干式变压器在冶金工业中的应用

干式变压器在冶金工业中的应用（精选10篇）

篇1：干式变压器在冶金工业中的应用

干式变压器的工程选型及应用论文

摘要：目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。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。

关键词：干式变压器;温度控制;防护;出线方式

1、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其报警控制是十分重要的，今对TTC―300系列温控系统作一简介。

(1)风机自动控制：通过预埋在低压绕组最热处的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110℃时，系统自动启动风机冷却;当绕组温度低至90℃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℃时，系统输出超温报警信号;若温度继续上升达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，应使变压器迅速跳闸。

(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Pt100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。

2、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的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用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。

3、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。

4、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?笔者提出两点供参考：

(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、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，适当减小变压器容量，使其主运行时间处于满载或短时过载。

(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。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。

5、干式变压器低压出线方式及其接口配合

干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的SC(B)9系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。为适应这一情况，顺德特种变压器厂在推出SC(B)8系列新产品的同时，在其《干式变压器技术手册》上首先向客户推出了标准封闭母线、标准横排侧出线以及标准立排侧出线等多种低压出线方式，出版的`《SC(B)9系列干式变压器技术手册》中，使上述低压出线方式得到肯定和进一步完善，受到客户、设计单位的普遍欢迎。近年来，设计单位逐渐熟悉并予选用，在此作简要介绍。

(1)低压标准封闭母线：工程配线若选用封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽)，相应之变压器可提供标准封闭母线端子，方便与外部母排的联接。

带外壳(IP20)产品，在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰;不带外壳(IP00)产品，只提供封闭母排接线端子。

(2)低压标准横排侧出线：当变压器与低压配电屏并排放置时，为方便其端子间的联接，变压器可提供低压横排侧出线，通常与GGD、GCK、MNS等低压屏相配，变压器厂与开关厂要签署接口配合纪要，确认配合接口详尽尺寸，保证现场安装顺利。

(3)低压标准立排侧出线：与横排侧出线相似，当选用多米诺屏等母排为竖向布置的低压配电屏时，变压器可提供低压立排侧出线。

目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。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。

由中国建筑标准设计研究所负责组织，中国纺织工业设计院主编、顺德特种变压器厂协编的国家建筑标准设计图集《干式变压器安装》已经编制完成并出版，经国家建设部批准的图集号为《99D268》。，由各省市建筑设计标准站在全国公开发行。图集提供了适用于各种场所的干式变压器布置、安装方式，针对变压器与低压PC屏的接口配合列出了多种方案供设计、施工选择。

随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，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HD464为基础，开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、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10000～0kVA/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3300kVA，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。

篇2：干式变压器在冶金工业中的应用

粉尘监视仪在全干式除尘中的应用

粉尘监视仪在干式布袋除尘工艺中起着至关重要的作用,能够及时反映出干式布袋的运行状况,起到保护除尘设备和监控煤气粉尘含量的作用.同时粉尘监视仪还可广泛地用于环保型工业生产中.

作 者：王居易 WANG Ju-yi 作者单位：攀钢动力厂自动化车间,四川攀枝花,617067刊 名：工业安全与环保 PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：32(9)分类号：X7关键词：粉尘监视仪 布袋除尘 煤气粉尘

篇3：干式变压器在冶金工业中的应用

最优化问题, 简单来说就是求出某一目标函数满足给定条件的最优解。近几年来, 随着各种综合优化设计变压器电磁计算思想的产生, 改变了以往只追求低成本的模式, 在变压器优化设计之中引入了一些全新的优化方法和理论, 如神经网络、遗传算法、模拟退火法等。随着优化技术的发展, 国内外应用于变压器优化设计的方法多种多样, 近年来, 我国的设计人员习惯采用下面几类变压器优化设计计算方法:鲍威尔法[1]、约束遍历法及一些新的优化方法, 主要有遗传算法[2]和模拟退火算法等。本文主要论述改进遗传算法在干式变压器优化设计中的应用。

1 遗传算法

遗传算法是目前应用较广的、随机搜索高效的优化方法。遗传算法的基本思路是产生初始种群, 按某种指标从解群中选取较优的个体, 进行交叉和变异等操作运算, 产生新一代的候选解群。它的每次寻优过程都是一个迭代过程, 每一次的迭代过程中都按候选解的优劣进行排序, 保留其中优良的个体, 重复此过程, 直到满足某种收敛指标为止。新一代群体通过三个主要遗传操作步骤被应用, 即选择、杂交、变异提供较强的全局寻优机制。

2 遗传算法的改进措施

考虑到遗传算法在实际工程应用中的缺陷, 本文将其进行了改进, 措施如下所示。

2.1 编码方案

遗传算法频繁的编码和解码过程, 导致长时间执行此操作而降低收敛速度。为了提高收敛速度, 针对实际应用过程中的具体问题, 改进遗传算法采用整数值对变压器的优化设计进行收敛。二进制编码在确定算法规模的情况下, 能够处理最多的模式, 满足具有最小编码字符集的编码方案的要求。二进制符号0和1所组成的二值符号集{0, 1}, 比如对于主空道, 可能取值为:{33, 35, 37, 38, 39, 40}, 用三位二进制码表示:000代表33, 001代表35, …, 110代表40。二进制编码方法操作简单, 便于实现杂交、变异等遗传算法操作, 符合最小字符集编码原则要求。

2.2 利用罚函数法处理约束条件

干式电力变压器优化设计是有约束非线性优化问题, 本文利用罚函数法将干式电力变压器优化设计的有约束问题转化为无约束问题, 其增广目标函数如式 (1) 所示:

式中:f (X) 为目标函数;Ri为惩罚因子。

2.3 提高算法的搜索速度

为了使优化结果能够满足工程设计与制造的实际要求, 设计变量以空载损耗、负载损耗、短路阻抗、空载电流等自身的约束及性能和工艺方面的要求构成了约束条件gi (X) 。在执行遗传算法的运算过程中, 为了提高算法的搜索速度, 本文设计了如式 (2) 的适应度函数:

式中:Cmin为种群中增广目标函数的最小值;Cmax为种群中增广目标函数的最大值;F (X, Ri) 为增广目标函数。

上式的适应度函数保证了各候选个体的适应度为正值, 使遗传算法在选择操作时变得容易, 提高了算法的搜索效率, 加速了算法的搜索速度。

2.4 增大变异率全局寻优

当优化进入到运算的后期时, 突然增大变异率, 将部分旧个体淘汰, 得到生命力较强的新个体后转入正常的进化过程。这样在遗传过程中, 采用保留最优模型的技术改进算法的性能, 就不会破坏最佳模式, 确保得到全局最优解。

3 改进的遗传算法在优化设计中的应用

应用改进的遗传算法对干式电力变压器主要材料 (硅钢片和导线) 成本、总损耗的单目标值及同时考虑材料成本和总损耗的双目标值进行了优化, 在优化过程中考虑到干式变压器设计中目标函数的特殊性及计算复杂性等, 对遗传算法相应的控制参数种群规模、最大遗传代数、交叉率和变异率等进行了设置。

