工厂用干式变压器的设计选型

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1、工厂用干式变压器的设计选型　　干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷(AN)时，正常使用条件下，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷(AF)时，正常使用条件下，变压器输出容量可提高50%，适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。　　对自然空冷(AN)和强迫风冷(AF)的变压器，均需保证变压器室具有良好的通风能力。当变压器安装在地下室或通风能力较差环境时，须增设散热通风装置，通风量可按每1kW损耗(PO+PK)需2~4m3/min风量选取。　　新型

2、的帘式风机风冷系统噪音降低，冷却均匀，效果好;体积小，占用空间小，不超出变压器本体外形轮廓尺寸;风机容量小，2500kVA以下的配电变压器风机只180W~540W，且采用单相AC220V电源。但需注意此电源应从低压MCC或PC配电屏内之断路器引取，而不能直接从变压器低压出线母排接取。　　2.干式变压器的过载能力　　干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况、发热时间常数等有关。若有需要，可向生产厂索取干变的过负荷曲线。　　如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供设计人员参考：　　(1)选择计算变压器容量时可适当减小：充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲

3、击过负荷的可能性-尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所，如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施、以供空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，使其主运行时间处于满载或短时过载，这样就可以在计算、选配容量时，适当减小变压器容量。　　(2)可减少备用容量或台数：在某些场所，对变压器的备用系数要求较高，使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力，在考虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。例如，设计计算容量Sjs30=1400kVA时，可选配2台(而不用选配3台)1000kVA干式变压器。当其中1台故障须退出运行时，另1

4、台可以应急承担整个负荷;若负荷重，温度超过110℃时，强迫风冷系统将自动投入，可使其过载能力提高到1.4~1.5倍。变压器处于过载运行时，一定要注意监测其运行温度：若温度上升达155℃(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷)，以确保对主要负荷的安全供电;而当处理好故障，应迅即投入停运的变压器，恢复系统正常运行。　　3.干式变压器的防护方式　　根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP20防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物进入，为带电部分提供安全屏障。可防止小动物(鼠、蛇、猫、雀等)进入，造成短路停电等恶性故障。若须将变压器安装在户外，则可选用

5、IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低：容量较小的下降约5%，容量较大的下降约10%。　　工厂通常提供的是铝合金外壳，美观耐用，各生产厂都可根据客户的实际需要提供各种防护等级、各类材质(如铝合金、钢板等)的防护外壳。　　若变压器不带外壳，通常可以IP00防护表示。　　4.干式变压器的温度控制系统　　干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及

6、其报警控制是十分重要的。　　4.1风机自动控制：通过预埋在低压绕组较热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。变压器负荷增大，运行温度上升，当绕组温度达某一数值(此值可调，对F级绝缘干变一般整定为110℃)时，系统自动启动风机冷却;当绕组温度降低至某一数值(此值也可调，对F级绝缘干变一般整定在90℃)时，系统自动停止风机。　　4.2超温报警、跳闸：通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高，若达到某一高温度值(此值也可根据工程设计调整，通常整定在F级绝缘所标称温度155℃)时，系统输出超温报警信号;若温度继续上升达某值(此值也可按工程

7、设计调整，通常整定在170℃)，变压器已不能继续运行，须向二次保护回路输送超温跳闸信号，应使变压器迅即跳闸。　　4.3温度显示系统：通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值，直接显示各相绕组温度(三相巡检及较大值显示，并可记录历史较高温度)，可将较高温度以4~20mA模拟量输出，若需传输至远方(距离可达1200m)计算机，可加配RS232C计算机接口。系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作，进一步提高温控保护系统