1、干式變壓器在中國的發展陳季湳 柳 溪摘要：目前前世界已已經有的的各種類類型的干干式變壓壓器基本本上在我我國市場場上都已已經出現現，干式式變壓器器的用戶戶有了比比較多的的選擇余余地，這這是好事事。本文文就市場場上各種種類型的的干式變變壓器作作些初步步介紹，便便于用戶戶合理選選擇。本本文還對對今后干干式變壓壓器還可可以發展展的品種種作些建建議，給給生產廠廠家和用用戶參考考。關鍵鍵詞：干干式變壓壓器 一一、 前前言：自自從法拉拉第發現現電磁感感應現象象后，一一個世紀紀前最早早出現的的變壓器器就是干干式變壓壓器。由由于這種種變壓器器容量不不能做大大，電壓壓無法做做高，技技術上受受到了極極大的限限制。變

2、變壓器油油的出現現給變壓壓器技術術發展立立下了不不可磨滅滅的功績績。這種種廉價的的、絕緣緣和導熱熱性能良良好的油油介質使使變壓器器應用范范圍變得得非常寬寬廣。與與此同時時，變壓壓器也出出現一些些事故，燃燃燒、爆爆炸。嚴嚴重威脅脅著人們們的生命命財產安安全。這這一切把把原因都都歸罪于于會燃燒燒的變壓壓器油身身上。特特別是用用電量迅迅猛增長長后配電電中心越越來越靠靠近人們們活動中中心，此此時安全全是第一一位的，而而這種配配電變壓壓器容量量不用大大，電壓壓不會高高，采用用干式變變壓器是是再好不不過的。上上個世紀紀五、六六十年代代在中國國出現了了B級絕絕緣的國國外叫做做OVVDT的的敞開、通通風冷卻卻

3、干式變變壓器。這這種干式式變壓器器由于絕絕緣材料料價格高高，性能能差，制制造工藝藝簡單，使使得變壓壓器可靠靠性低，故故障率高高。沒有有得到大大家的認認可。其其實在當當時，國國外已經經出現環環氧樹脂脂和NOOMEXX紙。這這樣，在在歐洲就就開發了了環氧樹樹脂澆注注干式變變壓器，而而美國就就開發了了用NOOMEXX紙作作絕緣的的OVVDT敞敞開式、通通風冷卻卻干式變變壓器。接接著法國國采用美美國杜邦邦公司經經過ULL認證的的NOMMEX絕緣規規范開發發出SEECURRAMIIDVVDT包包封、通通風冷卻卻干式變變壓器（SSECUURAMMID是由美美國杜邦邦公司在在全球注注冊的商商標，云云南變壓壓

4、器廠把把它譯音音為賽賽格邁-筆筆者注）。二、 干式變壓器的分類：干式變壓器分類有很多種方法，如按型號分，有SC（環氧樹脂澆注包封式）、SCR（非環氧樹脂澆注固體絕緣包封式）、SG（敞開式）。也可按絕緣等級分，有B級，F級，H級和C級，國外有些國家在H和C級之間還有一個N級。它們的溫度限制見表1。 表1 各絕緣耐熱等級的溫度限制值 絕緣的溫度度等級A級E級B級F級H級N級C級最高允許溫溫度（）105120130155180200220繞組溫升限限值（KK）607580100125135150性能參考溫溫度（）8095100120145155170我們在這里里按變壓壓器所選選用的絕絕緣材料料來分類

5、類，分類類見表22表22 干式式變壓器器分類分類SF6氣體體環氧樹脂NOMEXX其他類真空澆注工工藝纏繞工藝敞開式OVVDT浸浸漬工藝藝包封式VDDT涂層層工藝厚絕緣有填填料薄絕緣無填料有填料下面我們把把這些變變壓器分分別作些些簡單的的介紹。 1、 SF66氣體絕絕緣干式式變壓器器：SFF6變壓壓器在日日本應用用比較廣廣泛，而而在我國國則很少少。它與與其他干干式變壓壓器相比比較最突突出的優優越性在在于應用用領域很很廣泛，這這種變壓壓器容量量可以做做到三相相3000MVAA，電壓壓可以做做到單相相5000kV（都都是由日日本制造造），同同樣它也也可以制制造100kV級級配電變變壓器（早早在199

