Canwin es una empresa profesional de transformadores de potencia y fabricante de transformadores eléctricos.
Idioma
Canwin es una empresa profesional de transformadores de potencia y fabricante de transformadores eléctricos.
Los materiales principales del cuerpo del transformador incluyen materiales de circuitos magnéticos, materiales de circuitos, materiales aislantes, materiales estructurales, etc.
Los materiales principales del cuerpo del transformador incluyen materiales de circuitos magnéticos, materiales de circuitos, materiales aislantes, materiales estructurales, etc. Los usos y categorías de materiales específicos son:
1. Hoja de acero al silicio
En el transformador, los requisitos para el rendimiento del acero al silicio son principalmente:
①Baja pérdida de hierro, que es el indicador más importante de la calidad de las láminas de acero al silicio. Todos los países dividen los grados según el valor de pérdida de hierro. Cuanto menor es la pérdida de hierro, mayor es el grado.
②La intensidad de la inducción magnética (inducción magnética) es alta bajo el fuerte campo magnético, lo que reduce el volumen y el peso del núcleo de hierro del motor y el transformador, y ahorra láminas de acero al silicio, cables de cobre y materiales aislantes.
③La superficie es suave, plana y de espesor uniforme, lo que puede mejorar el factor de llenado del núcleo de hierro.
④Tiene buena punzonabilidad y es fácil de procesar.
⑤La adherencia y la soldabilidad de la película aislante de la superficie son buenas, lo que puede prevenir la corrosión y mejorar la propiedad de punzonado.
⑥ Básicamente sin envejecimiento magnético.
Clasificación y definición de grado de chapa de acero al silicio.
Los transformadores suelen utilizar láminas de acero al silicio de grano orientado laminadas en frío para garantizar sus niveles de eficiencia energética sin carga. La lámina de acero al silicio de grano orientado laminada en frío se puede dividir en lámina de acero al silicio de grano orientado laminada en frío ordinaria, lámina de acero al silicio de alta permeabilidad magnética (o lámina de acero al silicio de alta inducción magnética) y lámina de acero al silicio con puntuación láser según las propiedades y métodos de procesamiento. Por lo general, bajo el campo magnético alterno (valor máximo) de 50 Hz y 800 A, la lámina de acero al silicio con la polarización magnética mínima B800A = 1,78 T ~ 1,85 T lograda por el núcleo de hierro se denomina lámina de acero al silicio ordinaria, denominada "CGO". y B800A=1.85T o más La principal diferencia entre el acero Hi-B y el acero al silicio convencional es: la textura de orientación gaussiana del acero Hi-B El grado de acero al silicio es muy alto, es decir, la alineación de los granos de acero al silicio en el La dirección de magnetización fácil es muy alta. En la industria, el proceso de recristalización secundaria se utiliza para fabricar láminas de acero al silicio con un contenido de silicio del 3%. La orientación del grano del acero Hi-B es muy alta. La desviación promedio de la dirección de laminación es de 3 °, mientras que la de la lámina de acero al silicio ordinaria es de 7 °, por lo que el acero Hi-B tiene una mayor permeabilidad magnética, por lo general, su B800A puede alcanzar más de 1,88 T, lo que mejora la textura de orientación gaussiana y La permeabilidad magnética reduce la pérdida de hierro. Otra característica del acero Hi-B es que la tensión elástica de la película de vidrio y el revestimiento aislante adheridos a la superficie de la lámina de acero es de 3~5N/mm2, que es mejor que los 1~2 N/mm2 del acero al silicio orientado común. sábana. La capa de alta tensión reduce el ancho del dominio magnético y reduce las pérdidas anormales por corrientes de Foucault. Por lo tanto, el acero Hi-B tiene un valor de pérdida de hierro más bajo que la lámina de acero al silicio de grano orientado convencional.
La lámina de acero al silicio marcada con láser se basa en el acero Hi-B, a través de la tecnología de irradiación de rayos láser, la superficie está ligeramente tensa, el eje magnético se refina aún más y se logra una menor pérdida de hierro. Las láminas de acero al silicio marcadas con láser no se pueden recocer, porque el efecto del tratamiento con láser desaparecerá si se aumenta la temperatura.
Por lo general, es de alrededor de 1,56 T, que es aproximadamente un 20 % diferente de la densidad de flujo de saturación de la lámina de acero al silicio convencional de 1,9 T, por lo que la densidad de flujo de diseño del transformador también debe reducirse en un 20 %. La densidad de flujo de diseño de los transformadores de aceite de aleación amorfa suele ser inferior a 1,35 T. La densidad magnética de diseño del cambio seco de aleación cristalina suele ser inferior a 1,2 T.
