[实用新型]一种干式变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器制造技术领域，具体涉及一种干式变压器。

背景技术

作为配电变压器的重要组成部分，干式变压器自上世纪90年代进入中国后，在经历了数十年的发展后逐步成熟并逐渐在各个领域得到广泛的应用，产业规模日益壮大。近几年来，随着我国现代化建设的发展，城乡电网负荷不断增加，干式变压器在我国得以广泛的应用，每年以高达20％以上的增长率迅猛增加，我国目前已经成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。

相比于普通的油浸式变压器，干式变压器借助于空气进行绝缘和冷却，因此它不仅具备安全、环保、可靠等诸多优点，使得它能够深入负荷中心，为供电系统的安全、可靠、节能提供了坚强保障，同时，由于干式变压器自身具有良好的热容性以及日益完备的控制、保护系统，使得它具备良好的过负荷性能，在过负荷条件下仍然能够安全、稳定、良好运行。正是由于干式变压器良好的过负荷性能，也使得它在地铁、化工、冶炼等特殊行业和特殊环境中能够得到更为广泛的应用。

运行中的干式变压器主要借助空气散热来保证自身的温升不会过高，以保证绝缘材料的正常性能和使用寿命。其中空气冷却又可分为自然风冷和强迫对流风冷两种方式。在变压器运行负荷较低、外部环境温度不高的情况下，干式变压器一般都依靠空气的自然对流进行散热，而在外部环境温度较高、变压器承受负荷较大时，自然的风冷方式已经无法满足变压器的散热需要，这时就需要给变压器配备一套强迫风冷系统，对变压器进行强排风冷却来降低它的运行温度。早年的干式变压器因为设计温升较低，同时普遍的用电负荷又都比较低，加上用电单位对变压器自身的保护要求较低，因此，变压器一般都采用自然对流冷却方式，同时设备也不配备冷却风机。随着电力系统负荷的逐年增加、电力用户对变压器运行安全性运行寿命要求的日益提高，目前，容量较大的干式变压器一般都配备了由温度监控器和风机组成的冷却保护系统。

风机的配备，不仅极大的提高了变压器的过负荷性能，同时，当外界的环境温度因为一些不可抗因素升高时，进行强排风冷却依然能够保证变压器的正常安全运行，因此，对于干式变压器来说，风机是一个重要的冷却保护设备，其对变压器的安全运行、供电系统的连续稳定、变压器的运行寿命等方面都有直接而重要的影响。

变压器的主要热量来自于变压器线圈运行中的发热，因此，风机的安装主要考虑对变压器线圈进行强排风冷却。传统的配备风机的干式变压器主要结构如图1、图2所示，风机1安装在变压器壳体2的内部，并处于变压器线圈4的下方。其中风机采用长方体型的横流帘式风机。采用这类风机的干式变压器主要存在有以下弊端：

1.变压器生产过程中，因为变压器外壳的内部空间有限，同时既要兼顾风机的安装位置尽可能地接近变压器线圈，同时又要保证其与变压器线圈之间具有足够的绝缘距离，因此安装较困难，同时，在一定程度上增加了变压器壳体的体积。

2.由于干式变压器中的线圈的发热不是均匀分布的，同时线圈各个部位的散热条件也不同，这样就造成了运行中的变压器线圈各个部位的温度相差很大。运行中的变压器线圈温度分布主要有以下特点：对于高压绕组，线圈的两端散热条件好，温升低，线圈中部散热条件差、同时发热较集中，因此温度较高，而两相线圈相邻的部位因为散热条件差，同时存在相互烘烤、加热的情况，该部位的温度是整个线圈中最高的；对于低压绕组，由于目前大部分绕组采用箔绕结构，同时内部的散热条件较均匀，因此不同部位的温度差异没有高压线圈那么严重。传统的干式变压器通常是将6个或4个风机统一安装在变压器线圈的下方，使得线圈温度最低的地方得到的风量反而最大，而温度最高的部位由于远离风机，得不到良好的强排风散热。由此可见，现有的干式变压器中采用的风冷方式是一种粗放的冷却方式，是一种没有针对性的冷却方式。

3.变压器在运行中，风机的运行状态不可知。由于风机安装在变压器壳体的内部，对于风机是否运转以及风机运转是否正常等状态，均无法做到直观观测。一旦风机发生故障，而变压器自身温度又非常高，急需强迫风冷的情况，此时变压器的安全运行就会受到威胁。

4.风机安装在变压器壳体的内部，不便于检修和更换。作为一种旋转型的电气设备，正常情况下，风机的使用寿命一般为5年左右。而普通干式变压器的使用寿命则是30年，甚至更长。因此干式变压器在使用过程中必然会要更换风机，更换风机时，必须要将变压器从系统上切下来，打开变压器门进行处理，从而造成整个系统的停电。

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