树脂浇注干式变压器与浸漆型干式变压器的比较 2005-7-26 曾庆赣 刘 燕 张勖成 摘要：对树脂浇注干式变压器与浸漆型干式变压器技术性能进行比较，探讨了二类产品的过负载能力和环保特性。关键词：干式变压器 树脂浇注 浸漆 0 前言 当前世界的干式变压器市场中，存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆型干式变压器(OVDT)这样二大类型［1］。与欧洲相似，我国及一些新兴工业国家（如日、韩等），由早期采用浸漆型干式变压器发展到采用真空树脂浇注干式变压器；而以美国为代表的北美市场，在引进树脂浇注干式变压器技术的同时，其浸漆型干式变压器也获得了发展。
树脂浇注干式变压器与浸漆型干式变压器的比较
2005-7-26
曾庆赣 刘 燕 张勖成
摘要：对树脂浇注干式变压器与浸漆型干式变压器技术性能进行比较，探讨了二类产品的过负载能力和环保特性。
关键词：干式变压器 树脂浇注 浸漆
0 前言
当前世界的干式变压器市场中，存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆型干式变压器(OVDT)这样二大类型［1］。与欧洲相似，我国及一些新兴工业国家（如日、韩等），由早期采用浸漆型干式变压器发展到采用真空树脂浇注干式变压器；而以美国为代表的北美市场，在引进树脂浇注干式变压器技术的同时，其浸漆型干式变压器也获得了发展。
有关树脂浇注干式变压器和浸漆型干式变压器这二类干式变压器的比较，近年来有数篇文章发表［1］［2］［3］，市场上也希望更加深入了解这方面的情况。
我厂是国内最早引进欧洲先进环氧树脂浇注干式变压器技术的厂家之一。我们根据参加2002年德国汉诺威电工博览会的资料、2002年美国亚特兰大IEEE输变电设备展的内容，以及自己的制造经验及产品运行实践，来谈谈对这二类干式变压器性能比较的一些看法。
1 环氧浇注干式变压器的优点
我们认为，环氧浇注干式变压器有着下列一些主要优点。
1.1 浇注线圈的整体机械强度好，耐受短路的能力强 由于环氧树脂在一定温度下的流动性能很好，采用先进的浇注工艺，在模具内浇注并经固化成形的线圈将形成一个完整的刚体。无论对突发短路时的轴向电动力或幅向电动力均有很强的耐受能力，由于没有垫块这类支撑点，所以导线不会承受弯曲应力。因而机械强度高可以认为是环氧浇注干式变压器的最大优点。
我厂10多年所生产的数万台产品中还从未发生过任何这方面的事故，另据国家变压器检测中心的介绍，环氧浇注式干式变压器因不能耐受突发短路试验而损坏的例子也是极少的［4］。
相对来说，OVDT类干式变压器采用与油变结构基本相同的饼式线圈，饼间靠垫块支撑，低压导线与铁心之间靠撑条支撑，其机械强度与耐受短路电动力的能力就大大不如环氧浇注干式变压器。 由于干式变压器主要用于10～35kV的配电网中，而这种电网发生短路事故的机率较110kV以上电网要高得多，因而从运行的角度来看，耐受短路能力强这个优点就十分突出了。
1.2 耐受冲击过电压的性能好，基准冲击水平（BIL）值高
当同样采用饼式线圈时，由于环氧树脂的耐压强度较之空气要高出许多（约3.5～4倍〕，所以环氧树脂浇注干式变压器的饼间距离较之饼间绝缘采用空气绝缘的OVDT干式变压器要小；再加以介电常数值也是环氧树脂高于空气；因而环氧浇注干式变压器的饼间等值电容较之OVDT类干式变压器要高得多；它的等值纵向电容较大。这样在雷电冲击（或操作冲击）波作用下，其首端的电位梯度较小，从而对改善首端以及末端的电位梯度都十分有利。对于采用层式线圈的环氧浇注干式变压器，同样是层间电容（纵向电容）较大，可以得出与上面相同的结论。
基于上述原因，目前国际上公认的环氧浇注干式变压器的BIL值为250kV，即最高可以制作66kV级的变压器。而OVDT类干式变压器的BIL值最高仅为150kV，即使制作35kV级的干式变压器也十分勉强［6］。
1.3 防潮及耐腐蚀性能特别好，尤其适合极端恶劣的环境条件下工作
对环氧浇注干式变压器而言，由于整个线圈导体都被环氧树脂的固体绝缘层所包封，因而不仅潮气难于浸入，而且也完全阻断了导体被各种有害气体和腐蚀性化学成份侵害的可能，因而其防潮与防污的性能特别好，并可工作于极端恶劣的环境条件下。几十年来国内外的运行实践都证实了这点。
另外，从干式变压器的发展历史同样可以证明这一点。20世纪60年代环氧浇注干式变压器在欧洲的出现并迅速在全世界得以推广，正是由于早年的开敞式浸漆型干式变压器防潮性能差而不能保证运行可靠性的缘故。
