變壓器發明(míng)于1886 年，當時(shí)的(de)變壓器就是幹式的(de)。自19 世紀未，随著(zhe)絕緣能力強、散熱(rè)能力好的(de)油浸式變壓器的(de)出現，暫時(shí)取代了(le)幹變。二戰後，随著(zhe)世界經濟的(de)恢複與重建以及城(chéng)市的(de)發展，要求生産防火、防爆的(de)變壓器，從而幹變又重新受到重視。

早期的(de)幹變都是空氣自冷(lěng)的(de)浸漬式，其絕緣等級爲E 級或是B 級，這(zhè)種幹變不僅價格昂貴，而且防潮性能差、維護工作量大(dà)，加之運行可(kě)靠性不高(gāo)，因而當時(shí)幹變的(de)應用(yòng)并不普遍。

自1964 年，德國研制出第一台環氧澆注式幹變後，以其優越的(de)技術性能、合理(lǐ)的(de)價格、尤其是維護量小等優點，受到了(le)用(yòng)戶的(de)歡迎，并在世界各地廣泛的(de)運用(yòng)。與此同時(shí)，傳統的(de)浸漬式幹變，也(yě)由于NOMEX 紙等新型絕緣材料的(de)應用(yòng)以及真空壓力浸漆(VPI)工藝的(de)采用(yòng)而有了(le)新的(de)發展，目前在以美(měi)國爲代表的(de)一些地區(qū)，也(yě)繼續有所采用(yòng)。

總起來(lái)說，世界上目前的(de)幹變主要是環氧澆注式(包括帶填料與不帶填料的(de)，注型式與繞包式等)，其絕緣耐溫等級爲B、F、H 級，以F 級應用(yòng)最多(duō)。另一類型則是浸漬式(包括繞組絕緣材料用(yòng)NOMEX 紙以及不用(yòng)NOMEX 紙的(de)等類型)，其絕緣耐溫等級一般爲H 級。

北(běi)極星輸配電網爲您帶來(lái)兩款環保型材料電力變壓器：樹脂澆注幹式變壓器（CRT）、真空壓力浸漬變壓器（VPI）的(de)優缺點對(duì)比。

什(shén)麽是幹式變壓器？

幹式變壓器不使用(yòng)任何絕緣液體，其核心是将繞組。與核心的(de)繞組保持在一個(gè)密封的(de)容器内，用(yòng)空氣加壓。

幹式變壓器有兩種類型。即樹脂澆注幹式變壓器（CRT）、真空壓力浸漬變壓器（VPI）。

樹脂澆注幹式變壓器（CRT）

樹脂澆注幹式變壓器（CRT）用(yòng)于高(gāo)潮濕的(de)地區(qū)。這(zhè)是因爲其初級和(hé)次級繞組用(yòng)環氧樹脂封裝。這(zhè)種封裝有助于防止水(shuǐ)分(fēn)滲透以影(yǐng)響繞組材料。通(tōng)過這(zhè)種鑄塑樹脂封裝實現完全保護，使得(de)變壓器可(kě)以在高(gāo)度潮濕的(de)區(qū)域中工作而不中斷。因此，該變壓器是非吸濕的(de)。

這(zhè)種類型的(de)變壓器的(de)額定值爲25KVA至12,500KVA。

絕緣等級爲F（90°CTemp。Rise）。

這(zhè)種類型的(de)變壓器有一些特點的(de)優點。

1.更好的(de)過載能力。

2.低局部放電伴随低損耗。因此效率非常好。

3.因爲它與不可(kě)燃的(de)繞組絕緣，它提供零危險的(de)火災危險。因此适用(yòng)于室内安裝。

4.可(kě)在室外安裝在IP45機箱中。

5.非吸濕性。

真空壓力變壓器（VPI）

這(zhè)種類型的(de)變壓器由最小可(kě)燃材料制成，作爲繞組的(de)絕緣。該變壓器的(de)繞組以連續層中的(de)箔或帶制成。

繞組的(de)絕緣是用(yòng)H聚酯樹脂制成的(de)無空隙浸漬。具有芯的(de)初級和(hé)次級繞組安全地放置在真空保護箱内。濕氣侵入防護性能高(gāo)，不會受潮濕影(yǐng)響。

這(zhè)種類型的(de)變壓器的(de)絕緣等級爲F（155oC）和(hé)H（180oC），可(kě)從5KVA到30MVA。它的(de)防護等級達IP56。

這(zhè)種類型的(de)變壓器有幾個(gè)優點。

1.機械強度高(gāo)。

2.無空隙絕緣

3.無溫度波動

4.維護方便。

5.不易發生火災危險。

幹式變壓器的(de)主要優點如下(xià)。

1.保護人(rén)和(hé)财産的(de)安全。

2.維護和(hé)無污染解決方案。

3.安裝方便。

4.側間隙較小。

5.環保。

6.優秀的(de)支持過載能力。

7.降低民用(yòng)安裝工程和(hé)消防系統的(de)成本。

8.在地震事件的(de)情況下(xià)表現出色。

9.無火災危險。

10.出色的(de)耐短路電流。

11.長(cháng)時(shí)間持續由于低的(de)熱(rè)和(hé)介電加熱(rè)。

12.适合潮濕和(hé)污染區(qū)域。

幹式變壓器的(de)缺點

但幹式變壓器有一些缺點。幹式變壓器持久耐用(yòng)，繞組故障幾率較小。但一旦失敗，整個(gè)設置就改變，即用(yòng)肢體完成高(gāo)電壓和(hé)低電壓繞組的(de)改變。對(duì)于相同的(de)功率和(hé)電壓額定值，幹式變壓器比油冷(lěng)變壓器昂貴。