2) Las tiras de núcleo de agregado amorfo son sensibles a la tensión. Después de que las tiras de núcleo están estresadas, el rendimiento sin carga se deteriora fácilmente. Por lo tanto, se debe prestar especial atención a la estructura. El núcleo debe estar suspendido en el marco de soporte y la bobina. Soportar su propia gravedad y, al mismo tiempo, se debe prestar especial atención durante el proceso de ensamblaje, el núcleo de hierro no se puede estresar y se deben reducir los golpes y otros métodos.
3) La magnetoestricción es aproximadamente un 10 % mayor que la de las láminas de acero al silicio convencionales, por lo que su ruido es difícil de controlar, lo que también es una de las principales razones para limitar la promoción generalizada de transformadores de aleación amorfa. El ruido del transformador presenta requisitos más altos, que se dividen en áreas sensibles y áreas no sensibles, y los requisitos de nivel de sonido se presentan de manera específica, lo que requiere una mayor reducción de la densidad magnética del diseño del núcleo.
4) La tira de aleación amorfa es delgada, con un grosor de solo 0,03 mm, por lo que no se puede fabricar en forma de laminación como una lámina de acero al silicio convencional, sino que solo se puede convertir en un núcleo de hierro enrollado. Por lo tanto, la estructura del núcleo de hierro de los fabricantes de transformadores convencionales no puede procesarse por sí mismos. Subcontratación, correspondiente a la sección rectangular de la tira de núcleo de hierro enrollado, la bobina del transformador de aleación amorfa generalmente también se convierte en una estructura rectangular;
5) El grado de localización no es suficiente. En la actualidad, se importan principalmente tiras de aleación amorfa de Hitachi Metals, y la localización se está realizando gradualmente. En China, Antai Technology y Qingdao Yunlu tienen banda ancha de aleación amorfa (213 mm, 170 mm y 142 mm). , y todavía hay una cierta brecha entre su rendimiento y la estabilidad de las tiras importadas.
6) La longitud máxima de la tira está limitada. La longitud máxima de la tira periférica exterior de la tira de aleación amorfa en la etapa inicial también está muy limitada debido a la limitación del tamaño del horno de recocido. Sin embargo, básicamente se ha resuelto en la actualidad y se pueden producir aleaciones amorfas con una longitud de banda periférica máxima de 10 m. El marco de núcleo de hierro se puede utilizar para fabricar cambio en seco de aleación amorfa de 3150 kVA e inferior y cambio de aceite de aleación amorfa de 10000 kVA e inferior.
Basado en el excelente efecto de ahorro de energía de los transformadores de aleación amorfa, junto con la promoción de la conservación de energía nacional y la reducción de emisiones y una serie de políticas, la cuota de mercado de los transformadores de aleación amorfa está aumentando y considerando la tira de aleación amorfa (actualmente 26,5 yuanes ) /kg) El precio es aproximadamente el doble que el de las láminas de acero al silicio convencionales (30Q120 o 30Q130), y la diferencia con el cobre es relativamente pequeña. Teniendo en cuenta la calidad de los productos de la red eléctrica y los requisitos de licitación, los transformadores de aleación amorfa suelen utilizar conductores de cobre. En comparación con las láminas de acero al silicio convencionales, las principales brechas de costos de los transformadores de aleación amorfa son las siguientes:
1) Debido a la estructura del núcleo enrollado, se debe adoptar la estructura trifásica de cinco columnas para el tipo de núcleo del transformador, lo que puede reducir el peso del núcleo de un solo marco y reducir la dificultad de montaje. La estructura trifásica de cinco columnas y la estructura trifásica de tres columnas tienen sus propias ventajas y desventajas en términos de costo. , En la actualidad, la mayoría de los fabricantes utilizan una estructura trifásica de cinco columnas. El núcleo de hierro de un solo marco comprado y el ensamblaje se muestran en la Figura 2:
2) Dado que la sección transversal del vástago es rectangular, para mantener constante la distancia de aislamiento, las bobinas de alto y bajo voltaje también se convierten en una estructura rectangular correspondiente.
1) Dado que la densidad magnética del diseño del núcleo es aproximadamente un 25% más baja que la de los transformadores de lámina de acero al silicio convencionales, y el coeficiente de laminación de su núcleo es de aproximadamente 0,87, que es mucho más bajo que el de los transformadores de lámina de acero al silicio convencionales de 0,97, su diseño cruzado El área de la sección debe ser mayor que la de los transformadores de lámina de acero al silicio convencionales. Si es superior al 25 %, el perímetro correspondiente de las bobinas de alta y baja tensión también aumentará en consecuencia. Al mismo tiempo, también es necesario considerar el aumento de la longitud de las vueltas de bobina de alta y baja tensión. Para garantizar que la pérdida de carga de la bobina no cambie, el área de la sección transversal del cable debe ser En consecuencia, el contenido de cobre de los transformadores de aleación amorfa es aproximadamente un 20% más alto que el de los transformadores convencionales.
