IEC 60076—11（干式变压器》标准草案同我国干式变压器（电抗器）的发展.doc

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1、IEC 6007611（干式变压器标准草案同我国干式变压器（电抗器）的发展2005年2月第6卷第2期电力设备EloctricalEquipmentFeb.2()056007611(干式变压器标准草案同我国干式变压器(电抗器)的发展倪学锋,付锡年,徐林峰2(1.武汉高压研究所,湖北省武汉市430074;2.广东电力试验研究院,广东省广州市570600)摘要:IEC60076一l1干式变压器标准草案的出台在国内干式变压器(电抗器)行业引起了较大反响,也引发了一些不当的争论.笔者结合多年从事变压器行业和绝缘行业工作的经验,主要针对IEC60076一l1干式变压器标准草案中的新增内容从运行环境和务件对

2、干式变压器(电抗器)性能的影响,干式变压器(电抗器)对环境的影响,提高可靠性要求对干式变压器(电抗器)的影响几方面谈了谈自己的看法,供大家参考.关键词:干式变压器;电抗器;标准草案;环氧树脂绕组;绕包绝缘绕组中图分类号:TM412;TM47U刖舌IEC6007611干式变压器标准草案2000年推出后,在国内干式变压器行业引起较大反响,导致了环氧树脂浇注绕组干式变压器与绕包绝缘绕组干式变压器哪个更利于环保和代表着干式变压器发展方向之争,这一争论由于渗入了过多的非技术成分,故难以反映行业的真实性.因此,抛开非技术成分的影响,深入剖析IEC6007611干式变压器标准草案新增内容对我国干式变压器(电

3、抗器)的发展十分有益.1对IEC6oo7611标准草案中新增内容的看从IEC6007611标准草案新增内容看,修改的侧重点在以下3个方面:运行环境和条件对设备性能的影响;设备对环境的影响;对设备可靠性的要求.现国内干式变压器(电抗器)行业对IEC6007611标准草案中有关运行环境和条件对干式变压器(电抗器)性能的影响及对干式变压器(电抗器)可靠性要求方面的条款争议不大,但对干式变压器(电抗器)运行经验及运行中发现的问题就这几个方面谈几点看法,以供参考.1.1运行环境和条件对干式变压器(电抗器)性能的影响IEC6007611标准草案中对这部分内容的修改主要有:不同防护等级及冷却方式下干式变压器

4、(电抗器)允许使用容量的要求;干式变压器(电抗器)的气候耐受要求;干式变压器(电抗器)的环境件共同构成了对干式变压器(电抗器)运行环境和条件的新要求,新要求较原要求更趋于合理和严格.允许使用容量的影响在IEC6007611标准草案出来之前,由于我国现行标准无此类规定,大家也都知道防护等级及冷却方式对干式变压器(电抗器)的允许使用容量有着很大的影响.但由于这个影响受着众多因素,如绝缘材料的耐热性能,变压器绕组的电流密度,磁路的磁场强度,结构方式等的作用,而使人们对这一问题的认11标准草案中明确了外壳防护等级及冷却方式与干式变压器应关系只适用于由变压器制造厂提供外壳的变压器,至于由用户安装外壳变压

5、器的允许使用容量,建议由变压器制造厂与用户协商确定.无疑,这对用户正确选用干式变压器具有指导作用,同时对结束外壳防护等级及冷却方式对干式变压器允许使用容量问题认识混乱的局面有着积极作用.表1不同外壳防护等级下干式变压器的允许使用容量外壳防护等级ItE0EElIP22IP23IP30IP31IP32IP33,使用量占9897959395949290额定值的比率/%使备喜最00s,ss949290激蠹mm.政策与标准倪学锋等:IEC6007611干式变压器标准草案同我国干式变压器(电抗器)的发展49在原国标GB/T6450中也考核了气候对干式变压器运行可靠性的影响,但只进行了温度上限条件下可靠性的