設計幹式變壓器的(de)重要因素

幹式變壓器的(de)重要設計參數如下(xià)。

絕緣類型選擇

通(tōng)常F和(hé)H類絕緣絕緣用(yòng)于絕緣初級和(hé)次級繞組。這(zhè)是因爲這(zhè)些類具有高(gāo)溫耐受性，即對(duì)于F爲155℃，對(duì)于H類絕緣爲180℃。通(tōng)常使用(yòng)漆和(hé)聚酯樹脂作爲繞組的(de)絕緣。除了(le)耐溫能力，機械強度;介電強度和(hé)耐熱(rè)沖擊性是通(tōng)過爲繞組選擇的(de)絕緣必須滿足的(de)基本能力。

卷繞材料的(de)選擇

通(tōng)常使用(yòng)銅和(hé)鋁來(lái)制造繞組或線圈。雖然銅是更好的(de)導體，但鋁導體繞線變壓器具有低成本和(hé)重量。對(duì)于相同的(de)電流額定值，具有較小橫截面的(de)銅導體被用(yòng)作變壓器中的(de)繞組材料。銅線圈比鋁線圈提供更多(duō)的(de)機械強度。

絕緣水(shuǐ)平

在變壓器設計中，絕緣水(shuǐ)平調整是一個(gè)重要因素。通(tōng)常根據基本脈沖電平和(hé)系統過電壓選擇絕緣水(shuǐ)平。強絕緣水(shuǐ)平增加了(le)變壓器的(de)壽命。

K因子

它是耐受由變壓器繞組中的(de)非正弦電流産生的(de)熱(rè)的(de)能力。在電壓和(hé)電流波形中不能獲得(de)純正弦波。這(zhè)是由于今天各種電子設備的(de)使用(yòng)。在電壓和(hé)電流波形中存在幾個(gè)諧波。穩定的(de)變壓器的(de)設計使得(de)變壓器的(de)壽命延長(cháng)，從而影(yǐng)響k-因子。

重載

過載條件對(duì)變壓器長(cháng)時(shí)間使用(yòng)有害。當變壓器必須滿足其連接的(de)負載需求時(shí)，過載是過熱(rè)的(de)原因。因此，大(dà)量的(de)電流使繞組中的(de)銅損耗，并且造成變壓器損壞。爲了(le)冷(lěng)卻繞組，在幹式變壓器中提供風扇-冷(lěng)卻系統。

損失

無負載損耗意味著(zhe)與負載條件無關的(de)鐵損和(hé)渦流。但是在負載條件下(xià)，發生包括鐵損的(de)銅損耗，以增加電壓調節的(de)值，即不良的(de)電壓調節。漏電抗和(hé)繞組電阻必須在适中值内，以最小化(huà)這(zhè)種損耗和(hé)更好的(de)電壓調節，從而更高(gāo)的(de)效率。

市場(chǎng)前景展望

目前就世界範圍來(lái)看，環氧澆注幹變主要應用(yòng)于歐洲以及亞洲的(de)中國、日本、韓國以及東南(nán)亞等廣大(dà)地區(qū)，而浸漬式幹變則主要是美(měi)國應用(yòng)較多(duō)，這(zhè)與NOMEX 紙的(de)産地是美(měi)國等特殊國情有關，總的(de)來(lái)說，就全世界而言，環氧樹脂式的(de)市場(chǎng)占有率要顯著高(gāo)于浸漬式幹變。在我國，幹變的(de)廣泛采用(yòng)與快(kuài)速發展始于90 年代初。這(zhè)一方面是由于城(chéng)網改造需要大(dà)量國産的(de)無油化(huà)的(de)防火、防爆的(de)幹變。另外，也(yě)與當時(shí)引進歐洲先進的(de)薄絕緣環氧澆注幹變技術，從而克服了(le)傳統浸漬式幹變的(de)許多(duō)缺點，大(dà)大(dà)提升了(le)幹變的(de)技術性能，并使幹變的(de)成本不斷降低，生産效率大(dà)大(dà)提高(gāo)等有關。在整個(gè)90 年代，幹變産量始終維持著(zhe)每年20%以上的(de)高(gāo)增長(cháng)率，這(zhè)在世界上所絕無僅有的(de)。

應當認爲，我國在短短幾年内能夠順利實現城(chéng)網改造無油化(huà)目标，環氧澆注式幹變功不可(kě)沒。迄今，我國的(de)環氧澆注式幹變無論是工廠規模、産量或是技術水(shuǐ)平都已達到世界先進水(shuǐ)平，2002 年其總産量約爲20000MVA