3. Materiales del circuito
Visión general
El circuito interno del transformador se compone principalmente de devanados (también conocidos como bobinas). Está conectado directamente a la red eléctrica externa y es el componente central del transformador. El circuito interno del transformador generalmente está hecho de bobinados de alambre. Los alambres de cobre y los alambres de aluminio se dividen en alambres redondos, alambres planos (que se pueden dividir en alambres simples, alambres combinados y alambres transpuestos), conductores de lámina, etc. según la forma de la sección transversal de los alambres. capas, y finalmente forman la bobina general. Por lo tanto, los principales materiales conductores del circuito del transformador son el cobre y el aluminio.
3.1 Comparación de características del cobre y el aluminio
Tanto el cobre como el aluminio son materiales metálicos con buena conductividad eléctrica y son conductores comúnmente utilizados para fabricar bobinas de transformadores. Las diferencias en las propiedades físicas se muestran en la siguiente tabla:
3.2 Comparación de rendimiento de alambres de cobre y aluminio en devanados de transformadores
La diferencia del transformador cobre-aluminio también está determinada por la diferencia de materiales, que se materializa en los siguientes aspectos:
1) La resistividad de los conductores de cobre es solo alrededor del 60% de la de los conductores de aluminio. Para lograr los mismos requisitos de pérdida y aumento de temperatura, el área de la sección transversal de los conductores de aluminio que se utilizará es más del 60 % mayor que la de los conductores de cobre, por lo que se requieren la misma capacidad y los mismos parámetros. El volumen del transformador de conductor de aluminio suele ser mayor que el del transformador de conductor de cobre, pero el área de disipación de calor del transformador también aumenta en este momento, por lo que el aumento de temperatura del aceite es menor;
2) La densidad del aluminio es solo alrededor del 30% de la del cobre, por lo que los transformadores de distribución con conductor de aluminio son más livianos que los transformadores de distribución con conductor de cobre;
3) El punto de fusión del conductor de aluminio es mucho más bajo que el del conductor de cobre, por lo que el límite de aumento de temperatura de la corriente de cortocircuito es de 250 ℃, que es inferior a los 350 ℃ del conductor de cobre. Grande, por lo que el volumen también es mayor que el transformador de conductor de cobre;
4) La dureza del conductor de aluminio es baja, por lo que las rebabas superficiales son más fáciles de eliminar, por lo que después de fabricar el transformador, se reduce la probabilidad de cortocircuito entre vueltas o entre capas causado por las rebabas;
5) Debido a la baja resistencia a la tracción y a la compresión de los conductores de aluminio y a la escasa resistencia mecánica, los transformadores de conductores de aluminio no son tan capaces de provocar cortocircuitos como los transformadores de conductores de cobre. El límite de tensión del conductor es de 1600 kg/cm2 y la capacidad de carga mejora considerablemente;
6) El proceso de soldadura entre el conductor de aluminio y el conductor de cobre es deficiente, y la calidad de soldadura de la unión no es fácil de garantizar, lo que afecta en cierta medida la confiabilidad del conductor de aluminio.
7) El calor específico del conductor de aluminio es el 239 % del conductor de cobre, pero teniendo en cuenta la diferencia de densidad y densidad eléctrica de diseño entre los dos, la diferencia de constante de tiempo térmico real entre los dos no es tan grande como el calor específico. diferencia. La capacidad de sobrecarga a corto plazo de los transformadores de tipo seco tiene poco efecto.
4. Material aislante
Visión general
Sin embargo, la fiabilidad y la vida útil de un transformador dependen en gran medida del material aislante utilizado. Los materiales aislantes, también conocidos como dieléctricos, son sustancias con alta resistividad y baja conductividad. Los materiales aislantes se pueden utilizar para aislar conductores cargados o con diferentes potenciales, lo que permite que la corriente fluya en una determinada dirección. En los productos de transformadores, los materiales aislantes también desempeñan las funciones de disipación de calor, refrigeración, soporte, fijación, extinción de arcos, mejora del gradiente potencial, resistencia a la humedad, resistencia al moho y protección del conductor. Bajo la acción del voltaje de CC, solo una corriente muy pequeña fluye a través del material aislante. Su resistividad (referida a la resistividad del volumen en el aire) es relativamente alta, generalmente 108~1020Ω·cm (la resistividad del conductor es 10-6~10-3Ω·cm, y la resistividad del semiconductor es 10-3~ 108Ωcm).
El material aislante tiene una resistencia muy grande a la corriente continua. Debido a su alta resistividad, bajo la acción de la tensión continua, es prácticamente no conductor excepto por una muy pequeña corriente de fuga superficial; mientras tiene capacitancia a corriente alterna. La corriente eléctrica también se considera generalmente como no conductora. Cuanto mayor sea la resistividad del material aislante, mejores serán sus propiedades aislantes.
