SF_6气体绝缘变压器在我国的应用前景探讨

抖年月电力设备第卷第期日日改爪泊」阴栩扣礴气他绝缘变压器在我国回应用前景报讨尹星光李伟强(广东省广电集团有限公司惠州供电分公司广东惠州51,6汉11)摘要:简述了FS6气体绝缘变压器(GI)T的分类将GIT与传统的油浸式变压器特性进行了比较在论述了GIT优势的基础上最后探讨了GI关健词:T在我国的应用前景GI;T发展;优势;应用前景:中圈分类号TM415:一是向特大型超高压方面发展另一是向节能化小型化低噪目前变压器主要向两个方面发展性能也越好但是较高的压力同时对变压器器身的压力承受强度提出更高的要求这样就会增加变压器的重量和对形状的要求衰1比Gr声高阻抗防爆型发展前者一般都用在大型电站或电力输送上后者主要以中小型产品为主随着中国的城市化发展大城市人口更加密集高层建筑与油漫式变压器的区别GIT较项目011油浸式变压器林立用电量急剧增加变压器数量也在不断增加传统的大容量油浸式变压器油量大一旦因故障着火将.内压力(表压20℃)线圈包布材料料绝缘等级014MP大气压力油浸渍绝缘纸A:塑料薄膜E对高层建筑和人们的生命财产安全构成严重的威胁因此人们对不燃变压器的研究和应用也日益重视B。冷却介质冷却介质循环油枕压力释放设备场lF0或qFI变压器油油油泵不燃变压器按其绝缘介质不同可以分为硅变压器环氧树脂浇注变压器复敏绝缘液介质变压器和S凡气体压缩机不需要需要S凡气需要在变压器油中切断断滑动接触体绝缘变压器(gsaC一intlasuedtofrsna以其独有的优势受到了人们的关注自O2世纪印年代以来在日本欧洲应用和开发较为广泛r~rGr)其中有载调压开关切断电流开关抽头选项器器不需要真空开关切断滚动接触触IT分类GICT根据其冷却介质不同可以分为气体绝缘在冷却系统方面IGT与油浸式变压器主要不同IT采之处在于冷却介质和冷却处理方面的差异G气体冷却和气体绝缘液体冷却两大类型容量小于气体循环用S凡或C。F:60作为冷却介质而油浸式变压器则06MVA的GT其热损耗小一般采用IS凡采用变压器油作为冷却介质。`三种冷却介质的物理冷却的散热方式这种类型的GT与传统的油浸式变I压器在结构上有不少类似之处在设计中可以借鉴。16而容童大于60MvA的GIT大多数采用液体(CF0或r0特性最好它粘度小比热大且沸特性中以C.点接近变压器器身的运行温度汽化热高因而冷却效果也好为了获得与油浸式变压器同样的冷却特CF..:)冷却和SFT6气体绝缘分离式结构这类产品的结构和油浸式变压器有很大差异通常为分层冷性Gr使用了空气压缩机其循环率比强制式油冷型油浸式变压器的循环率大几十倍在另一方面一却箔式绕组的GI2ITG与普通油漫式变压器的比较IT也得到了广泛使用而在些小型的自动冷却式G中国一种既可以采用无噪声的自然冷却法也可以获中大容量的变压器基本上为油浸式变压器随得强制式气冷类型的双模式的GIT也已经投人使用在绝缘结构方面根据工作电压和容量不同GIT粉大城市用电负荷的增加和集中变电站的数量不断增加变压器的容量和数量也相应增加在这一过程选用各种饼式绕组和箔式绕组高低压绕组间绕组6对地之间的主绝缘的绝缘强度主要决定于SF气体的绝缘强度而中一些地区油浸式变压器逐渐被GIT所取代Gr与传统油浸式变压器相比根本区别在于GIT采用的对电场的均匀性依赖程度很高因此在设计中要严格控制气体中的电场强度而在SF。资是S6F气体进行绝缘和冷却因而二者在结构特征既有相似之处但也有所区别见表1IT来说罐内压力越大冷却特性和绝缘对于GIT则绝缘材料方面油浸式变压器采用的绝缘纸G采用具有很高机械强度和绝缘能力的高密闭性的塑料薄膜作为铜线的绝缘包布电力设备第卷第期1保护方面GIT取消了气体继电器装设了与气迅速同时由于SF。