1) 以变压器硅钢片和导线的材料成本最小的单目标优化。材料成本最小的单目标优化目标函数如下式:

式中:CFe为硅钢片的单价, 元/kg;CCu为铜 (或铝) 导线的单价, 元/kg;QFe为所需硅钢片的质量, kg;QCu为所需铜 (或铝) 导线的质量, kg;X为设计变量;gi (x) 为约束条件。

2) 以干式变压器的总损耗最小的单目标优化。总损耗主要包括空载损耗和负载损耗两部分, 在干式电力变压器的优化设计中, 如何使变压器的总损耗降低到最小是众多设计人员多年来研究的一个重要的方向, 变压器的损耗优化目标函数如下式:

式中:PFe为铁心损耗;PCu为铜耗;k1和k2为相关权重;Ci为约束函数的界定常数;ui (i=1, 2, …, 9) 为惩罚系数。

对变压器的性能参数分析可见, 变压器的的负载损耗在总损耗中所占较大比例, 要降低总损耗, 必须通过降低负载损耗才能达到目的。而降低负载损耗的方法之一就是增大导线截面积, 导线截面积的增大使有效材料成本增加。由此可见总损耗和材料成本是两个相互矛盾的经济指标。

3) 同时考虑材料成本和总损耗的双目标优化。在干式电力变压器的优化设计中, 既要使变压器的材料成本最低, 又要使变压器的总损耗降低到最小, 要同时考虑这两方面的设计条件, 就使得干式电力变压器的优化设计问题变成一个双目标问题。利用多目标优化的变加权系数理论求解多目标优化的遗传算法能够解决干式电力变压器的双目标优化问题[3]。

同时考虑电力变压器的材料成本和变电损耗, 建立如下双目标函数:

式中:Fc为成本优化目标函数;Fp为损耗优化的目标函数;fc为成本优化最优值;fp为损耗优化最优值;λ1、λ2为变量函数的相关权重, 要求λ1+λ2=1, λ1>0, λ2>0。

双目标优化考虑有效材料成本和总损耗两方面的降低, 因此在进行优化设计的时候, 设计人员可以根据实际设计需求给出不同的λ1和λ2的值。本文在优化设计中取λ1=0.9、λ2=0.1, 即倾向于有效材料成本最低的优化。因为变压器的有效材料成本和总损耗与它们的理想点之间有一定的距离, 即设计时如果有效材料成本节省, 则总损耗增大;反之, 如果总损耗下降, 则要增加有效材料成本。

4 优化设计实例

本文应用改进的遗传算法对SGB-800/10±2×2.5%/0.4干式电力变压器以有效材料成本及总损耗最小为目标进行了优化设计计算, 计算结果见表1。

对表1优化前后设计方案中的设计变量、性能指标及经济指标的众多参数值进行对比分析可见, 有效材料成本最小的优化设计方案将材料成本降低了约8%;总损耗最小的优化设计方案将损耗值降低约0.49%;如果以材料成本和变电损耗为目标时, 优化后方案介于分别以材料成本和变电损耗为目标的单目标优化设计之间。但是, 采用优化算法进行设计计算结果的众多参数与原始设计算法对应的各项参数相比较都有所改善。

5 结语

本文讨论了变压器优化的数学模型及相应的求解方法, 结合干式变压器设计的实际情况, 得到了全离散变量的优化设计模型。对遗传算法的基本原理及算法步骤进行了相应的介绍, 总结遗传算法的计算步骤, 给出了干式变压器的优化设计流程。针对遗传算法的缺点, 从几个方面进行改进。采用改进的遗传算法对干式电力变压器进行了单目标和双目标优化设计, 并应用于具体实例中进行了相关参数的对比分析, 实例表明, 该算法切实可行, 优化效果较好。

摘要：介绍了遗传算法的基本原理及算法步骤, 对其编码与解码方案、约束条件的处理、搜索速度、全局寻优等进行了改造, 使新群体的整体素质更好, 加快了寻优过程。采用改进的遗传算法对干式变压器的电磁计算设计进行了优化, 并应用于SGB-800/10干式电力变压器的单目标和双目标的优化设计。通过实例参数对比分析, 表明该算法切实可行, 优化效果较好。

关键词：干式变压器,改进的遗传算法,优化设计

参考文献

[1]金明.基于改进鲍威尔法的电力变压器优化设计[J].变压器, 1999, 36 (10) :12-14.

篇4：干式变压器在冶金工业中的应用

【关键词】干式变压器；绕组；维护；故障处理

【中图分类号】TM615 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01—0447-02

1 干式变压器结构与类型

干式变压器主要有三个部分组成。一是线圈部分。干式变压器的绕组结构基本上与油浸式变压器基本相同，通常是圆筒式，较大容量的干式变压器绕组可采用饼式。为增加线圈的绝缘性能，干式变压器在绕组外加上非油绝缘介质；二是铁心及器身部分。干式变压器的，铁芯一般是采用优质冷轧晶粒取向硅钢片，呈现45度全斜接缝而成，其作用除了作为主磁通的通道外，还作为变压器线圈，器身及其他组件的主要支撑件，器身部分主要包括出线端子，变压器底座以及接地结构等；三是辅件，主要包括风机、外壳、温控器、温显仪、有载开关等结构辅件等。其类型主要有三种。一是开启式。就是其器身与大气直接接触，分空气自冷和风冷两种冷却方式；二是封闭式。其器身处在封闭的外壳内，与大气不直接接触；三是浇注式。就是用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘的方式。

2 干式变压器在冶金工业中的应用

冶金企业大多生产环境烟尘大，氧化铁粉尘散发多，部分区域有高温，因此，干式变压器在在冶金工业应用中精确计算负荷来确定变压器容量，根据工程具体情况，确定变压器的性能参数，根据相关要求配置外壳、风机等附件。确保干式变压器安全稳定运行。

2.1 干式变压器安装

（1）干式变压器在安装前应认真阅读《安装使用说明书》、产品铭牌、外形尺寸图以及《99D268干式变压器安装》国家标准图集的相关内容，了解产品的重量、安装方法等内容。—是安装基础要水平，其底座与预埋钢板问应采用焊接或螺栓连接固定。

（2）严禁封堵变压器外壳散热网孔。（尤其在安装封闭母线槽时），同时注意绝缘距离，绕组表面对地的最小安全距离。

（3）测量三相所有分接位置下的直流电阻，三相相电阻不平衡率应小于4%，三相线电阻不平衡率应小于2%。同时测量所有分接下的电压比，以及联结组别。最大电压比误差应小于0.5%。

（4）认真对线圈绝缘电阻进行测试，一股情况下高压对低压及地≥300MΩ，低压对高压及地≥100MΩ。但是如果变压器遭受异常潮湿发生凝露现象，必须在其进行耐压试验或投入运行前必须进行干燥处理。同时做好对铁心绝缘电阻进行测试，一般情况下，铁心对夹件及地≥1MΩ，穿心螺杆对铁心及地≥1MΩ。在比较潮湿的环境下，此值会下降，但要求阻值≥0.1MΩ。

