

SG系列三相干式(隔離)變壓器對比
變壓器作為電力系統重的重要電氣設備之一,變壓器在電能的傳輸,分配以及轉換中擔負著核心任務.因變壓器故障造成的非計劃停電可能導致能量傳輸的中斷,從而影響整個系統的運行穩定性,并帶來較大經濟損失,其絕緣結構設計是變壓器結構設計中一項重要而復雜的工程,我司現在生產的光伏/儲能專用三相干式(隔離)變壓器與之前生產的以及我司見到的其他廠的產品做個對比分析,變壓器均為800V變400V額定電壓Dyn11接法,從以下幾點分析和說明我司現在生產的SG系列三相干式(隔離)變壓器在光伏/風電/儲能等領域表現出更優越的性能,更能適應各種高海拔環境和使用場景:
1、接線端安全耐壓和爬電距離對比
2、繞組絕緣處理和風道作為空氣絕緣隔離與散熱工藝對比
3、真空浸漆工藝的區別
4、絕緣材料對比
5、引出線絕緣套管對比
注:下圖左側變壓器圖為我廠生產的光伏/風電/儲能專用變壓器,下圖右側為之前產品做分析對比。
1、接線端安全耐壓和爬電距離對比
1.1、①號標注點 左一圖變壓器使用H級絕緣水綠色阻燃電工板+銅螺絲接線,我司在測試時初級-次級-接地均為3500V以上。
1.2、②號標注點 左一圖變壓器800V接線端距離兩側接線端和頂部支架與鐵芯距離大于40mm,
右一圖變壓器800V端子安全距離較小,儲能/光伏產品多用于海拔較高地方,增大爬電距離,絕緣性會加強。
注1: 絕緣等級是指變壓器中使用的絕緣材料的耐熱等級,A級絕緣的耐溫為105℃,E級絕緣的耐溫為120℃,B級絕緣的耐溫為130℃,F級絕緣的耐溫為155℃,H級絕緣的耐溫為180℃,C級絕緣的耐溫超過180℃,這些等級反映了絕緣材料能承受的最高溫度限制,超過這個溫度,絕緣材料會加速老化,降低其絕緣性能,甚至可能引起設備損壞和安全事故。因此,在選擇變壓器的絕緣材料時,需要根據其具體工作條件和要求來確定合適的絕緣等級。
注2:儲能/光伏變壓器多用于海拔較高地方,絕緣性需加強以克服空氣稀薄、氣壓低對變壓器絕緣穩定性帶來的影響,干式變壓器1000米以上,每高500米為一級,需要加大工頻耐壓6.25%,干式自冷溫升2.5%,干式風冷降低5%,我廠對儲能/光伏專用變壓器出廠耐壓為3500V一分鐘。
2、繞組絕緣處理和風道作為空氣絕緣隔離與散熱工藝對比
2.1、①號標注點,上圖為我廠變壓器800V初級,下圖①號點為浙江某廠800V初級(初級在內層還是外層只是設計不同,無特殊區別),上圖變壓器800V初級每層繞線都是用了H級絕緣紙NMN(杜邦Nomex)材料覆蓋,且使用了上下端圈工藝,電磁線在里面離上下頂部有一段絕緣距離;
下圖①號800V初級繞線并沒有加強絕緣,僅依靠漆包線自身的絕緣耐壓,這也是很多客戶在使用一段時間后800V高壓線圈燒毀的主要原因,絕緣耐壓會隨時間老化,也會根據海拔高度、現場潮濕環境降低。
②號標注點,上圖我司使用了絕緣撐條來做風道,用風道做絕緣把高低壓測線圈隔開,二是以空氣流通能降低線圈內部溫度,否則線圈內部比外部溫度高很多,會加快絕緣老化,但加了風道會使外層線圈的半徑增大,繞線長度增加,成本增加;
2.2、③號標注點為外層線圈絕緣,上圖使用了5層H級NMN絕緣材料,下圖為1層F級DMD包裹2層更便宜的B級青稞紙,后面有拆開絕緣層對比。
3、真空浸漆工藝的區別
4.1 上面1、2兩圖為我廠真空浸漆過后的變壓器,真空浸漆后155℃烘干240分鐘會在平面堆積較厚,固化后能明顯看到淡黃色透明類似玻璃層,使用的是H級絕緣環保漆,浸漆環境氣味小無特殊刺激性,烘干固化出廠后用戶使用無刺激性氣味,下面3、4圖為其他廠沒有真空浸漆工藝,鐵芯刷鐵本漆防銹處理,僅能遮掩表面銹跡,而真空浸漆有如下優點:
①:提高機械強度
變壓器是由各種配件組成的一個松散體,如腳架、線圈、各種墊條墊紙、端部墊塊,以及線圈本身各線匝等都是松散的,如果不經浸漬處理,變壓器運行時在電磁應力和電磁振動以及熱脹冷縮產生的機械應力作用下,很容易使各線匝磨損和松散,各部絕緣遭到損傷,尤其電流大、損壞更快,因而造成短路現象。但用絕緣漆浸漬處理后,將變壓器所有材料粘結成一個整體,使繞組機械強度提高,可增加繞組耐各種應力的作用,從而提高變壓器的使用壽命。
②:提高絕緣強度
變壓器通常是處于有潮濕、堿、鹽以及其他有害氣體環境中運行,導致絕緣性能加速劣化,甚至發生絕緣擊穿現象。
變壓器繞組經浸漬處理后就能夠減緩外界環境的侵蝕速度的程度,保證了變壓器整體結構的穩定性,使得變壓器在不同環境下
長久可靠運行。


4、絕緣材料對比
4.1、
①號標注點,左圖為我廠生產使用的H級NMN絕緣材料最外層有五層,高壓線圈層數由線圈層數而定,右圖為其他廠生產使用外面一層為F級DMD絕緣材料+2層B級絕緣的青稞紙,中間為數層青稞紙作絕緣,高壓層無額外絕緣紙提供絕緣。
4.2、②號標注點,左圖為我廠生產使用的H級尼龍骨架,右圖為其他廠使用的B級絕緣黃色電工板骨架。
5、引出線絕緣套管對比
①號標注上圖變壓器使用的是H級絕緣阻燃自熄管 耐壓2500V,參照JB/T 7093-2015標準
下圖變壓器使用的是黃臘管,參照JB/T 8151.2-1999標準;2715-Ⅲ A級絕緣耐溫105℃,耐壓2000V。
