干式变压器的温度控制系统研究文献综述

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1、智能干式变压器温度控制系统的研究文献综述胖大海(中国辽宁)摘要目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达1OOOOMVA,成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。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，因此开发设计新型智能干式变压器温度控制仪，对干式变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。关键词：干式变压器；绕组温度；单片机；RS-485中图分类号：TM02文件标识码：A文章编号：0012前言随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗

2、降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。(1)节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁心接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。(2)高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。在电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系及可靠性工程等方面进行大量的基础研究，积极进行可靠性认证，进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。(3)环保特性认证：以欧洲标准H

3、D464为基础，开展干式变压器的耐气候(CO、Cl、C2)、耐环境(E0、El、E2)及耐火(F0、Fl、F2)特性的研究与认证。(4)大容量：从50〜2500kVA配电变压器为主的干式变压器，向10000〜20000kVA/35kV电力变压器拓展，随着城市用电负荷不断增加，城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心，35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。(5)多功能组合：从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。(6)多领域发展：从以配电变压器为主，向发电站厂用变压器、励磁变压

4、器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。其中，用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器，电压有10、20和35kV三个等级，容量有800、2500和3300RVA,为减少谐波污染，从12脉波整流发展到24脉波整流；举世瞩目的长江三峡世界最大的840000kW发电机的励磁变压器，已由顺特厂研制成功，并通过了国家验收。可以预言，21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。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

5、因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。-干式变压器的温控系统基本功能如下：(1)风机自动控制：通过预埋在低压绕组最热处的PtlOO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110度时，系统自动启动风机冷却；当绕组温度低至90度时，系统自动停止风机。(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155度时，系统输出超温报警信号；若温度继续上升达170度，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，应使变压器迅速跳闸。(3)温度显示系统：通过预埋在低压

6、绕组中的PtlOO热敏电阻测取温度变化值，直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示，并可记录历史最高温度)，可将最高温度以4〜20mA模拟量输出，若需传输至远方(距离可达1200m)计算机，可加配计算机接口，1只变送器，最多可同时监测31台变压器。系统的超温报警、跳闸也可由PtlOO热敏传感电阻信号动作，进一步提高温控保护系统的可靠，性O(4)干式变压器的冷却方式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)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，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

7、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。(5)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和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？本文提出两点参考：Q选择计算变压器容量时可适当减小：充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性一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