（5）对于有载调压变压器，应根据有载调压分接开关使用说明书作投入运行前的必要检查和通电试验。同时外施工频耐压试验，试验电压为出厂试验电压的85%。

（6）检查所有紧固件、连接件是否松动并重新紧固一次。检查运输时拆下的零部件是否重新安装妥当，并检查变压器是否有异物存在，特别是变压器高低压风道内及下垫块上。检查风机、温度控制器、温度显示仪及有载开关等附件能否正常运行工作。

2.2 干式变压器运行维护

（1）干式变压器投入运行前，应根据变压器铭牌和分接指示牌将分接片或有载开关调到合适的位置。

（2）干式变压器应在空载时合闸投运，合闸涌流峰值最高可达10倍额定电流左右。对变压器的电流速动保护设定值应大于涌流峰值。

（3）变压器投入运行后，所带负载应由轻到重，并检查产品有无异响，不能盲目一次大负载投入。

（4）在新设备或经过检修、改造后投运72小时内、设备有严重缺陷、天气突变以及雷雨季节等情况，必须增加干式变压器的巡检次数。

（5）在对干式变压器巡检时，要注意干式变压器的温度。干式变压器除F级绝缘绝缘系统温度等级为155℃，一般为50℃至100℃，同时要注意声音。干式变压器正常运行时，声音是均匀的电流声音。如发现声音异常，声音明显增大或者存在局部放电响声，应该立即找出原因并处理。

（6）干式变压器在投入运行后，每隔一定时间要对其停电检查一次。首先要检查紧固件与连接件是否松动，导电零件有无生锈腐蚀的痕迹，观察绝缘表面有无爬电痕迹和碳化现象，必要时应及时通知厂家进行处理。二是清洁，通常情况下，在干燥清洁的场所，每年或更长一点时间进行一次检查。在其它场合，例如可能有大量灰尘或化学烟雾污染的空气进入时，每三至六个月进行一次检查，以保证空气流通和防止绝缘击穿。特别要注意用布清洁变压器的绝缘子、下垫块凸台处以及高压线圈外表，并使用干燥的压缩空气吹净通风气道中灰尘。

（7）检查整个接地系统是否坚固可靠。检查接地导体有无损伤、断裂，连接头是否松弛、损坏。同时对绝缘进行测量，做绝缘电阻测试和直流电阻测试，来判断变压器能否继续运行。

（8）变压器退出运行后，—般不需采取其它措施即可重新投入运行，但是如在高湿度下，变压器已发生凝露现象，那么必须经干燥处理后，变压器方能重新投入运行。干式变压器长期停运时应定期（每半年）通电和启动风冷装置。干式变压器投运时，先空载投电源侧；停运时先停负载侧，后停电源侧。

2.3 干式变压器常见故障及处理

（1）受潮处理

一是用碘钨灯烘烤。在变压器出现进水或凝露，使高低压绝缘电阻小于3MΩ/kV或铁心对地为零等情况之一时，最简单方法是用大灯炮直照进行烘烤，缺陷是需要较长的时间。二是用负载法。即通过低压用铜排短路，短路铜排截面积与低压出线铜排截面积相当，高压端三相输入不超过阻抗电压的电压，如高压10kV，阻抗为4%或6%，以及高压6.3kV阻抗6%的产品，高压端三相输入380V的市电进行烤烘；三是空载法。当绝缘电阻大于3MΩ/kV的情况时采用空载法。即将高压端开路（注意绝缘距离应大于高压绝缘子长度），低压端输入额定电压，时间一般在4小时以上就可满足投网条件，以通过绝缘电阻测试为准；四是对于低压箔式产品，在变压器出现进水或凝露时，无论缘缘电阻多少，都应该采用负载法烘烤2天甚至4天以上，以通过绝缘电阻测试为准。

（2）噪音处理

一是检查低压侧输出电压是否高于低压额定电压，如高于额定电压，把调压分接头的连接片调至合适的分接档；二是检查紧固夹件及拉杆螺丝是否松动，以及铁心底部托盘螺丝是否松动；三是检查带外壳产品上下网板、风机外壳是否振动。在保证安全情况下，用绝缘杆按住上下网板及风机外壳，观察噪音是否消失。四是检查负荷中是否带有整流设备及变频设备，若有该类设备，用户可考虑加装减小谐波的装置。

（3）温度异常处理干式变压器单相温度如果与其余两相有较大的差异，要用红外测温仪测量变压器的三相温度。如若正常，则可以判断是温控系统故障，这时变压器可以正常运行。否则应该立即找出原因并加以处理。

（4）有载开关事故处理

先检查变压器本体有无异常，如无异常可将变压器按接线图接成无载状态，将有载开关联线与变压器全部断开并保证一定的绝缘距离，就可以重新投网运行。

3 结束语

总之干式变压器逐步走向节能低噪、高可靠性、大容量、多功能组合及智能化、多领域以及多品种发展。必将在冶金工业中不断发展与大量推广应用。

参考文献

[1]曲德宇；干式变压器漏磁场及温度场分布的研究[D]；哈尔滨理工大学；2011年第2期

[2]李会涛；非包封干式变压器绕组温度场计算研究[D]；河北工业大学；2011年第6期

篇5：浅谈干式变压器的特点及应用

对于中短波发射台,供电安全对于安全播出起着至关重要的作用。电力变压器作为供配电系统的核心设备,其产品的质量,技术参数,运行的稳定性等都影响着配电系统运行安全和用电质量。以前,在新疆广电各发射台站,常用的电力变压器为油浸式变压器,随着科技的进步,近年来在“西新工程”建设和发射台站改扩建中,10kV/0.4kV干式电力变压器被广泛设计运用到建设项目中。

同油浸式变压器相比,干式变压器损耗低、节电效果好、运行经济、可免维护;体积小、重量轻、占地空间少;安装费用低,不用考虑排油池、防火消防设施;可分散安装在各负荷中心,靠近用电设备,减小压降,降低线路造价。下面结合新建中短波发射台干式变压器的运用情况,从干式变压器的特点、温控、运行、防护及安装等方面进行简单阐述,不足之处请批评指正。

1 干式变压器的结构及特点

发射台常见干式电力变压器多为三相SC和SG系列,其电压等级为10kV,常用容量在2000kVA以下。SC干式变压器为环氧树脂浇注包封结构,具有防潮、防尘的特点,产品能做到免维护,线圈的温升为100k,耐热等级为F级,产品寿命在30年以上。SG干式变压器为NOMEX绝缘纸缠绕敞开式非包封结构,产品防潮、防尘性能比SC系列稍差,要定期维护。SG干式变压器的耐热等级可达H级,线圈的温升按120k来设计。这里以SC系列干式变压器为例介绍其结构特点。

干式变压器的低压绕组采用铜箔绕制,可降低轴向短路冲击力,层间绝缘为F级半固化绝缘材料,线圈外层用玻璃纤维丝增强树脂包封,具有很强的承受短路的能力。高压绕组直接包绕在低压绕组上,导线采用H级漆包铜线,采用滚筒式结构,在冲击电压作用下呈线性分布,所以具有良好的抗冲击电压特性。高压绕组层间以及外层用玻璃纤维丝缠绕,固化后有很好的轴向及径向的机械强度,冷热冲击稳定性好。高压绕组中可按散热需要,设置单个或多个轴向冷却通道以改善其温度的分布。