6、考核.然而由于干式变压器(电抗器)绝缘结构不同于油浸变压器,其导体材料与绝缘材料之间,绝缘材料与与绝缘材料之间,绝缘材料与压紧件之间及绝缘材料内部材料之间都存在着膨胀系数的配合问题,因此其在冷热变化过程中易在局部形成应限值条件下,当干式变压器由未通电状态到送电状态时,由涌流和负荷电流作用所形成的材料间受力不均中却对这方面未提要求.在IEC6007611标准草案中将干式变压器分的环境下运行;C2类适合高于一25的环境温度核,无疑这一试验要求对提高变压器运行可靠性十分有益.实际上,这个试验要求只是对干式变压器正常投运行条件中,最严重的状态是在温度下限值条件,干式变压器由未通电状态到通电状态,而变压

7、器外部存在短路时.这个过程是一个绝热过程,导体与绝缘材料间通常会产生很大的应力,加之电动力和绝缘材料低温脆性的作用,这时的大电流冲击对绝缘破坏是最11标准草案中的气候耐受要求并未以此为依据,在现阶段应是十分合理的.由于干式变压器(无防护外壳时)是按户内运行而,随着干式变压器(电抗器)应用范围的扩大,GB/T64505准已不能够很好适应运行环境的变化.在IEC6007611标准草案中,将干式变压器(电抗器)根据使用环境的不同分为3个级别,即EO,E1,E2级.EO类变压器适用于完全无冷凝,污染可忽略不计的条件下;E1类变压器适用于偶然有冷凝出现,并存在轻度污染的条件下;E2类变压器适用于多次冷凝

8、,并有重度污染的条件下.根据EO,E1,E2类变压器运行条件的不同,IEC6007611中设计了不同的试验条件和要求,这一分类思想显然是较科学,合理的.在试验设计中,仅单一考核绝缘材料在湿润条件下绝缘性能的变化情况,而没有考核在长期电应力和的干式绝缘结构产品中,后者所造成的破坏却要多于前者.从绝缘结构角度看,绝缘材料在湿润条件下能保证足够的绝缘性能,但并不一定能保证长期电应力缘材料的要求是不同的,前者要求绝缘材料吸水率小,结构致密,后者要求绝缘材料具有足够的耐受泄漏电流和电蚀损的能力;前者通常靠绝缘材料选择和工艺过程保证,而后者则常要靠电场设计和绝缘材料添加合适的防护剂来保证.因此,从这个角度

9、出发,在IEC6006711标准草案中将干式变压器(电抗器)按环境条件分为3个级别的思想是合理的,科学的,但在对E2级变压器的考核方法和要求上,应增加绝缘材料耐受泄漏电流和电蚀损的要求则更为合理.1.2干式变压器(电抗器)对环境的影响这部分内容主要由2部分构成:正常使用状态2部分构成.由防火特性分类及试验构成.这部分内容中,噪声等级的要求与试验方法在GB/T6450中均有明确的要求,亦执行了多年,在此不作讨论.而电磁兼容部分,由于IEC6007611标准草案中无明确的要求,因此,在此亦不进行讨论.IEC6007611标准草案中将干式变压器防火特防火特性无特殊要求;F1类变压器则要求阻燃,而且变

10、压器和绝缘材料的发展角度看,对干式变压器提出防火特性要求是科学,合理地,也符合干式变压器和绝缘材料的发展方向.在IEC6007611标准草案中,十分明确的指出为优化变压器性能,必须将万一燃烧时产生的有毒物质和浓烟的散发减小到最低限度和应避免使用际上从20世纪80年代就已开始进行逐步减少和替代含卤素阻燃剂的工作,我国80年代后期也开始从事减少和替代含卤素阻燃剂的准备工作,到90年代一些行业已逐步制定了控制使用含卤素阻燃剂的产1998电缆卤酸气体总量测定标准和GB/T176511998烟密度测定标准.因此,从发展的角度看,干式变压器采用非卤素阻燃剂是一种必然.从运行使用的情况看,使用卤素阻燃剂的干

11、式变压器一旦发生燃烧,所产生的烟雾及有毒气体对电站一台干式铁心电抗器发生燃烧,运行人员和救火人员戴着防毒面具进入现场救火仍被呛得咽喉痛辣难忍.由此可见,干式变压器使用非卤素阻燃剂无论对运行人员,救火人员及环境都可起到良好50电力设备第6卷第2期的保护作用.由此可见,干式变压器(电抗器)需满足防火特性要求只是时间问题,是大势所趋.但要明确的是,IEC6007611标准草案中对干式变压器防火特性的要求,其实质是停止使用含卤素的阻燃剂,而不是要淘汰环氧浇注结构干式变压器,更不是要支持发展Nomex纸绝缘结构干式变压器,因为这些都同标准制定的本意是不相符的.因此,就我国干式变压器行业目前的现状,不应将