6、88年年我國的的廣州高高壓電器器廠、北北京二變變、常州州變壓器器廠都開開發過，其其中北京京二變曾曾經小批批量生產產）。而而且它的的結構設設計和制制造工藝藝與傳統統的油浸浸變壓器器有很多多雷同之之處。變變壓器制制造廠不不用很多多的設備備投入就就可以去去研究開開發它了了。當然然它的缺缺陷也是是很明顯顯的，SSF6氣氣體在金金屬過熱熱時會被被分解出出一種SSF4的的極毒物物質，加加上制造造工藝不不好，產產生泄漏漏后對大大氣，對對人們帶帶來的后后果不堪堪設想。因因此，很很多國內內專家認認為在制制造工藝藝達不到到一定水水平時不不應提倡倡在中國國發展這這種變壓壓器。22、 環環氧樹脂脂真空澆澆注變壓壓器：

7、（11） 早早在700年代上上海和北北京變壓壓器廠相相繼開發發出厚絕絕緣帶石石英粉填填料的在在真空狀狀態澆注注的環氧氧樹脂包包封干式式變壓器器，從此此干式變變壓器在在我國正正式成為為批量供供應的新新一代產產品，盡盡管由于于當時它它在材料料上，制制造工藝藝上存在在一些問問題而被被后來的的純環氧氧樹脂的的薄絕緣緣技術所所替代，但但它畢竟竟為干式式變壓器器開創了了一個好好的開端端，推動動了我國國干式變變壓器技技術的發發展。 （2） 由于厚厚絕緣（66mm）難難于解決決開裂問問題，正正在人們們對環氧氧樹脂干干式變壓壓器技術術產生懷懷疑時，順順德變壓壓器廠成成功地從從德國引引進不帶帶石英填填料的純純環氧

8、樹樹脂薄絕絕緣（11-3mmm）技技術，它它的出現現，使我我國的干干式變壓壓器的技技術得到到迅速發發展。由由于這種種技術的的產品質質量比較較穩定（用用進口的的澆注設設備和進進口的樹樹脂），用用戶比較較滿意。加加上當時時制造廠廠有較好好的經濟濟效益，大大家紛紛紛上馬。開開始100多家，后后來300家，770家，現現在有1100多多家采用用這種技技術。目目前已經經占干變變市場的的90-95%，生產產能力每每年已經經超過330000萬kVVA。供供已經大大于求好好多了。這這種變壓壓器大家家都已經經很熟悉悉，我們們就不多多說了。（33） 在在本世紀紀初上海海GE公公司采用用美國技技術研究究開發出出H級

9、絕絕緣的帶帶填料的的薄絕緣緣環氧樹樹脂真空空澆注干干式變壓壓器，變變壓器的的內部的的部分絕絕緣材料料采用NNOMEEX絕絕緣紙。他他成功的的解決了了變壓器器內部各各種絕緣緣構件之之間的絕絕緣配合合、工藝藝配方和和澆注均均勻等技技術難題題。它的的出現把把環氧樹樹脂包封封的干式式變壓器器絕緣耐耐熱等級級從B級級、F級級 提高高到H級級，但是是要提高高到C級級，目前前的技術術是不可可能的。3、 環氧樹脂纏繞工藝干式變壓器：（1） 上海ABB公司制造的被稱為雷神技術的干式變壓器，也是一種有特色的產品。它不要貴昂的澆注設備和繁多的澆注模，產品的派生和生產十分方便。預浸的玻璃纖維緊密的包繞和高溫固化后，使

10、變壓器的機械強度特別好。 （2） 當然它的難點在于局放，因此, 主縱絕緣的場強要按不產生局放進行選擇, 這樣變壓器的體積可能會大一點。相對制造成本也不低。另外, 線圈的外觀沒有用模子澆注的產品那樣光滑。這種產品無論在中國或國外都不多見。現在用環氧樹脂作主要絕緣的產品, 在中國已經很普遍, 也被很多用戶所接受。但是，最近很多專家指出干式變壓器的最終降解處理，以及環保問題，應當引起大家的重視。4、 采用NOMEX紙絕緣規范類干式變壓器：41我們了解了NOMEX紙的性能，就可以清楚地知道這種變壓器的特點。 （1） NNOMEEX絕絕緣紙是是由一種種芳香聚聚酰胺聚聚合物的的纖維組組成。 圖圖 一 NO