变压器的铁心采用优质硅钢片,经过剪裁叠成阶梯截面的铁心柱(轭),心柱与轭接缝成45°连接,可降低空载损耗。铁心不冲孔,消除了穿轭螺杆与铁轭相通而引起铁心接地的危险。铁心轭片和夹件由两侧夹轭螺杆夹紧,绕组内有拉紧螺杆将上下铁心夹件连接在一起,在绕组与上下铁心夹件之间设置缓冲弹性垫块,以降低变压器的噪声。

引出线:高压绕组出线端引至上夹件绝缘子上,分接抽头在绕组上,在断电情况下,可通过螺栓变换分接抽头。低压引出线采用铜排引出,线圈出头与铜排焊接在一起,铜排通过绝缘子固定在铁心夹件上。

干式变压器的制造材料,基本采用阻燃物质。缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有很好的自熄特性,不会因短路产生电弧,高热下树脂不会产生有毒害气体,不会污染环境。线圈外层树脂层薄,散热性能好,不易受潮,基本做到免维护。

2 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,很大程度上是由绕组绝缘的可靠性决定的。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,可导致变压器出现故障和损坏,因此对干式变压器运行温度的监测报警及控制是保证变压器安全运行的重要环节。

(1)风机自动控制

风机自动控制是靠温度电平信号设定的,温度信号是通过埋插在低压绕组缝隙中的Pt100测温铂电阻测取的,变压器负荷增大,则运行温度上升,当绕组温度达到设定值时,温控系统自动启动干变底部风机冷却,当绕组温度降低至设定值时,系统自动停止风机。

(2)超温报警跳闸控制

当变压器绕组温度持续升高,若达到设定的报警值时,系统输出超温报警信号;若温度继续上升达到设定保护值时,为保证变压器运行安全,温控系统向二次保护回路发出超温跳闸信号,使变压器迅速跳闸断开。

(3)温度显示系统

通过埋插在低压绕组中的Pt100铂电阻测取绕组温度变化值,温控器显示屏可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)。该系统具备通讯接口,我单位通过该接口将数据传输至监控室计算机监控系统,在监控大屏上很直观的显示变压器运行温度。

3 干式变压器的防护

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或防护围栏。我单位选用IP20防护外壳,防止直径>12mm的固体异物及小动物进入造成短路停电等故障。若将干变安装在户外,也可选用IP23防护外壳,除具备IP20防护功能外,还可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳散热能力稍弱,选用时要注意其运行容量。

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,变压器可超容量50%运行,但只适用于断续过负荷运行,或应急过负荷运行。

5 干式变压器的过载运行

干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况、绝缘散热情况等有关。由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,温度较高,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过载运行。在利用干变的过载能力时,可考虑以下方面:

(1)根据实际满负荷选择变压器容量时可适当减小一挡,充分考虑某些设备短时冲击过负荷的可能性如焊接等,尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量,节省投资;对某些不均匀负荷的场所,如部分负荷为夜间照明等,也可充分利用其过载能力,适当减小变压器容量,使其满负荷主运行时间处于满载或短时过载状态。

(2)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,比如广播发射台。利用干变的过载能力,适当压缩备用容量,使其在应急时处于适当过载状态。变压器处于过载运行状态时,一定要注意运行温度:若温度上升到设定的报警温度时,可采取减去某些次要负荷等措施,以确保对主要负荷的安全供电。

6 干式变压器的出线方式

干式变压器布置形式多样,可与高低压配电柜置于同一机房内。高压进线可采用电缆连接,低压出线方式主要有封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽)、标准横排、立排侧出线等方式。

(1)低压标准封闭母线:若选用封闭母线,变压器可安装标准封闭母线端子,方便与外部母排的联接。在外壳顶盖上配套封闭母线法兰。

(2)低压标准横排侧出线:当变压器与低压配电屏并排放置时,为方便其端子间的联接,变压器可提供低压横排侧出线,安装前需要协调变压器厂与开关厂,确认配合接口详尽尺寸,保证现场安装顺利。

(3)低压标准立排侧出线:与横排侧出线相似,当选用母排为竖向布置的低压配电屏时,可选择低压立排侧出线。

(4)根据现场需要及容量大小,也可采用低压电力电缆出线,造价相对较底。

7 干式变压器安装注意事项

7.1

检查外包装是否完好,开箱核对变压器铭牌数据,出厂文件。检查变压器器身是否完好,零部件是否发生位移和损坏,电气支撑件或连接线是否有损坏。

7.2

预埋槽钢水平并良好接地。将变压器移至安装位置,精确调整就位,然后将变压器底座与基础槽钢使用点焊的方式固定,使变压器在使用过程中不发生位移。

7.3

高压电缆接至端子时需保持合适的角度和距离,不能有尖角和弯折。为避免产生过高的机械力矩,大电流低压母线应有单独的支撑,不能直接压接在变压器接线端子上,母线和变压器端子之间安装一段软连接,以泄放热胀冷缩力矩,隔离振动。电气连接处必须保持接触压力,使用如弹簧垫圈等弹性元件紧固。

7.4

在干式变压器的低压侧的底座上,有一个专用接地螺栓,必须用铜缆连接该螺栓和保护接地。低压侧中性线及变压器外壳也应与接地系统可靠相连。

7.5 变压器通电前的检查及实验。

(1)检查所有电气连接是否正确可靠,带电体间和带电体对地的绝缘距离是否符合规定。线圈表面清洁,变压器内部应无异物,使用吹风机净化器身。

(2)检查变压器的变比和连接组别,检查线圈间及线圈对地的绝缘电阻。若绝缘电阻明显低于出厂数据,则变压器可能受潮,须进行干燥处理,如用热风吹高压线圈表面和上、下支撑绝缘件。如果阻值不能恢复正常,应联系生产厂家现场检查。

(3)参照《GB50150-91电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定做耐压试验。

(4)通过温控器手动功能给冷却风扇通电,检查其运行情况。

(5)所有检查及试验完成后,进行空载试送电。

8 干式变压器的发展

随着干式变压器的广泛应用,其生产制造技术发展很快,资料显示,今后干式变压器将向以下几方面探索发展。

(1)低噪节能:随着新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁心,NOMEX绝缘纸,噪声研究的深入,以及计算机优化辅助设计等新材料、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,将是该行业的不懈追求。在电磁场计算、设计制造工艺、质保体系及可靠性工程等基础方面的研究,将进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。

(3)大容量:从2500kVA以下配电变压器为主的干式变压器,向着更高容量和更高电压电力变压器拓展,以满足各行业的需要。

(4)功能组合完善:进一步完善变压器风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、出线方式等多功能组合,向着小型化高集成化方向发展。

9 结束语

干式变压器以其高效率、长寿命、免维护、高可靠性等一系列的性能优势以及绝缘水平高、过载能力强、防火性能好的优点越来越多的应用于新疆广电系统和“西新工程”建设项目中,有取代油浸变压器的趋势。但干式变压器也存在单价较高以及相对油变而言风机起动时噪声较大等不足,随着科学技术水平的发展,干式变压器的不足之处也会逐步得到改善,应用也会更加广泛。

参考文献

[1]曹敦奎,许维宗,阮国方.变压器运行维护与故障分析处理.北京:中国电力出版社,2008

[2]特变电工.干式变压器安装使用说明书.