Los materiales aislantes se utilizan en transformadores para aislar las partes conductoras entre sí a tierra (potencial cero). Cuando se utilizan en varios soportes, también deben tener buenas propiedades mecánicas. Además, los materiales aislantes también desempeñan otras funciones, como la refrigeración, la fijación, el almacenamiento de energía, la extinción de arcos, la mejora del gradiente potencial, los conductores a prueba de humedad, a prueba de moho y de protección.
Por lo general, los materiales aislantes se dividen en tres categorías:
1) Materiales aislantes de gas: a temperatura y presión normales, los gases secos generales tienen buenas propiedades aislantes, como aire, nitrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono, hexafluoruro de azufre, etc. Entre ellos, el aire y el hexafluoruro de azufre se utilizan en transformadores. ampliamente;
2) Material aislante líquido: El material aislante líquido suele existir en forma de aceite, también conocido como aceite aislante. Tales como aceites minerales, aceites vegetales, ésteres sintéticos, etc.;
3) Materiales aislantes sólidos: como pintura aislante, pegamento aislante, papel aislante, cartón aislante, cartón corrugado, películas y plásticos eléctricos, laminados eléctricos (varillas, tubos), resina epoxi moldeada, porcelana eléctrica, caucho, productos de mica, etc. .
4.1 Aceite aislante
El aceite aislante se caracteriza por una alta resistencia eléctrica, alta iluminación, bajo punto de congelación, temperatura de rendimiento bajo la acción del oxígeno, alta temperatura y fuerte campo eléctrico, no tóxico, no corrosivo, baja viscosidad, buena fluidez, etc. Es ampliamente utilizado en productos eléctricos como transformadores, interruptores de aceite, condensadores y cables, y cumple la función de aislamiento, refrigeración, impregnación y relleno. Además, también juega el papel de extinción de arco en interruptores de aceite y almacenamiento de energía en condensadores.
El aceite aislante juega el doble papel de aislamiento y enfriamiento en el transformador al mismo tiempo;
Actualmente, los aceites aislantes se dividen generalmente en las siguientes categorías:
1) Aceite mineral: como aceite de transformador, aceite de interruptor, aceite de condensador, aceite de cable;
2) Aceite sintético: como dodecilbenceno, aceite de silicona, éster sintético, etc.;
3) aceite vegetal;
4.2 Resina epoxi
La resina epoxi es un compuesto polimérico. La resina se caracteriza por ser un material orgánico sólido, semisólido o casi sólido con una masa molecular indeterminada (generalmente alta), una tendencia a fluir cuando se somete a estrés, generalmente un rango de ablandamiento o fusión, y una sección transversal sólida que a menudo presenta una forma de concha. Tiene las siguientes características básicas:
1) La cadena molecular es muy larga, cada cadena contiene cientos o incluso decenas de miles de átomos, que están unidos entre sí de forma covalente;
2) La cadena molecular larga se compone de la unidad repetitiva más pequeña, es decir, el eslabón de la cadena, y el número de eslabones de la cadena en una molécula se denomina grado de polimerización;
3) La fuerza intermolecular total de las macromoléculas suele exceder la fuerza del enlace químico entre los átomos de la molécula, por lo que los compuestos poliméricos tienen una serie de características: por ejemplo, no hay polímero gaseoso, el proceso de disolución del polímero es muy lento, etc. existe un entrecruzamiento entre las moléculas. Esta característica es aún más distintiva.
La resina epoxi se refiere a oligómeros que contienen grupos funcionales epoxi. Las resinas epoxi comenzaron a aparecer en 1891. Después de 1947, muchas empresas en los Estados Unidos y Suiza sintetizaron con éxito resinas epoxi de bisfenol A industrialmente. mi país inició la producción en 1956.
Las propiedades de aislamiento eléctrico de los materiales epoxi son particularmente destacadas. Cuando no se agrega relleno, el EB del producto curado es superior a 16MV/m, el pV es superior a 1011Ω·m, el εr es de 3 a 4 y el tanδ es de aproximadamente 0,002 por debajo de la frecuencia de alimentación. Por lo tanto, las resinas de anillo de oxígeno al 20% se utilizan para el aislamiento eléctrico y electrónico, como la pintura de impregnación epoxi como pintura aislante de clase B, que impregna los devanados del estator de motores pequeños y medianos; la pintura epoxi sin disolventes se utiliza para la impregnación al vacío de devanados de estator de motores grandes; los laminados (placas, tubos, varillas) se utilizan como cuñas ranuradas y espaciadores de motores, varillas de operación de interruptores de alto voltaje; los adhesivos se utilizan para la unión de bujes de porcelana eléctrica de alto voltaje; Los moldes se utilizan para el aislamiento de discos en aparatos eléctricos combinados (GIS) completamente cerrados con hexafluoruro de azufre. Componentes como aisladores, transformadores y condensadores cerámicos de alta tensión. En la actualidad, las marcas de resinas epoxi o resinas epoxi modificadas producidas en China aún no son uniformes por el momento. Los nombres de los diferentes fabricantes de resinas epoxi de todo el mundo también son diferentes y deben identificarse mediante una marca comercial.