尽管目前的开敞式OVDT类干式变压器采用了真空压力浸漆（VPI）工艺，有的匝绝缘还采用性能优良的NOMEX纸，但是其防潮性能也不如环氧浇注式。例如，在一些美国厂家的样本中就公开标明这种干式变压器最高只能工作在90％的湿度的条件中，而不能在100％湿度的环境下使用。
此外，由于OVDT类干式变压器一般都采用饼式线圈，并且大多数为非包封式，而饼式线圈积尘后较难清理，所以较之环氧浇注干式变压器而言，其日常维护工作量较大，即使采用包封式的结构（又称VPE或VDT）［3］，其根本性的缺点仍难于克服
1.4 可制造大容量的干式变压器
由于OVDT类干式变压器的抗短路能力较差以及一些结构方面的原因，据美国的经验，最大仅个别能制造到容量为8～10MVA，其最高电压为33kV。绝大多数产品均为6～10kV，容量一般为2500kVA及以下，个别的可制造到4000kVA。而对VPE即包封式干式变压器（又
2楼
2 围绕二种类型干式变压器的二大热点问题
2.1 关于“过载能力”
在许多有关OVDT类干式变压器的宣传中均提到了“过载能力”是这类变压器的突出优点。在有的厂家的产品样本中更具体到了“可以长期过负荷20％连续运行”。我们知道过载能力与损耗、额定温升、额定工作点、容量裕度、散热面积、产品结构、绝缘等级等因素相关。如前所述，OVDT这类变压器在相同尺寸和绝缘耐压条件下，比真空树脂浇注干式变压器损耗大15%～20％,且额定温升高，而额定温升高也将降低过载能力；因此我们认为，损耗低、额定温升低，采用高耐热绝缘材料（NOMEX）导线的树脂浇注干式变压器具有过载能力强的产品结构优点。
此外过载能力强的前提是线圈的匝绝缘以及垫块、撑条等部件都必须采用属于C级绝缘的NOMEX纸制品。这种情况下，它之所以“过载能力强”究其原因，正如文献［3］中所说“是由于它利用了从C级绝缘材料（220 ℃）到H级（180℃）产品之间的热裕度”。
但据我们所知，目前的OVDT类H级干式变压器，厂家为了减少NOMEX纸用量以降低成本，除导线匝绝缘采用NOMEX纸之外，线圈的其他绝缘件都是采用了其他种类的H级绝缘材料。因此，这种产品如要特别强调“过载能力强”，就极其勉强了。
其次，在认为这类产品“过载能力强”的文章中，另一个理由是“它的绝缘层较薄，在采用饼式线圈时，可以直接朝外散热，因而其最高温升与平均温升的差值较小”。根据我们参加国标GB/T 17211—1998《干式电力变压器负载导则》标准制定过程的体会，干式变压器的热点温升与平均温升的比值Z的确定对其过载能力有较大的影响［7］，
由于上述国标是等效采用IEC-726标准，Z的取值按IEC规定取为1.25。为了验证该值是否与我厂的产品一致，我们在该国标制定的过程中曾进行过大量试验研究，结论是我厂的环氧浇注干式变压器的Z值一般在1.2上下，相对于标准规定的Z＝1.25而言，还是有裕度的。由于IEC-726标准是1987年发布的，它更多地是反映了1982年以前世界上干式变压器的技术水平，而在当时该标准制定的依据就是按照开敞通风式的数据作为主要依据的。由此可见在Z值的大小方面，先进的环氧浇注干式变压器与开敞通风式之间并没有多大的差别。
另外，有关这一点已为我厂产品的运行实践所证实。这一方面是由于薄绝缘的浇注结构，导线的热量很容量传向线圈外表面。另一方面，根据变压器容量的大小还可以在线圈内层设置能双向散热的轴向散热风道，从而大大增强了散热能力。不难设想，环氧浇注干式变压器要是没有良好的散热能力，就不可能制造出20MVA的大容量产品。
反过来说，OVDT类干式变压器由于其线圈结构采用了与油变压器相类似的饼式线圈，但对流散热的介质却是空气，相对而言，绝缘油由于热容量大，其散热能力较空气要强得多。所以对容量不大的OVDT类H级干式变压器还可以认为其Z值不超过1.25；至于容量在2500kVA以上的这类干式变压器，据国外经验，其Z值将超过1.5，甚至更大。这时，就更不能认为它的散热能力及其相应的过载能力将一定优于环氧浇注干式变压器了。
2.2 关于“环保特性”
目前，围绕着这二种类型干式变压器的优缺点的讨论中，另一个热点就是“环保特性”。针对这样一个原则性问题，我们认为特别需要说明一下自己的观点，并对某些问题加以澄清。
(1) 从材料的环保特性到产品制造与运行的环保特性。
首先，NOMEX纸作为已有多年使用业绩并经认证的一种材料，其环保特性是获得认可的。至于其他一些H级材料及浸漆生产过程，在环保特性方面的优越性如何，我们感到仍缺乏足够的依据。