篇6：干式变压器在电能的开发与应用

关键词：创新内容 创新点 经济社会效益

1 概述

近年来，随着现代社会经济技术要求的不断发展，传统的油侵式变压器已经不能够满足这些要求，为了能够适应这些不断发展的经济技术要求，国内外很多厂家和研究所都开始致力于研究和开发新型变压器，并在改造效果和技术突破等方面都取得了一些成绩。

2011年1月，供电科对所带展览管线路的变压器进行了改造，采用KBSG型干式变压器，实施了技术改造：一是针对生产工艺中的内部材料进行了改造；二是针对内部结构及标准要求进行了改造。

2 干式变压器的温度控制系统

变压器不能正常工作的主要原因之一就是绕组温度超过绝缘耐受温度而造成绝缘破坏。因此，变压器绕组绝缘是否安全可靠，对干式变压器的安全运行以及使用寿命具有决定性作用。因此，十分有必要检测以及预警变压器的运行温度。①温度显示系统：在测量温度变化值的时候，采用预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻不仅可以直接显示各项绕组温度，还能将最高温度以4-20mA的模拟量输出。采用Pt100对系统超温报警和跳闸进行动作能够进一步提高温控保护系统的可靠性。②超温报警、跳闸：当变压器绕组温度升到155℃的时候，系统会输出超温报警信号，如果升至170℃，此时变压器已经无法运行，因此必须向二次保护回路输送超温跳闸信号而让变压器迅速跳闸。③风机自动控制：采用预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测量温度信号。随着变压器负荷的增大，运行温度也会上升。运行温度随着负荷的增加而上升，当绕组温度达到100℃的时候，系统会自动启动风机冷却，定于90℃的时候会自动停止风机。

3 干式变压器的防护方式

根据使用环境和防护要求选择干式变压器的外壳。我们选择的IP20防护外壳能够防止直径大于12mm的固体异物进入，从而对带电部分提供安全的屏障。此外，可以选择IP23的防护外壳以满足户外安装的需要，相对于IP20，IP23除了具有以上所述功能外，还能够防止与垂直线成60°角以内水滴的进入。但是在选择过程中一定要注意其运行容量，否则就会降低变压器的冷却能力。

4 干式变压器的结构原理图（见图1）

5 采用KBSG型干式变压器的创新内容及创新点

①采用KBSG型干式变压器具有低噪音水平，可以以紧凑和具有较低的重量以最大程度地减少使用空间，有耐火性和能在不同的环境下工作，达到了設计的要求。②由于干式变压器不需要油，因此不会出现火灾、爆炸以及污染等问题，不仅将损耗和噪声降到了一个新水平，同时还为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。③节能低噪：随着使用新的低耗硅钢片以及箔式绕组结构，通过引入新材料、新技术以及新工艺，加上对环保要求以及噪声研究的深入，使得未来干式变压器更加节能安静。④对油浸式变压器备用系数要求较高的场所，除了配备的变压器容量大之外，配置的数量也比较多。使用干式变压器的过载能力，在考虑备用容量的同时还能对其进行压缩，因此，可以减少备用容量或台数。⑤高可靠性：积极研究电磁场计算、波过程以及建筑工艺和可靠性工程等方面，通过积极可靠性认证从而进一步提高了干式变压器的可靠性和使用寿命。⑥经济实惠：利用干式变压器成本比油浸式变压器更低廉。通过使用这种变压器能够耐受相当大的超负荷或温度峰值，而不会显著降低使用寿命。⑦采用耐高温的绝缘材料，可以在变压器的电、机械、热和环境性能方面获得更大的灵敏性和自由度。⑧干式变压器主要都是采用硅钢片来作磁性材料，变压器具有体积小、重量轻、效率高的优势。

6 采用KBSG型干式变压器的应用情况及经济社会效益

社会效益：采用KBSG型干式变压器改造后，由于运行情况良好，因此提高了系统的安全性和可靠性，并且各项技术指标均符合标准。每年的直接损失与往年相比降低了12万元，间接损失降低了6万元。经济效益：我矿的供电系统经过采用KBSG型干式变压器进行改造后，不仅大大提高了设备的运转率以及提高了系统运转的可靠性和安全性，同时还减少了维护运行时间、降低了系统的故障率以及降低了员工的劳动强度，因此，保证生产的正常运行达到了40%以上。此外，由于改造后大大的提高了供电系统的安全稳定性，因此，对于整个煤矿生产的间接经济效益也是不可低估的。总之，通过利用KBSG型干式变压器的技术改造后取得了明显的效果，从而实现了经济效益和社会效益的统一。

7 结束语

目前，KBSG型干式变压器技术处于国内领先水平，因此，希望相关部门认真考虑并加以重视。

参考文献：

[1]黄万朋，高岩，赵颖干式变压器的发展研究[J]天津电力技术， 2010（02）.

[2]封栋梁.干式变压器优化设计研究[D].东南大学，2005.

篇7：干式配电变压器特性及应用优势

从干式变压器调压方式分可分为:1、无励磁调压:变压器必须切断高低压侧所有的电气接线之后, 在高压侧分接端子上进行调整, 调整范围为±2×2.5%。通常干式配电变压器都属于这一种。2、有载调压:配电变压器在带负载运行时, 为了保证用户端电压的稳定, 可选用有载调压开关对一次侧电压进行自动调整。调压范围为±4×2.5%。对供电质量要求高的场所, 如医院、制烟厂、某些制造业等, 要求采用有载调压干式变压器。

从干式变压器制造工艺分可分为有环氧树脂绝缘干式变压器 (CRDT) 和浸渍绝缘干式变压器 (OVDT) 两种类型。我国由早期采用浸渍绝缘干式变压器 (OVDT) 逐步发展到采用环氧树脂绝缘干式变压器 (CRDT) 。环氧树脂绝缘干式变压器 (CRDT) 又分为有填料树脂浇注和无填料树脂浇注两种类型。有填料树脂浇注绕组在树脂中加入石英粉作为填料, 可使树脂机械强度增加, 膨胀系数减小, 导热性能提高, 从而可降低材料成本, 且绕组外观较好。

2 干式配电变压器的冷却方式

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。当装有吹风装置时提供急救条件 (其他变压器有故障时起动风机) 作为超铭牌容量运行。此时变压器处于强迫风冷运行状态, 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。

3 干式配电变压器的保护方式

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的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入造成短路停电等恶性故障, 为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外, 则可选用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%。若变压器不带外壳, 通常可以IP00防护表示。

4 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。那么如何利用其过载能力呢?

