淺析干式變壓器與油浸式變壓器的優(yōu)劣

淺析干式變壓器與油浸式變壓器的優(yōu)劣【摘要】本文通過對干式電力變壓器、油浸式電力變壓器的特性，使用場合，變電所設(shè)計規(guī)范，經(jīng)濟(jì)成本，冷卻介質(zhì)，散熱情況，防火要求，絕緣級別等方面的分析，較全面地介紹了這兩種變壓器的優(yōu)缺點，為用戶提供了選用參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】干式變壓器；油浸變壓器；優(yōu)缺點；特性

在建筑工程領(lǐng)域，變壓器是電力系統(tǒng)輸配電工程中不可缺少的設(shè)備之一，是改變電壓等級，減少電能在輸送過程中的損失和保證用電安全的重要設(shè)備。電力變壓器按照冷卻介質(zhì)的不同分為油浸式變壓器和干式變壓器。

1.油浸變壓器的特點

（1）油浸式變壓器是用變壓器油作為散熱介質(zhì)的變壓器，在輸配電工程中油浸式變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)有上百年歷史。油浸式電力變壓器由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)歷史悠久，制造和運行經(jīng)驗豐富，運行可靠等特點，成為目前世界上應(yīng)用最廣泛的電氣設(shè)備之一。在電力系統(tǒng)中運行的變壓器絕大多數(shù)都是油浸式變壓器。而干式變壓器顧名思義就是不使用變壓器油而以空氣為散熱介質(zhì)的變壓器。

（2）油浸式變壓器用變壓器油作為冷卻介質(zhì)，變壓器運行時所產(chǎn)生的熱量由變壓器油傳導(dǎo)至金屬外殼而散發(fā)出去。有散熱快、傳導(dǎo)均勻、油的絕緣性能可恢復(fù)等優(yōu)點。但是油本身又有耐熱等級低、易燃和易老化的缺點，所以在使用變壓器油作為冷卻介質(zhì)時有不少特定要求。如：放置變壓器的建筑物必須滿足建筑防火規(guī)范規(guī)定的耐火等級要求；必須有防止火災(zāi)情況下由于油液流動造成火災(zāi)蔓延的措施；必須有撲救油料火災(zāi)的滅火措施；必須有防止油料泄漏時污染環(huán)境的儲油池設(shè)施；日常工作中應(yīng)有監(jiān)測絕緣油老化的檢測工作和定期的油料再生工作等等。根據(jù)《10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“可燃油油浸電力變壓器室的耐火等級應(yīng)為一級……非燃（或難燃）介質(zhì)的電力變壓器室的耐火等級不應(yīng)低于二級?！薄坝徒娏ψ儔浩魇覒?yīng)有擋油設(shè)施，室內(nèi)變電所的每臺油量為100Kg及以上的三相變壓器應(yīng)在單獨的變壓器室內(nèi)。”而且，可燃油油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門最小凈距離也都有嚴(yán)格的距離要求。油浸電力變壓器變電站的各種土建構(gòu)筑物和防火隔離墻、儲油池等都是因為油的可燃性和流動性等特性設(shè)計的。另外，“當(dāng)變壓器室位于建筑物內(nèi)時，可燃油油浸電力變壓器室的門應(yīng)為甲級防火門?！边@樣，每座變電站為了防止火災(zāi)而設(shè)計的建筑投資自然就大了許多。

（3）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和材料科學(xué)的進(jìn)步，近年來出現(xiàn)了全封閉油浸式變壓器，如全密封S9-M、S10-M、S11-M等系列配電變壓器，它采用波紋油箱，變壓器油的熱脹冷縮由波紋片的彈性調(diào)節(jié)，與空氣隔絕，基本克服了油料滲漏問題；全封閉油浸式變壓器沒有呼吸器，解決了由于油與空氣接觸造成的油料氧化問題，延長了使用壽命；占地面積小，節(jié)能型，性能技術(shù)領(lǐng)先，采用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁晶粒取向冷軋硅鋼片，與S9型同容量相比，空載損耗降低30%，空載電流降低40～70%，噪音降低5～8分貝（A）。但是，由于它還是以油料作為冷卻介質(zhì)。設(shè)計時還必須遵守油浸式變壓器的相關(guān)規(guī)范要求。

2.干式變壓器的特點

干式變壓器由于它的無油化，降低了建筑物的耐火等級要求等優(yōu)點而受到廣泛歡迎。而且在有些特殊的環(huán)境中，只能使用干式變壓器。如規(guī)范規(guī)定“多層或高層主體建筑內(nèi)的變電所宜選用不燃或難燃型的干式變壓器”等。所以在許多不允許使用油浸變壓器的場所，如地下、高層建筑物室內(nèi)等對防火要求較高的場所都可設(shè)計為干式變壓器?，F(xiàn)在的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器已經(jīng)克服了絕緣材料耐熱等級低、絕緣材料易老化龜裂等問題。隨著絕緣材料的不斷發(fā)展和材料性能的不斷提高，其絕緣耐熱等級可以達(dá)到H級，這是油浸變壓器不可達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。其次干式變壓器與傳統(tǒng)油浸變壓器相比，有無油、難燃、防塵、耐潮、局部放電量小等很多優(yōu)點。

2.1干式變壓器在應(yīng)用中的特點：

（1）首先干式變壓器的優(yōu)點是，無油化和難然性，降低了火災(zāi)危險等級?？梢詼p少在防止火災(zāi)方面的投資；節(jié)約了相應(yīng)的防災(zāi)和土建投資。而且由于干式變壓器沒有漏油問題而減少了變壓器日常運行的檢修工作量，如不需要定期檢測油質(zhì)老化問題，不需要換油。降低了日常維修費用。

（2）其次，因為干式變壓器無吊芯作業(yè)，放置干式變壓器的房間可以降低建筑物高度，減少了土建工程造價。

（3）再次，根據(jù)規(guī)范規(guī)定“不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)?！蔽覀兺ǔＪ菍⒏墒阶儔浩髋c低壓配電設(shè)備或高壓配電設(shè)備共處一室，取消獨立的變壓器房間，這樣做可以減少占地面積，節(jié)約工程總體造價。

2.2在工程應(yīng)用中，干式變壓器相對油浸變壓器的不足：

2.2.1與油浸變壓器比較，環(huán)氧樹脂散熱性能相對較差。不如油散熱器散熱性能均勻，導(dǎo)熱性能更好些。

2.2.2干式變壓器的溫度監(jiān)測是依靠預(yù)先埋設(shè)于變壓器本體內(nèi)的溫度傳感器，其測試點環(huán)境溫度的影響而無法正常工作，造成保護(hù)失常。所以配電柜內(nèi)的電氣元件絕不可能允許環(huán)境溫度達(dá)到180°C！如果為此而不將變壓器與配電柜同室布置，將H級絕緣的變壓器單獨設(shè)在獨立的變壓器室內(nèi)，那么就體現(xiàn)不出干式變壓器變電站占地面積小的優(yōu)點了。

（2）一般情況下只有變壓器能達(dá)到H級絕緣而其他相關(guān)設(shè)備還達(dá)不到H級絕緣時，單是變壓器達(dá)到H級絕緣就不能充分發(fā)揮它應(yīng)有的作用，這實際上是一種浪費。對此，在實際工程中如果變壓器選用哪一級絕緣，必須考慮其他配套設(shè)備的工作條件和耐熱能力，并不一定越高越好。

參考文獻(xiàn)

[1]ZBB中變產(chǎn)品選型手冊.

[2]GB6540-1986《干式電力變壓器》

[文章編號]1006-7619（2013）03