，確保變壓器設備運行的安全可靠。
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