气体的密度仅为绝缘油密度的体继电器等效的突发压力继电器该继电器测量气体l/O6且猫性较低因此在冷却管中压力降很小这样压力的上升速度以确定内部故障的发生并给出一个冷却器可以水平安装也可以脱离变压器垂直安装跳闸信号由于GIT的气体容量很大除非故障能量从而使其布局相当灵活非常大和故障时间特别长内部故障造成的本体压力34简洁轻巧不会上升到危险状态因此GIT也不需要油浸式变IGT不需要油枕和压力释放设备这些附加装置压器安装有的压力释放设备无需隔离墙同时SF6气体密度比变压器油密度小得油浸式变压器中有一个油枕其作用是当变压器多从而显得简洁轻巧油的体积随着温度变化时进行储油和补油从而保证35嗓声低油箱内充满油GIT则不需要这么一个庞然大物S凡气体密度比变压器油密度小声音通过气体S凡气体也会随着温度变化膨胀和收缩但是这些体传送比较慢中间铁心发出的声音很少能够传到罐积的变化会直接转变为压力的变化从而不需要一个体这样IGT产生的噪声比油浸式变压器的要小附加的油枕这样就降低了变压器高度和占地成本36易于维护检查而且杜绝了由于呼吸器硅胶受潮更换不及时可能引同样的环境下SF6的变压起变压器受潮的隐患提高了安全性和可靠性气体比油浸式变压器TIGT采用S凡气体绝缘的真空有载分接开关它器油消耗慢得多IG无需使用有载调压开关的带采用真空开关切断有载开关切换机构的电流并采用电滤油器同时也减少了油枕和压力释放设备给维护滚柱式触头系统和无润滑轴承以防止由于检查带来了方便电弧引起的S6F分解气体对变压器本体的影响油浸式变37占地面积少压器则在变压器油中切断电流并采用滑动接触IGT本身的结构简洁轻巧高度降低相应的地下变电所的棚顶也降低且无需隔离墙安装占地面3IGT的优势积少整个空间得到了充分利用大大降低了变电所尤与其当普通油浸式变压器的相比IGT有着以的下建设成本GIT与GIS配合使用时这些优优势:势更加明显31绝缘性能和冷却效果好4IGT在中国的应用前景探讨S凡有着很好的电气特性主要表现在其绝缘特与普通油浸式变压器相比GIT的优势不言而喻性和电弧熄灭特性上由于S凡的负电性(即吸附电的因而它的应用前景应该是很诱人的子的能力)使其具有极好的介电绝缘性能在均匀IGT在日应用还很少虽电场中S本应用已经比较广泛而在我国目前凡绝缘强度约为空气的25倍;当气体压力然早在198年我国的广州高压电器厂北京二变常为02MPa时SF6气体的绝缘强度与绝缘油相当同时S州F6变在熄灭电弧和瞬时放电的温度范围内(150-压器厂都曾开发过其中北京二变曾经小批量生5《XX)K)有着优异的产在近十热交换特性因此GIT有着很好几年来也相继引进了日本东芝和三菱制造的绝缘性能和冷却效果的110kvGr共20余台但是总的应用情况不是很乐32不易燃易姆观IGT在中国的应用受到限制主要有以下几个不利因素:S凡气体属于惰性气体无色无味无毒和不可)l基口格昂贵;燃本上靠进价其分子结构非常稳定室温条件下它不会和与之2)110kVGIT运行时的内部气压高达180kPa接触的物质发生化学变化从而大大简化了灭火设施以上;的配置;当GIT与GIS(邵5insulatedswiteh罗ar)相结)3SF6气体传势能力较变压器油差在电场强度合时整个变电站处于气体绝缘的环境中这样就增不均匀的情况下绝缘强度会下降;强了整个变电站的不易燃性在防爆性方面当变压)4SF6气体在金属过热时会被分解出一种SF。器内部发生电弧现象时内部升高的压力会被sF6气的极毒物质最不确定的因素还是S凡气体它是一体体积的变化而抵消因而GIT不需要附加压力释放种温室气体且其分解物有毒如果制造工艺不好设备产生泄漏后对环境带来的后果将不堪设想在越来33安装方便布局灵活越关注环保的今天这一点也是必须考虑的因此IGT在出厂时完整组装SF6气体也注人其中在很多国内专家认为在制造工艺达不到一定水平时不安装现场无需抽真空且sF6气体由气罐直接输入到应提倡在中国发展这种变压器变压罐中基本上不需要任何工具因此装料时清洁基于上述原因Gr在中国的应用还只是处于一讨论与建议尹星光等:FS绝缘变压器在我国的应用前景探讨气体6种探索和萌芽阶段仅少数电站或工程选用但是这并不意味着Cr在中国的市场走入了死胡同相反G仃在中国的应用前景是很有潜力也是很宽广的联电抗器技术生产出了低噪声低能耗低温升高抗短路能力的电力产品常州东芝变压器