Las resinas epoxi son solo oligómeros y solo se pueden usar después del curado. El agente de curado puede reaccionar con la resina epoxi para entrecruzar las moléculas de resina de una estructura lineal a una estructura a granel. Los promotores/catalizadores pueden reducir la energía de activación de la reacción y pueden promover/ajustar el proceso de reacción de gel del molde. El agente de curado usa el hidrógeno activo que contiene para llevar a cabo una reacción de adición de apertura de anillo con el grupo epoxi activo en la resina para lograr el curado. El hidrógeno activo es -NH2, -NH-, -COOH, -OH y -SH en el agente de curado o acelerador. en el hidrógeno. Los agentes de curado comúnmente utilizados son aminas y anhídridos de ácido. Algunos agentes de curado requieren aceleradores/catalizadores, algunos requieren condiciones de alta temperatura y algunos pueden reaccionar violentamente a bajas temperaturas. Diferentes agentes de curado también darán lugar a grandes diferencias en las propiedades de los productos curados, lo que tiene un impacto significativo en las propiedades finales del producto. Por lo tanto, es muy importante diseñar y seleccionar el agente de curado en el sistema de formulación de resina epoxi.
El aislamiento de epoxi se usa en transformadores de tipo seco y es un nuevo desarrollo en los últimos 40 años. Se requiere que la vida útil de diseño de la bobina del transformador alcance los 30 años, y el grado de resistencia al calor debe alcanzar el grado F. Es difícil que los materiales generales cumplan con los requisitos.
Para ello, es necesario diseñar, optimizar, ensayar y verificar los materiales utilizados y sus sistemas y procesos de formulación para obtener el efecto deseado. En el transformador de tipo seco con aislamiento de resina, el sistema de resina epoxi se forma por fundición o inmersión y luego se cura térmicamente para formar el aislamiento de la bobina (es decir, el aislamiento longitudinal). Durante toda la operación del transformador tipo seco, el aislamiento de resina epoxi también debe garantizar el aislamiento eléctrico de la bobina y la resistencia mecánica, y disipar el calor en el interior de la bobina a través de la conducción térmica.
Su mayor debilidad es la irreversibilidad e irreparabilidad de los defectos y daños del aislamiento de la resina (generalmente defectos en el proceso de fabricación y daños en el proceso de operación). Por lo tanto, evitar el agrietamiento del aislamiento sólido, evitar los defectos de fundición y evitar la descarga parcial (es decir, la descarga parcial) son particularmente importantes y se convierten en la clave para la tecnología de fabricación de aislamiento sólido y son el foco de la competencia entre los fabricantes.
Debido al alto aumento de temperatura causado por la pérdida durante el funcionamiento del transformador, el aislamiento de resina funciona a alta temperatura durante mucho tiempo (como el transformador de clase F, la temperatura de trabajo máxima diseñada generalmente es de alrededor de 140 ℃), y el transformador puede estar a alta temperatura antes de la puesta en marcha y durante el mantenimiento. Baja temperatura (como -30 ℃), y el transformador estará sujeto a la gran descarga eléctrica de un rayo de alto voltaje o cortocircuito en cualquier momento. Las bobinas con aislamiento de resina deberían poder adaptarse a estos cambios y ser capaces de resistir choques electrodinámicos de cortocircuito a temperaturas extremadamente altas y bajas. Por lo tanto, se imponen requisitos extremadamente estrictos a las propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas de los sistemas de aislamiento de epoxi.
Actualmente existen dos tipos de sistemas de materiales aislantes para transformadores de fundición de resina, uno es "fundición de resina pura + refuerzo de fibra de vidrio de alta tasa de llenado", y el otro es "fundición de polvo de resina de cuarzo + refuerzo local de malla de vidrio preimpregnado".
El sistema de aislamiento (es decir, la estructura de aislamiento convencional) cubre un campo más amplio que el sistema de material de aislamiento. Se refiere al aislamiento de equipos eléctricos (o sus componentes independientes) como un todo, incluidos no solo los materiales de aislamiento y sus combinaciones, sino también el aislamiento y los conductores. O la relación entre imanes, la relación con el campo eléctrico, la relación entre el aislamiento y el medio que lo rodea (gas o líquido y sus condiciones, contaminación superficial, condiciones de disipación de calor, fuerza mecánica o radiación, etc.), etc., y su adaptabilidad a los parámetros de operación del sistema de potencia Es aislamiento. El flujo de aire y la disipación de calor en el transformador de tipo seco, la tensión del aislamiento, etc., están todos dentro del alcance del sistema de aislamiento a considerar.