11、MMEX 簡化化的分子子結構這這種纖維維織成布布就是一一種耐酸酸、耐堿堿、防火火的消防防服或宇宇航服。我我們從它它的分子子結構中中可以看看到，它它沒有弱弱的C-H鍵，即即使在外外部高溫溫作用下下也破壞壞不了它它的分子子結構，只只能使分分子之間間的鍵斷斷裂，因因此它的的化學性性能特別別穩定。它它不會受受到昆蟲蟲、真菌菌和霉菌菌的侵害害。并且且與油、浸浸漬漆、氟氟碳化合合物等有有很好的的相容性性。（2） NNOMEEX絕絕緣紙的的電氣性性能非常常突出，可可以歸納納為下面面幾點：l 在在2500的高高溫下仍仍具有很很高的表表面電阻阻率（110133 /cm）和體體積電阻阻率（110111 /cm）；

12、ll 在很很寬的頻頻率范圍圍內，在在2000及以以下溫度度時，介介質損耗耗始終在在0.001；ll 它的的相對介介電常數數只有11.5-2.55，比很很多常用用的絕緣緣材料都都低；ll 它的的工頻擊擊穿電壓壓達355kV/mm，并并且沿面面放電起起始電壓壓很高。（3） NOMEX絕緣紙有良好的機械性能：經過高溫高壓處理過的NOMEX絕緣紙的延伸率幾乎穩定不變，它有很高的抗撕裂強度，有很好的耐磨性和韌性。，它不但有良好的高溫機械性能，而且還有良好的低溫機械性能。（4） NOMEX絕緣紙的耐溫等級最高，為C級，長期可穩定的在220溫度下安全工作。在350時可以承受短時運行，在250時不會軟化、熔融

13、和助燃。即使在750時不會釋放出有毒或腐蝕性的氣體，在很低的溫度下也不會脆化。因此它在很廣的的溫度范圍內保持性能穩定。在美國它被廣泛的用在C級絕緣的產品上。（5） 它它有優良良的防潮潮性能：在相對對濕度為為95%的狀態態下，致致密的NNOMEEX絕絕緣紙仍仍可保持持90%的完全全干燥時時的介電電強度。水水份很難難滲透經經高溫高高壓處理理的表面面。（66） NNOMEEX絕絕緣紙最最突出的的性能就就是它的的阻燃性性特別好好，經試試驗證明明，它在在2500時的的限氧指指數LOOI仍然然大于220.88%，因因此它不不會助燃燃，能阻阻燃。 限氧指數（LLOI）（%）圖 二 三三種不同同的絕緣緣材料限

14、限氧指數數與溫度度的關系系（7） NNOMEEX絕緣紙紙的安全全性好。杜杜邦是世世界上歷歷史悠久久（到今今年，已已經有2200年年的歷史史）的化化工公司司，他有有強烈的的安全和和環保意意識。他他的產品品-NNOMEEX絕緣紙紙也就是是這樣一一種產品品，它在在被燃燒燒時都不不會釋放放出有害害物質，關關于這一一點，從從云南變變壓器廠廠生產的的干式變變壓器在在意大利利CESSI獨立立實驗室室的F11耐火能能力試驗驗中可以以得到驗驗證。（88） 從從NOMMEX絕緣紙紙的老化化試驗中中可以看看到，在在2500的高溫溫10萬萬小時作作用下，它它的介電電強度、抗抗拉強度度以及及及延伸率率仍然保保持了很很好

15、的狀狀態，得得到美國國UL的的認證。42杜邦邦RelliattraNN技術OOVDTT敞開開式干式式變壓器器：由江蘇揚中中中電設設備制造造公司采采用美國國杜邦公公司的RReliiatrraN技術變變壓器規規范，開開發出OOVDTT敞開開式干式式變壓器器，在220000年通過過了SGG10型型10kkV級330-225000kVAA的兩部部鑒定，正正式推向向市場。并并成為杜杜邦RelliattraNN技術變變壓器的的特許制制造廠。這種變壓器的低壓為箔式或多根并繞的螺旋式線圈，高壓為餅式線圈。匝間、層間、餅間墊塊以及撐條都采用高密度的NOMEX紙。線圈經過多次真空、壓力（VPI）浸漬處理。工藝方法