对环氧树脂材料而言，本身既是无毒的且在制造过程中也不污染环境，在运行中也不会对人员和环境有任何危害，即使燃烧，也不会放出有害气体，无论在使用时间、使用总量及环保特性等方面都是被广泛赞许的。
应当指出的是，薄绝缘环氧树脂浇注式干式变压器，在燃烧时所释放的能量与NOMEX纸及用其他H级绝缘材料制造的OVDT类干式变压器相比，也是较小的。我厂于2000年将一台630kVA的产品在法国顺利通过F1级的燃烧试验［5］，这证明它满足最新国际标准中对干式变压器燃烧特性的要求。
另外，我国的一些大型工程中还直接从欧洲一些著名厂家进口了一批大容量环氧浇注式干式变压器，而这些干式变压器都是通过了燃烧特性、环境特性以及气候试验这三项特殊试验的。这也再次证明，就环境特性而言，环氧树脂干式变压器的使用是完全可以令人放心的。
(2) 与产品寿命终结后回收降解处理有关的环保问题。就这一问题而言，对环氧浇注干式变压器有一些误导。误导之一认为环氧浇注干式变压器不能方便地降解回收，只有OVDT类干式变压器才能降解回收，甚至提高到将来国家的环保政策是“谁购置了什么产品，谁就要负责该项产品的降解处理……。”如把这些说法加以推论和误导“环氧浇注干式变压器已不符合环保政策，只
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3楼
学习中.............................................................
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4楼
晕,怎么有的地方与你说的相反,到底哪个说的对呀
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5楼
有人这样说:
1、H级OVDT类干式变压器的最突出的优点是过载能力强。这是由于其绝缘层较薄，通风散热好，最高温升与平均温升差值小。对于用NOMEX纸制造的产品，还由于它利用了C级材料（2200C）到H级（1800C）产品之间的绝缘裕度。
2、H级OVDT类干式变压器承受热冲击的性能较好，可以很好的防止开裂。
3、OVDT类产品线圈的修理比较容易。
4、从燃烧时所释放的能量看，环氧浇注式要大得多。
5、从环保性能看，环氧浇注式不如H级OVDT类，尤其是在寿命终结后废弃物的降解处理回收等方面所存在的问题较大。
6、采用VPI工艺的H级产品的防潮性，在制造工艺完备的条件保证下，完全可以达到优质水平。
7、在材料工艺质量有所保证的条件下，H级OVDT类干式变压器的局放水平与环氧浇注式大体相当。
8、从原理上来说，H级类产品的尺寸和质量（重量）较F级可以小一些。
9、从干式变压器技术的发展要求来看，在新的IEC标准修订初稿中，提出今后必须进行耐火能力（F）、适应环境能力（E）以及承受热冲击能力（C）3项试验，而从满足这3项试验出发，H级OVDT类干式变压器要较环氧浇注式更为有利。
六、权威机构对NOMEX纸绝缘干式变压器的认证：
1.NOMEX纸绝缘干式变压器是被U.L和C.S.A唯一认证的35千伏以下级干式变压器。
2.NOMEX纸绝缘干式变压器在防火、适应气候环境方面是唯一满足欧洲最权威标准CENELEC、NCRM、HD464的干式变压器。
3.NOMEX纸绝缘干式变压器1992年被认可满足法国EDF最高质量和防火标准。
孰对???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
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6楼
谢谢楼主,辛苦你了,
还有这方面的资料吗?先下载再说,还有好东东记得分享给大家哦!
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7楼
謝謝
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8楼
请教楼主,变压器的空载损耗、负载损耗是怎么计算的。
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9楼
请推荐干变的厂家，急用
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10楼
两方面各有优缺点
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