有限公司为了适应首都建设的需要也在积极开发GI20(科T预计算”““首先根据变压器需求与发电设备配比按l1计”十五期间按年平均装机巧仪幻Mw测算十“年交付工程使用同样203年3月顺德特种1以x)MvA而五期间平均每年所需变压器总量为17十五期间中小型变压器继续向节能化小型化低”IEMEN)变压器厂与德国西门子公司(SS也就SF气体绝缘全封闭中压开关成套设备的技术合作达成共噪声高阻抗防爆型发展在这种情况下对气体绝缘变压器(S凡变压器)本身就有一定的需要量识并签署了技术合作协议授权顺德特种变压器厂采用西门子技术进行产品制造可以预见在不久的将来由顺德特种变压器厂制造的具有国际先进水平的最重要的一点如前所述随着我国城市化进程的加快城市高层建筑群越来越多而与此同时城市对SF6气体绝缘全封闭中压开关成套设备将提供给城网配电系统将为广大用户提供高品质的GIT成立电力的需求激增原有的35kV及以下电压等级的供于1991年的中美合资企业重庆三江变压器企业有限电设施已难以满足供电负荷增长的要求已成为大中城市区域性供电优选方案供电同时人们对101kV公司也引进了美国日本等国际先进的变压器制造技IT通过这一系列事实说明术该公司也可生产G随着十五计划的实现和西部大开发的发展GIT在“”供电安全性供电可靠性电能质量以及对城市环境保护等要求越来越高特别是对防火防爆防污染以中国的市场将会被看好其应用也将会越来越广泛及降噪声等加倍关注用电量迅猛增长后配电中心越来越靠近人们活动中心众多的大型变压器在城市中心此时安全是第一位的而普通油浸式变压器出现的一些事故如燃烧爆炸严重威胁着人们的生命5【]l参考文献陈宗器1999(7丁伯雄一SF。气体绝缘变压器综述(上)变压器):3436财产安全在这种情况下人们对也相应予以重视起来Gr的应用和开发S凡2〕陈宗器丁伯雄【19995凡气体绝缘变压器综述(下)变压器:(8):24一28的温室效应有关人士就对大气的影响进行了调查研究认为S6F对整个人为温室效应的至于S凡〔3」李掘挥探讨’SF气体变压器的应用广东电力[4劝nl3)(]KudoANishictnaiTYoshikawate公Deveolpmer一76tof275kvn脚wr相对影响可以忽略不计对臭氧减少没有影响只要采加.delityeP脚inouladte一power取适当措施回收利用完全可以保证人身安全对整个环境而言GITDe1938:(l)264270nrta2fso~:IEEET门POS.F仍然是最理想的绝缘和灭弧介质51朱芳菲李帆孟玉掸六氛化硫气体绝缘变压器及其监督【的结构设计和制造工艺与传统的油浸变压变压器制造厂不用很多的设备的探讨电力标准化与计量206【摊己明〕吴军辉徊(2)13一71l器有很多相似之处巩对大气的影响高压电器期(5):13一.33投人就可以去研究开发我们可以注意到目前中国一些变压器生产厂家也在积极引进和开发GIT产品技术如由保定天威保变电气股份有限公司日本三收稿日期:作者简介:20031024菱电机株式会社三菱电机(中国)有限公司共同投资组建的保定保菱变压器有限公司充分运用天威保变成熟的油浸芯式变压器技术及具有先进水平的新型铁路平衡牵引变压器技术引进了三菱具有国际先尹星光(1969)男硕士研究生电气工程师从事继电保护工作(编样刘宇峰)进水平的S凡气体绝缘变压器壳式变压器及壳式并cDsi侧明ionvlPtofneooeDemnanGas一i璐川atedTraosfndIstFutrUeNXi飞SupplyBrtPPnAn例aa廿ocninC址naIJWei闷iangrmerIYzo(HuihguPwOeurc二hGDGH山hzou5l6(X)lChinar5i1nt)ucA饭巾,tC:ThedevebpmtnedefsoFw。G韶nsiltdaeoansf血5ofGTtIeh:raeaocmPar此廿目证沁n目。皿u目v助切唱;efr.”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