12、精力放在发展什么结构的干式变压器,淘汰什么结构的干式变压器之争上,而应将工作切实放在寻找适合干式变压器的非卤素阻燃剂上.因为无论是环氧树脂浇注干式变压器,还是Nomex纸绝缘干式变压器都存在着大量的树脂料和树脂料结构件,都不可避免地要使用阻燃剂;另外,随着技术的发展,对燃烧的毒性要求将会越来越严格.因此,不解决好阻燃剂问题,终将阻碍干式变压器(电抗器)的发展.1.3提高可靠性要求对干式变压器(电抗器)的影响GB/T6450中对干式变压器的局部放电性能无明确规定,但广大干式变压器行业人员对局部放电对此,对干式变压器的局部放电性能提出了较高要求,现普遍执行原JB/T56009标准的局部放电控制参1

13、1标准草案中对干式变压器提出了更高的要求,在该标准中,规定在背景干扰不大于5pC条件下要求干式变压器局部放电量不大于10pC.这个指标我国大多数干式变压器能达到,但工艺不佳,材料选用设计不当的干式变压器(电抗器)却较难达到.因此,这个指标的提出是合理的,有效的,对干式变压器(电抗器)质量控制是有益的.但该项指标对环氧浇注结构干式变压器(电抗器)绝缘内部存在的气隙检出并不灵敏,因为在试验过程中,这类缺陷上的电应力只是由变压器(电抗器)的匝电势所产生,很低,大多情况下不足以引起局部放电的发生.但在运行中,由于外绝缘受潮引起外部电场分布改变,却足以引起这些缺陷的严重放电,甚至引起变压器(电抗器)损坏

14、.因此,展开这类缺陷的检出对提高变压器(电抗器)的质量更有意义.2结束语从IEC6007611标准草案的新增内容看,IEC6007611标准草案是科学的,合理的,对我国干式变压器(电抗器)的健康发展有着良好的促进作用.因此,我国干式变压器(电抗器)行业应根据该标准草案的精神,在配方,工艺,结构及试验方法等方面早做工作,以适应干式变压器(电抗器)标准的变化,不要再在环氧浇注结构干式变压器和Nomex纸绝缘结构干式变压器之争上耗费精力.只有这样,我国干式变压器(电抗器)行业才能切实跟上国际干式变压器(电抗器)行业发展的步伐.收稿日期:20040525作者简介:倪学锋(1960一),男,硕士,高级工

15、程师,长期从事无功补偿技术和高压绝缘技术的研究工作,全国电力电容器标准委员会副主任委员,无功补偿装置专家工作组组长;付锡年(1947一),男,硕士,高级工程师(教授级),电力行业变压器标准委员会委员,全国变压器标准委员会副主任委员,长期从事变压器运行技术研究及标准的制定,修订工作;徐林峰(1957一),男,高级工程师,长期从事电气设备运行和试验工作,全国电力电容器标准委员会委员.(责任编辑罗翠兰)DraftStandardIEC6007611DryTypeTransformerandDevelopmentofDryTypeTransformer(Reactor)inChinaNIXuefeng

16、,FUXinian,XULmfeng(1.Wuhan魄hVoltageResearchInstitute,Wuhan430074,China;2.GuangdongPowerTestingResearchInstitute,Guangzhou570600,China)Abstract:TheenactmentofdraftstandardIEC6007611Drytypetransformerar伽scdgreaterrepercussionandalsotiatedsomeunsuitableargumentsindomesticprofessionofdrytypetransformer(

17、reactor).AamgatthenewcontentdraftstandardIEC6007611Drytypetransformer.theauthortalkedaboutownvwfromthel-fhlenCeofoperatingenvironmentonperform-anceofdrytypetransformer(reactor),thel-fhlenCeofdrytypetransformer(reactor)onenvonment,andthefhlellCeofraisingtheandinsulationprofessionsformanyyears.Keywords:drytypetransformer;reactor;standarddraft;epoxyresinwinding;wrapperinsulationwinding