(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。变压器的容量选小了, 其相应的空载损耗和负载损耗也就减小了, 同时达到了节约电能的目的。

(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Sjs=700kVA时, 可选配2台 (而不用选配3台) 500 kVA干式变压器。当其中1台故障须退出运行时, 另1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。

5

变压器与油浸式配电变压器特性综合对比如下

6 结论

通过对干式变压器和油浸式变压器的综合对比分析, 使我们了解到它具有很多优于油浸式变压器的特点, 但油浸式变压器的显著性能和低成本是干式变压器难以取代的。在户外及防火要求一般的场所, 今后较长一段时间内, 将仍会以油浸变压器为主。而在要求防火、防爆的场所, 如商业中心、机场、地铁、高层建筑、水电站等, 可选用绝缘运行条件有所改善提高的干式配电变压器。

摘要：本文大概介绍了干式配电变压器的性能特点, 并通过干式配电变压器与油浸式配电变压器的综合对比分析, 说明了干式配电变压器的应用优势。

篇8：干式除渣系统在发电机组中的应用

【关键词】干式除渣系统 发电机组应用 节能 环保

【中图分类号】TK223.28【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0272-01

引言

我国的发电企业多数采用的是火力发电，而燃烧后产生的废渣的处理一直是困扰发电企业的一个难题，随着国家对环保的越来越重视，如何能在环保、节能的前提下处理这些废渣，就摆在了发电企业的眼前。

我国原有的处理方式是湿式排渣系统，但是这个系统的弊病就是会使用大量的水，而且极易产生废水，出现再生污染。1999年我国的的一个大型电厂引进了意大利MAGALDI公司研制出MAC干式排渣系统，这是干式排渣系统首次在国内开始使用。干式排渣系统与过去常规的湿式排渣系统相比，具有节水、节能和环保的特点，受到了国家节能政策的倡导，近几年来在发电厂除渣系统中得到了越来越多的应用。

目前国内已经如入运行的干式除渣系统约计有30台套，自2005年至今约有100余台机组的新建工程都采用干式除渣系统设备。

1、概述

我国是能源消费大国，但同时也是一个能源人均占有量和能源有效利用率低于世界平均水平的国家，原因就是我国的人口居世界第一位，摆在我们面前的是严重的能源供应与需求的无法协调，所以国家近几年陆续推进各企业进行节能减排，节省能源，号召使用低耗能、高环保的设备。

我国的发电企业一直都是一个能耗大户，如何在发电企业的工艺环节与设备运行中做到节约能源、环保生产、清洁生产？除了发电企业员工都能有节能减排意识，认真学习贯彻国家的能源政策，也要积极开发和采用先进的节能技术，企业也要把节能减排纳入日常管理工作中，合理和高效地利用能源。

干式除渣系统的出现就为火电企业发电机组的节能减排、环保生产、清洁生产解决了这一问题，风冷干式输渣系统工作原理：风冷干式除渣系统首先能保证干式除渣系统的不间断运行，燃烧后产生的高温炉渣能够全部落在除渣机的链式输送带上，虽然炉渣温度较高，但是运行速度不快，在压力为负的状态下，受到控制的少量外界冷空气能够逆向进入这个系统的内部，能让高温的干渣在逐渐冷却中完成燃烧。冷空气与高温干渣能够达到充分的热能交换，锅炉的辐射热和干渣的热吸收能使空气温度升高到锅炉的二次送风温度，这部分热量还可以再利用。干渣在进入炉膛后，渣的冷却温度则下降到正常温度，就可以进行下一步的操作了。我们厂原有的技术是捞渣机从水中捞出渣，经捞渣机破碎后与水混合搅拌然后由渣浆泵打走。经过技术改造后，加装了二级捞渣机从一级捞渣机下经二级捞渣机提升脱水后落入渣仓再次脱水后经车运输到灰场。经过在我厂一段时间的生产运行，这种生产方式还是可行的。

2、干式除渣系统应用分析

干式除渣技术最初是由日本的川崎重工株式会社发明的，采用的是封闭式链板输送机，但是他们研制的这个系统链条传动对高温物料输送适应性差，所以产品没能广泛的应用。1987年，意大利的MAGALDI公司研制出了MAC干式排渣系统，并且首先在意大利本国进行使用，我国的一个大型电厂电厂1999年引进了这套技术，并且在一直使用，运行情况良好，但是由于费用过高，这套系统没有在我国开展起来。随着我国越来越重视环保与节能，市场上干式除渣系统的成本开始降低，我国自主研发的干式除渣系统也可以投向市场，我国的很多电厂也已经采用了这套系统。目前在国内比较有名的企业是青岛达能环保设备有限公司，他们研制的 “四洲牌”干式除渣系统已经在国内30多家发电企业的发电机组中进行了使用。

干式除渣系统有以下优点：

（1）符合国家对环境保护的要求，整套系统都是零用水量、没有水资源消耗，也没有废水排放。

（2）干式除渣系统的工作原理就是让少量自然风直接与底渣接触，让渣中未完全燃烧的碳继续燃烧，燃烧后的热量被送入炉膛，减少了不完全燃烧热损失和物理热损失，有利于锅炉效率提高。

（3）燃烧的干渣由于充分燃烧、没有燃尽的碳含量很低，不用水解就保持了活性，提高了综合利用的价值。

（4）整套系统使锅炉排渣更加简单，也不需要占用厂区多大面积的地方，节省了发电厂的用地。

（5）锅炉结焦时，由液压破碎机拦截、待燃烧充分后进行初步破碎，有效保护下部设备，避免了从前湿排渣系统的爆炸现象，对发电机组的安全起到了有效地保护。

（6）我们都知道，我国的火电企业集中在北方，而干渣不怕结冰，可以忽略干渣的防冻措施，解决了原有的湿渣系统冬季不能使用的难题。

综合以上六点分析，干式除渣系统是一个环保、节能的系统，符合国家环保、节能的政策，也符合火电企业的使用需求，尤其我国水资源匮乏的国家，这种不用水的干式除渣系统有非常好的应用前景。

3、干式除渣系统有何问题及如何解决

干式除渣系统虽然从国内外来看，已经使用了近20年的时间，但是在使用过程中还是发现了一些问题，通过对国内几个比较成型的发电机组干式除渣系统的研究，总结主要的存在问题及解决办法是：

（1）一级碎渣机上部渣块倒灌于清扫链。

解决办法是：一般的发电企业都是在在清扫链出口处加装防护挡板，说白了，就是添加一个遮挡的物件，这样就使灰渣不会再产生倒灌问题。防护挡板的加装的要求，就是外体与砧面板相平，在减少输送空间的同时，增强了防倒灌能力。

（2）操作人员对设备的性能和控制调整不是很熟悉，经常造成堵渣现象。

解决办法是：这个问题普遍存在，因为系统是新的，再加上与原有系统根本不一样，自然会有操作不熟练的事情发生，只能针对新设备加强操作人员的培训，使其熟悉掌握干式除渣系统的输渣原理和运行操作，就能避免由于操作控制原因造成堵渣。

（3）清扫链过渡段积灰。

解决办法是：就是一般发电企业的通用办法都是沿着MAC机箱体底板走向安装一条抽灰的管路，因为这个管路能始段接入积灰严重的清扫链过渡段，而最终这个管道的终段与负压输送系统管路是相连的，所以利用负压输送系统的抽力，就可以达到定期清灰的目的。