16、又可以分為兩種。一種是僅僅處理線圈，浸漬罐尺寸可以小一點，變壓器的外觀比較整潔。另一種方法是待變壓器裝配好，試驗合格后，整個變壓器進行浸漬，此時變壓器全部被浸漬漆所包封，包封的效果更佳。在這里我們介紹前一種方法。這個工藝過程大致是這樣的： l 預熱：先把線圈整理好，試驗合格，然后把它放入烘房，經過一定的溫度和時間的烘焙，把線圈取出，表面溫度降到100；l 真空：將線圈放入VPI浸漬罐，抽真空到 5mm汞柱，維持一段時間；l 浸漬：開啟VPI浸漬罐的釋放閥，放入浸漬漆；至線圈頂部50mm以上；l 真空：再抽真空，維持一段時間；l 加壓：解除真空后，加6個巴壓力，維持較長一段時間；l 滴干：解除壓

17、力后，把線圈取出，把漆盡量滴干；l 烘干：把線圈放入烘房，烘干；l 冷卻：把線圈取出，冷卻待裝。這類變壓器外表看來和以前B級絕緣敞開式干式變壓器沒有多少區別，其實是兩種完全不同的產品。它的絕緣材料用的是高性能的NOMEX絕緣紙，而B級絕緣的絕緣材料采用的是玻璃纖維和環氧類，現在的制造工藝是真空壓力浸漬，而B級絕緣是常溫常壓下浸漬。另外，VPI浸漬用絕緣漆是不燃的樹脂。通過真空，特別是6個巴的高壓，把H級或C級的絕緣漆滲透到每一個縫隙，并把它填滿，加熱固化后使得線圈的導體和絕緣件徹底包封起來。經過這種工藝處理后的線圈就有很強的防潮、防污穢能力。所以筆者認為，對于敞開式干式變壓器采用真空壓力（VP

18、I）浸漬比僅僅只有真空（VI）浸漬效果要好，關于這一點我們也從美國EPOXYLITE公司得到證實。由于這種敞開式OVDT變壓器的線圈比包封式VDT有更多的散熱面，加上負載損耗的限制，變壓器的運行溫度有很大的裕度。這樣，用戶可以得到兩個好處：運行可靠性高；超銘牌運行能力強，所以這種變壓器在的不帶風機的情況下仍然可以過載1.2倍而安全運行。43、杜杜邦RReliiatrraN技術VVDT包包封式干干式變壓壓器：由由杜邦RelliattrannN技技術變壓壓器特許許制造廠廠-昆昆明賽格格邁特種種變壓器器電氣有有限責任任公司（云云南變壓壓器電氣氣股份公公司的子子公司）從從法國引引進的原原稱為SSECU

19、URAMMID（賽格格邁）技技術的一一種干式式變壓器器，這種種技術參參照取得得UL認認可的采采用NOOMEXX芳香香聚酰胺胺紙的高高壓干式式變壓器器HV-1絕緣緣規范。這這絕緣規規范包括括兩部分分，即絕絕緣結構構和絕緣緣系統，SSECUURAMMID（賽格格邁）技技術規范范與NOOMEXX芳香香聚酰胺胺紙的HHV-11絕緣規規范之間間有相同同的絕緣緣結構，絕絕緣系統統的不同同點是前前者最高高工作電電壓Umm為111.5kkV；沖沖擊電壓壓BILL為755kV，而而后者UUm為115kVV；BIIL為995kVV。現在在屬于杜杜邦RReliiatrran變壓器器的技術術范疇。這這種變壓壓器的設設

20、計很有有特色，它它的電、磁磁、熱、力力計算中中的熱和和力計算算與一般般的方法法不一樣樣，因而而精度較較高。在在結構設設計上也也很考究究，它的的低壓采采用NOOMEXX?絕緣緣紙作全全部絕緣緣的箔式式線圈，高高壓也采采用NOOMEXX絕緣緣紙作絕絕緣的分分段層式式線圈。整整個線圈圈都用高高性能的的NOMMEX紙和HH級阻燃燃、防潮潮和防污污穢的絕絕緣樹脂脂包封起起來。帶帶涂層的的NOMMEX?紙與導導體之間間經高溫溫聚合，形形成一個個堅固的的整體。由由于NOOMEXX紙有有很低的的介電常常數及很很高的介介電強度度和防潮潮、防污污穢能力力，這種種變壓器器的性能能十分突突出。目目前在國國內所有有的干