4.3 Papel aislante
El papel de fibra vegetal se divide en fibra de madera, fibra de algodón y fibra de cáñamo, de los cuales el más utilizado es el papel de fibra de pulpa de madera al sulfato puro. El abeto y el pino coreano y otras maderas se componen principalmente de celulosa, que es un compuesto polimérico natural. El método de fabricación del papel aislante adopta un método químico, como el método del sulfato. En este método, el componente principal del líquido de cocción es el sulfuro de sodio (Na2S). El sulfuro de sodio se hidroliza para generar hidrógeno sulfuro de sodio e hidróxido de sodio. La celulosa reacciona y se disuelve en la lejía. El líquido de cocción es relativamente suave, por lo que el peso molecular de la celulosa disminuye muy poco. Los papeles aislantes de celulosa vegetal comúnmente utilizados en transformadores son: papel para cables de potencia, papel para cables de alta tensión y papel aislante entre vueltas de transformadores.
1) Papel para cables: El papel para cables está hecho de pulpa kraft, los grados son DL08, DL12, DL17, los espesores son de 0,08 mm, 0,12 mm y 0,17 mm, respectivamente, y se suministran en rollos. Después de que el papel del cable se impregne con aceite de transformador, su resistencia mecánica y la resistencia eléctrica mejorarán significativamente. Por ejemplo, la resistencia eléctrica del papel del cable de alimentación en el aire es de 6~9×103kV/m, y después de secar y sumergir el aceite del transformador, la resistencia eléctrica alcanza los 70~90×103kV/m. Tiene suficiente estabilidad térmica y generalmente se usa como aislamiento de bobinado y aislamiento entre capas. El papel para cables también incluye papel para cables de alto voltaje, papel para cables de bajo voltaje, papel para cables de alta densidad y papel crepé aislante. El papel para cables de alta tensión es adecuado para transformadores y transformadores de 110-330 kV, con tangente de baja pérdida dieléctrica; el papel para cables de baja tensión se utiliza para el aislamiento de cables de alimentación y transformadores u otros productos eléctricos de 35 kV o menos; El papel crepé aislante está hecho de papel aislante eléctrico. Está hecho de procesamiento de arrugas, y hay arrugas a lo largo de su dirección transversal, que se separan cuando se estiran. A menudo se utiliza para envolver el aislamiento de transformadores sumergidos en aceite, como el envoltorio de aislamiento de salidas de bobina, cables y dispositivos de protección electrostática; El papel para cables de alta densidad también es aislante Un tipo de papel crepé, la fuerza eléctrica es 100% a 150% más alta que el papel crepé general, la fuerza mecánica es 50% más alta, la fuerza eléctrica es alta, la resistencia al aceite es buena, la elasticidad es buena y es fácil de estirar. Se puede utilizar como mina en lugar de cinta barnizada. y aislamiento de conexiones de cables y codos.
2) Papel telefónico: El papel telefónico también está hecho de pulpa al sulfato, que se usa comúnmente en los cables telefónicos. Tiene poca resistencia mecánica y generalmente se usa como aislamiento de vuelta, aislamiento de capa o aislamiento de cubierta de conductores.
3) Papel de condensador: El papel de condensador se divide en Clase A y Clase B según los requisitos de uso. El papel de condensador de clase A se utiliza para condensadores dieléctricos de papel metalizado en la industria electrónica. La clase B se utiliza principalmente como dieléctrico interpolar para condensadores de potencia. El papel de condensador se caracteriza por su alta hermeticidad y espesor delgado. En general, los transformadores de corriente suelen utilizar papel de condensador y rara vez se utilizan transformadores.
4) Papel aislante enrollado: el papel aislante enrollado se utiliza como papel de respaldo del papel de apresto, y el papel de apresto se utiliza para enrollar el cilindro aislante (tubo) y el manguito capacitivo, que se caracteriza porque la altura de absorción de agua es mayor que el papel del cable y más bajo que el papel de impregnación. El papel encolado se divide en encolado por una o dos caras (resina fenólica o epoxi), que se cura a baja temperatura. Cuando el papel pegado se usa para hacer un tubo de papel o prensar un laminado, el pegamento finalmente se cura cuando se calienta y se presiona. , El rollo es generalmente cinta de una cara y la cinta prensada es cinta de doble cara. Además, también hay papel encolado con diamante (papel encolado con malla), que se utiliza para el aislamiento entre capas de bobinas de bobinado de láminas sumergidas en aceite. Después del curado, asegura la adhesión entre los aislamientos y entre el aislamiento y la lámina, mejorando la Resistencia y la buena permeabilidad al aceite.