4、结束语

我国的经济发展越来越好，但是水资源却越来越短缺，干式排渣系统的优点就是整个的处理系统都是密闭的，干渣的排放与输送都不会泄露，而且系统采用自动化程序进行控制，保证使渣中的未燃烧物质继续燃烧，燃烧后的热量可以回收再利用，这样既可以提高锅炉的热效率，也有利于干渣的综合利用，而且起到了环境保护的作用，热量的回收再利用，还节约能源。国家对企业的节能、环保要求也在不断提高，这就为干式排渣机的应用发展提供了广阔的市场前景，同时也会为国家带来可观的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]王启杰，杨宇春.干式排渣机在电厂除渣系统中的应用[J]科技情报开发与经济2006.18

[2]吴潮之.干式除渣技术在100MW发电机组中的应用[J]广东电力2010.08

[3]余海明.我国电力工业节能减排的现状及技术途径[J]中小企业管理与科技2009.01

[4] 许建新 李忠辉.干式排渣系统存在问题及改进[J]吉林电力 2008. 2

篇9：干式变压器在冶金工业中的应用

1 干式变压器的构成结构分析

与普通变压器一样, 干式变压器同样也是有铁芯和绕组两个核心部件构成。

干式变压器的铁芯一般是由多层厚度为0.35毫米硅钢片重叠而成, 这种硅钢片比较特殊, 其含硅量在5%左右, 且正反两面涂有绝缘漆。这种结构的好处主要有两个, 一是降低磁滞, 二是降低涡流损耗。从铁芯的结构划分, 可以将干式变压器分为芯式和壳式两种。芯式结构的干式变压器由于制造简单, 性能较好, 在我国广泛应用。然而, 壳式结构的干式变压器虽然机械强度高, 但由于制造工艺复杂, 成本较高, 在我国应用较少。

干式变压器的另一个核心部件就是绕组, 目前大部分的绕组都是通过绝缘导线绕制而成, 但是随着人们对于干式变压器的重视程度与研发力度的加大, 一种冷却效果更好, 可靠性更强的箔式绕组结构的干式变压器开始使用, 取得了良好的效果, 逐渐成为未来发展的一种趋势。

绕组和铁芯是干式变压的主要构成部分, 除此之外, 干式变压器器还要充分的考虑绝缘结构。绝艳结构主要分为两部分, 一部分是引出瓷套管和空气间隔之间的绝缘, 即外部绝艳;另一部分是绕组以及内部引线之间的绝缘, 即内部绝缘。

2 干式变压器的特点分析

干式变压器主要采用的是自然风冷与强制风冷两种冷却方式, 这普通的油浸式变压器有很大的不同。对于这两种冷却方式来说, 自然风冷由于降温效果小, 主要适用于小容量的变压器中;强制风冷是通过机械经行降温, 降温效果较好, 主要适用于容量较大的变压器中。有数据表明, 通过采用强制风冷的干式变压器可以提高近一半的输出能力, 这对于超负荷运行意义重大。

衡量变压器的一个重要的指标就是允许温升, 目前, 我们根据变压器的耐热程度将允许升温分为A、E、B、F、H五个等级。对于干式变压器而言, 允许升温同样也是一个重要的指标, 科学合理的允许升温可以极大地提高干式变压器运行的可靠性与安全性。

总的来说, 干式变压器的特点可以归结为以下几点:

(1) 从干式变压器的浇注材料来看, 我们一般采用阻燃效果好、安全环保的环氧树脂进行浇注, 这样的浇注而成的变压器能充分的满足我国电力系统的变压需求;

(2) 从绝缘结构上看, 干式变压器的绝缘结构由内外两部分绝缘结构组成, 绝缘效果较好。同时, 干式变压器的允许升温的级别较高, 这就提高了变压器运行的可靠性与稳定性。

(3) 与普通的了油浸式变压器相比, 干式变压器的在防潮方面表现优越。

3 干式变压器的选型应用分析

如何选择合适干式变压器, 我们主要从两个方面进行选型, 即负载性质和使用环境。在实际应用中, 干式变压器主要是用作降压变压器, 它的应用大大的提升电力系统运行的可靠性、安全性以及稳定性。

3.1 依据电力负荷性质进行选择

不同的电力负荷对于干式变压器的要求也不同, 因此电力施工中根据电力负荷的种类选择合适的干式变压器。例如, 当电力负荷的基准冲击水平高于150KV时, 我们一般采用环氧树脂浇注干式变压器;当低于150KV时, 我们就倾向于选择H级干式变压器。

3.2 依据干式变压器的使用环境进行选择

环氧树脂浇注干式变压器工作前不需要进行预热, 对环境的适应性强, 一般应用于一些环境条件恶劣的地方。然而对于一些工作环境较好, 要求较少的地方, 我们大部分采用的是H级干式变压器。

总体来看, 无论是环氧树脂浇注干式变压器还是H级干式变压器都有重要的用途, 但选择何种干式变压器, 则需要我们充分的考虑电力负荷以及使用环境等具体要求进行灵活性的选择。

4 结论

随着生产生活用电量的不断增加, 社会对干式变压的重视度也在不断地提高。近年来, 国家对于干式变压器的研发投入不断增大, 干式变压器的种类日益丰富, 干式变压器在电力系统中也得到了广泛的应用和推广。本文结合笔者多年的工作经验对干式变压器的构成结构、主要特点以及选型应用做了详细的阐述。但具体选择何种干式变压器, 则需要电力施工单位根据自身的具体情况灵活选择。

摘要：随着经济的发展, 无论是工业生产用电还是生活用电都呈现出爆发式的增长, 与此同时干式变压器凭借优越的防潮性和可靠性也越来越受到社会的广泛关注。本文结合笔者多年的工作经验对干式变压器的构成结构、主要特点以及选型应用做了详细的阐述。

关键词：干式变压器,特点分析,使用环境,选型应用

参考文献

[1]王正茂, 阎治安, 崔新艺, 苏少平.电机学[M].西安:西安交通大学出版社, 2000:25-26.