21、式式變壓器器中也只只有它在在意大利利CESSI歐洲洲獨立實實驗室中中同時通通過了符符合歐洲洲標準HHD4664所規規定的FF1耐火火能力、EE2適應應環境能能力和CC2承受受熱沖擊擊能力最最高標準準的三項項特殊試試驗。這這三項特特殊試驗驗已經列列入20000年年版本的的IECC600076.11國國際標準準中，不不久的將將來也會會列入我我國的干干式變壓壓器標準準中。這這三項特特殊試驗驗對于干干式變壓壓器而言言是很有有意義的的。由于于這種變變壓器的的原材料料基本上上都是進進口的，高高質量的的產品使使得售價價可能會會比普通通變壓器器略略高高一點，但但絕對是是物有所所值的。44、這這兩種杜杜邦RRe

22、liiatrraN技術變變壓器除除了有其其自身的的特點外外，還有有一些共共同的特特點：（11）可靠靠性高，耐耐溫等級級高，耐耐熱裕度度大：NNOMEEX紙紙屬C級級絕緣，長長期可在在2200的高高溫下安安全運行行。變壓壓器按HH級絕緣緣設計，最最高運行行溫度為為1800，選選擇使用用NOMMEX 紙有有很大的的耐熱裕裕度。特特別在地地下室，通通風不良良且空間間小，采采用這種種變壓器器有很大大優越性性。NOOMEXX 紙紙有較高高的電氣氣強度，就就是在2250的高溫溫下仍然然有很高高的表面面和體積積電阻。更更重要的的是它有有較小的的介電常常數。這這在以空空氣為介介質的干干式變壓壓器中，是是極其重

23、重要的，NNOMEEX 紙的介介電常數數通常在在1.552.5之間間，與空空氣的介介電常數數1很接接近。在在結構設設計中，又又采用了了介電常常數較低低的其它它絕緣材材料，使使整個變變壓器的的電場分分布比較較均勻，即即使繞組組內部含含有微量量的氣泡泡，都不不會對產產品造成成危害。因因此，變變壓器的的局放較較小。同同時，在在相同的的絕緣尺尺寸下有有較高的的耐電強強度。（22）安全全性好，NNOMEEX 紙的限限氧指數數(LOOI)高高：物質質的限氧氧指數與與材料本本身特性性和它所所處的溫溫度有關關。同一一種材料料，它的的溫度越越高，限限氧指數數越小，也也就是說說容易被被燃燒，通通常說此此時它被被燃

24、燒后后不能自自熄。因因此，凡凡是限氧氧指數大大于200.8%（大氣氣中的氧氧分壓值值）的絕絕緣材料料都不會會自燃和和助燃。NNOMEEX 紙在2220時的限限氧指數數為222% - 255%。在在3000時也也大于221%。因因此它在在3000以下下溫度時時不會助助燃能阻阻燃，即即使被明明火點著著后也能能自熄。（見見圖二）當當然不會會爆炸。NNOMEEX 紙不含含任何毒毒素，即即使被燃燃燒后，不不會釋放放出有害害氣體，燃燃燒的煙煙霧溫度度不高，透透明度高高。因此此，在變變壓器著著火后，溫溫度低于于3000時會會自熄，溫溫度高時時燃燒中中無毒，且且煙霧溫溫度不高高，濃度度低。另另外，它它無論在在制造、運運輸、存存儲和運運行過程程中都不不會給人人員、設設備和環環境造成成危害。（3）環保性好，噪聲低，線圈可回收處理：Reliatran技術干式變壓器無論在制造、運行和使用壽命結束后都不會對環境造成危害。特別是可以降解處理，當產品報廢后，紙可以無毒焚化處理，而銅和鐵可以回收。5、 其他類：以上除了SF6氣體變壓器外，其他形式的干式變壓器在技術上很難把變壓器容量做大，電壓做高。現在由ABB公司研制成功一種叫電纜變壓器的。