El papel aislante para transformadores convencional se usa principalmente para papel para cables, papel crepé y papel dispensador de rombos, que se usan en transformadores como aislamiento entre vueltas, aislamiento entre capas, unión de plomo, etc. Por lo general, los precios de varios tipos de papel aislante son No es diferente. Será demasiado grande, alrededor de 20 yuanes/kg.
4.4 Materiales compuestos eléctricos
Las películas delgadas eléctricas y los materiales compuestos eléctricos tienen excelentes propiedades dieléctricas y pertenecen a materiales aislantes de láminas delgadas. Las películas eléctricas incluyen películas de poliéster y películas de poliimida, que también se pueden usar como aislamiento de cables y aislamiento entre capas en transformadores. El material compuesto eléctrico es un producto compuesto hecho de uno o dos lados del material de fibra adherida con película, que se puede usar como aislamiento entre capas en transformadores, especialmente en bobinas enrolladas en papel de aluminio transformadas en seco, y las bobinas de bajo voltaje generalmente están hechas de materiales compuestos. Después de la impregnación con resina, se utiliza como aislamiento entre capas. Los materiales compuestos comúnmente utilizados son DMD, GHG, etc.
El nombre completo de DMD es material compuesto blando no tejido de fibra de poliéster de película de poliéster, que se divide en DMD de resina preimpregnada y DMD no preimpregnado. D) El compuesto blando de tres capas fabricado. DMD tiene un excelente aislamiento eléctrico, resistencia al calor y resistencia mecánica, así como excelentes propiedades de impregnación. El DMD no preimpregnado se puede utilizar como aislamiento de capa intermedia para transformadores sumergidos en aceite, y el DMD preimpregnado se puede utilizar como aislamiento de capa intermedia para bobinas enrolladas con lámina de bajo voltaje en transformadores de tipo seco de Clase F. Sus indicadores de desempeño específicos se muestran en la siguiente tabla:
El nombre completo de GHG es material compuesto blando de fibra de vidrio de resina de grado H preimpregnado con película de poliimida. Es un material compuesto blando de tres capas hecho de tela de fibra de vidrio (G) pegada en ambos lados de una película de poliimida (H). . En comparación con DMD, tiene una mejor resistencia al calor y se puede utilizar para el aislamiento entre capas de bobinas enrolladas con lámina de bajo voltaje de transformadores de tipo seco con aislamiento de clase H.
El nombre completo de NHN es material compuesto suave de papel de fibra de poliaramida de película de poliimida. NHN es actualmente el material aislante de capa delgada de más alto grado, con excelente resistencia al calor, buenas propiedades dieléctricas, pequeña absorción de agua y excelente resistencia a la humedad. Pertenece al material aislante de clase H y se puede utilizar para el aislamiento entre capas de transformadores de tipo seco de clase H. Sus parámetros de rendimiento específicos se muestran en la siguiente tabla:
4.5 Cartón aislante
El cartón aislante está hecho de papel de pulpa de madera kraft pura y se puede utilizar para espaciadores de huecos de aceite, soportes de huecos de aceite, separadores, tubos de cartón, papel corrugado, aislamiento de yugo de hierro, aislamiento de clips y placas de presión de devanado de aislamiento final para devanados circulares, etc. el grosor común es de 1,0 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 6 mm, el cartón aislante se divide en cartón de baja densidad, cartón de densidad media y cartón de alta densidad según la densidad, el papel de baja densidad generalmente se llama cartón blando T3 , la densidad está entre 0,75 g/cm3 y 0,9 g/cm3, la resistencia es baja y, a menudo, se usa para doblar piezas o hacer piezas elásticas después de humedecerse, como formar anillos angulares, piezas anulares y tubos de papel blando. El cartón de baja densidad tiene una alta tasa de absorción de aceite, buena formabilidad, pero malas propiedades mecánicas; el cartón de densidad media suele denominarse cartón T1, con una densidad entre 0,95 g/cm3 y 1,15 g/cm3, utilizado como soporte, etc.; cartón de alta densidad El cartón se suele denominar cartón T4, con una densidad de 1,15 g/cm3 a 1,3 g/cm3, y se utiliza como tubo de cartón aislante, placa de presión aislante y anillo terminal. En la estructura espaciadora de placa de aceite compuesta por tubos de papel multicapa de bobina de alto voltaje, también se puede usar cartón corrugado en lugar de puntales de cartón para formar espacios de aceite, lo que puede ahorrar materiales sobre la base de garantizar el rendimiento del aislamiento.