篇10：干式变压器在冶金工业中的应用

关键词:ECS-100;DCS;TRT;高炉全干式除尘控制

一、引言

高炉煤气能量回收发电装置(TRT)是高炉炉顶煤气的高效利用装置,其主要由煤气净化(除尘)系统和透平发电系统两大部分组成。高炉粗煤气经过重力除尘器、散热器、布袋除尘器(BDC)之后,成为净煤气,具备引入透平机组发电的条件。该装置具有减少环境污染和能量浪费、稳定炉顶压力、改善高炉生产条件,现已成为当今世界钢铁行业公认的节能环保装置。

攀钢新#3高炉TRT是在干式、湿式相结合的工艺上进行改进而建成的全干式除尘方式的TRT。全干式除尘系统主要由重力除尘器、散热器、布袋除尘器和排灰罐组成。根据新#3高炉TRT装置的控制设备较多,引入控制站的控制信号也较多(全干式除尘部分大概有5000多个信号点),控制系统选择浙大中控的WebField ECS-100 DCS控制系统进行全面的监视和控制。

二、工艺流程及系统配置

(一)系统概述

在攀钢新#3高炉煤气全干式除尘控制包括:散热器控制、BDC筒体控制、排灰控制。3个控制部分全部采用DCS系统控制,设一个工程师站和一个操作员站,与TRT透平发电控制系统一起组成一个大型的DCS系统,并通过过程控制网SCnetⅡ与系统控制站、通讯接口单元等在两个互为冗余的集线器(HUB)上直接连接,数据传输遵循TCP/IP协议。ECS-100 SCnetⅡ网络采用双重化冗余结构;控制站内部I/O控制总线是SBUS总线,主控制卡、数据转发卡、I/O卡通过SBUS进行信息交换。整个系统网络拓扑图如图1所示。

散热器部分主要由4套散热器组成,正常运行时2用2备。一套散热器包括2个眼镜阀、1个氮气阀、放散阀组成。其主要控制过程有:散热器的连锁投运和停运、散热器自动喷水、放散塔点火控制等。

BDC部分由12套布袋除尘器筒体组成,正常运行时8用4备,1套BDC包括2个眼镜阀、过滤阀、反吹阀和放散阀各1个。同时,公辅设施(比如反吹风机、过滤及反吹阀门等设备)也划归该部分进行控制。其主要控制过程有:BDC筒体的自动投运和停运,停运控制分检修停运和不检修停运两种情况,以及BDC筒体的过滤反吹自动控制等。

排灰系统包括:布袋筒体及卸灰阀组12套、粉尘计量装置及排灰阀组12套,12套可同时排放,也可单独排放;螺旋输送机一组(共4台);皮带输送机一组(共4台)。其控制过程主要有:筒体的自动卸灰和粉尘罐的自动排灰,其中还包括皮带与排灰系统的启动连锁和停止连锁控制。

连锁自动控制是该工程的主要编程任务。

(二)功能控制的实现

1、散热器自动控制:主要是工艺电气设备的控制及根据散热器温度进行喷水自动控制。

2、布袋筒体卸灰自动控制(控制逻辑图如图2):筒体内粉尘排放以料位而定,料位高时卸灰,料位低时关,也可人为进行排放。当粉尘达到筒体料位上限时必须排放,卸灰时,筒体先均压,再卸灰。

3、粉尘计量装置排灰(控制逻辑图如图3):粉尘计量装置内粉尘定量(粉尘重达3t,信号来自称重装置)排放,当粉尘计量装置内粉尘达到上料位时必须排放。12个粉尘计量装置共分4组,每3个粉尘计量装置为一组,供一台螺旋输送机排灰,4组可同时排灰,但每组内的3个粉尘计量装置每次只能有一个排灰。排灰时,排灰罐先泄压,再排灰。

4、控制氮气吹扫、置换等电磁阀完成筒体氮气自动循环吹扫控制。

5、控制反吹風机、过滤及反吹阀门等完成筒体空气自动吹扫控制。

三、控制系统编程思想

鉴于BDC排灰系统中的布袋筒体及卸灰阀组、粉尘计量装置及排灰阀组的数量较多,而且考虑到每套布袋筒体及卸灰阀组和每套粉尘计量装置及排灰阀组的控制逻辑基本一致,只有部分(12个粉尘计量装置共分4组,每3个粉尘计量装置为一组,供一台螺旋输送机)有所差别,同时因为在该排灰系统中,有的设备有机旁操作箱,而有的设备没有机旁操作箱,其控制完全由CRT完成。为了减少不必要的工作量,提高工作效率,本次控制系统编程利用WebField ECS-100功能强大的自定义功能块(DFB)把同一个系统中的不同设备再进行归类划分,从而把这些设备分为7种自定义功能模块:带机旁操作的单向电机、集中控制的单向电机、带机旁操作的电动阀门、有机旁操作箱的双线圈电磁阀、无机旁操作箱的双线圈电磁阀、有机旁操作箱的单线圈电磁阀、无机旁操作箱的单线圈电磁阀。

该种编程思想对设备的分类细化简练,规律性强,在程序的编写上操作性强,自定义功能模块直接调用,只需在自定义模块的引脚处输入相应的控制信号点,就可以达到控制要求,尤其在实现连锁控制的时候,只需把需连锁的信号条件串入模块“连锁自动运行条件”引脚就可以轻松实现连锁控制目的,这样,各个系统的自动控制程序编写起来就显得非常简便,对于新#3高炉TRT全干式除尘系统控制信号点多的情况,用这种办法确实可以达到事半功倍的效果,同时,在调试的时候也可以减少校验信号点的工作量,对于维护的方便性也可以得到大大的提高。

四、全干式除尘系统在CRT上的集中控制

根据本次TRT——煤气全干式除尘系统的各种设备有的有机旁操作箱,而有的没有机旁操作箱,以及系统有自动和手动两种操作方式的控制要求,在程序的编写上相应的在硬件组态软件(Sconfig)变量栏里加入<系统集中>、<系统机旁>、<系统自动>、<系统手动>和每个设备的启动、停止的自定义1字节变量。

系统预先定义的变量用于控制信息的交换处理等,在控制组态里预先定义的变量,可以在SupView软件里进行访问。

在CRT画面建立<系统集中>与<系统机旁>的切换控件、同时,对切换控件进行设置,使设备在CRT控制画面上实现集中控制的目的。

在CRT上的控件有两种功能:一种是运行状态显示;另一种是控制操作。其中运行显示由预先定义变量与动画形成动态连接;控制操作在<编辑脚本>里用Visual Basic语言进行程序编写达到控制要求。

全干式除尘系统的各个设备和信号经过以上步骤的编程、设置,就基本上完成了系统的控制编程,之后便可进行运行调试,首先是工程师站、操作员站、控制站、网络通讯的调试运行;之后再是现场系统的联机调试与运

行。

五、结束语

通过对新#3高炉TRT全干式除尘系统WebField ECS-100DCS控制系统硬件及软件的调试,使新#3高炉TRT全干式除尘系统顺利投运,运行过程中,设备及系统运行安全稳定,运行操作方便快捷,报警联锁及时可靠,自动和手动切换灵活、自动控制运行可靠稳定,取得了较高的自动化控制水平和调节控制效果,全面保证了设备的安全、经济运行和生产的稳定增长。同时,为今后大中型高炉TRT-全干式除尘自动化控制积累了大量的经验,具有很高的推广价值。

参考文献:

1、关绅,王振平.高炉煤气干法布袋除尘技术在大型高炉上的应用[A].中国钢铁工业节能减排技术与设备概览[M].冶金工业出版社,2008.

2、(瑞典)奥斯特隆姆,威顿马克著;周兆英译.计算机控制系统——原理与设计[M].电子工业出版社,2001.

3、李先才等.攀钢四高炉TRT“全干式”除尘的探索[J].冶金动力,2001(5).

4、浙江中控技术有限公司.ECS-100控制系统说明书[Z].2004.

5、浙江中控技术有限公司.SupView软件说明书[Z].2004.