4.6 Película de polipropileno
La película de polipropileno está hecha de resina de polipropileno (PP) extruida en una lámina gruesa y estirada en una dirección. 0,92 g/cm3. 2) Tiene buenas propiedades eléctricas y estabilidad química, el coeficiente dieléctrico relativo es de 2 a 2,2 y la presión de ruptura es superior a 150MV/m; 3) Tiene buenas propiedades mecánicas y su resistencia a la tracción es superior a 100 MPa; 4) Se puede utilizar durante mucho tiempo a 125 ℃ y pertenece al aislamiento de clase E; 5) Tiene hidrofobicidad y una fuerte capacidad de absorción de agua, y puede usarse para el aislamiento de cables de transformadores sumergidos en aceite.
4.7 Otros materiales aislantes
El aceite de transformador y el papel aislante son los principales materiales aislantes para bobinas de transformadores sumergidos en aceite. La resina, el papel aislante y los materiales compuestos son los principales materiales aislantes para bobinas de transformadores de tipo seco. Además de estos materiales, los siguientes materiales aislantes también son comúnmente utilizados en transformadores: (madera laminada, laminado, pintura aislante, pegamento aislante, cinta de algodón, cinta de compresión, cinta sin trama, etc.
1) Laminado: El laminado eléctrico es un material aislante en capas hecho de papel, tela y chapa de madera como sustrato, sumergido (o recubierto) con diferentes adhesivos y prensado en caliente (o laminado). . De acuerdo con los requisitos de uso, los productos laminados se pueden convertir en productos con excelentes propiedades eléctricas y mecánicas, resistencia al calor, resistencia al aceite, resistencia al moho, resistencia al arco y resistencia a la corona. Los productos laminados incluyen principalmente laminados, madera laminada, tubos laminados, varillas, núcleos de manguitos de condensadores y otros perfiles especiales. Las propiedades de los laminados dependen de la naturaleza del sustrato y del adhesivo y del proceso por el cual se forman. Según las diferentes materias primas y adhesivos, los laminados se dividen en laminados aislantes (cartón, utilizado para el cambio de aceite), cartón laminado fenólico (comúnmente conocido como baquelita, cartón impregnado con resina fenólica, utilizado para el cambio de aceite), cartón laminado fenólico de tela (algodón tela impregnada con resina fenólica, comúnmente utilizada para el cambio de aceite), tablero de tela de vidrio epoxi (tela de fibra de vidrio con resina epoxi como adhesivo, se puede usar para cambio en seco de grado F o cambio de aceite), tablero de tela de vidrio de éter de difenilo modificado (tela de fibra de vidrio utiliza resina de éter de difenilo modificada como adhesivo, que se puede utilizar para el cambio en seco de nivel H), tablero de tela de vidrio de bismaleimida (la tela de fibra de vidrio utiliza resina de bismaleimida como adhesivo, se puede utilizar para el cambio en seco de nivel H). Los laminados suelen tener buenas propiedades de resistencia mecánica y aislamiento, y se utilizan a menudo como aislamiento de clip de núcleo, soportes externos, etc. en transformadores.
2) Cilindro de aislamiento (tubo): El cilindro de aislamiento en el transformador se usa principalmente entre las bobinas interna y externa, entre la bobina y el núcleo de hierro, para la bobina que recubre el esqueleto, y el cable se enrolla directamente en el cilindro de aislamiento. Al mismo tiempo, el cilindro de aislamiento también se puede usar para el aislamiento principal, aumentar la cantidad de espacios de aceite en el aislamiento principal y fortalecer el aislamiento. Según los diferentes materiales, el tubo aislante generalmente se divide en tubo de papel fenólico (comúnmente utilizado para el cambio de aceite), tubo de tela de vidrio epoxi (comúnmente utilizado para el cambio de aceite o cambio en seco de grado F), tubo de tela de vidrio de éter difenílico modificado (comúnmente utilizado para cambio de aceite) cambio en seco de nivel H), cilindro de plástico reforzado con fibra de vidrio (comúnmente utilizado en el cambio en seco de nivel H), cilindro de tela de vidrio de bismaleimida (comúnmente utilizado en el cambio en seco de nivel H), etc.
3) Madera laminada: La madera laminada eléctrica está hecha de maderas duras de alta calidad, como abedul, haya, etc. Después de ser cocinada dos veces a 70 °C a 80 °C, se eliminan el ácido de lignina y la grasa de la propia madera, y luego cortar en piezas individuales de 1 a 3 mm. Después del secado, se recubre con adhesivo de resina. Después del precurado, se ensambla y apila repetidamente. Tiene buena resistencia aislante y resistencia mecánica. Se puede utilizar como espaciador, anillo angular, etc. en el cambio de aceite. .
1) Cintas de unión: las cintas de unión de transformadores incluyen cintas de algodón, cintas de compresión, cintas de malla semisecas sin trama, cintas de vidrio, cintas de poliéster, etc., que se utilizan para unir y apretar núcleos y bobinas de hierro.
5. Estructura de materiales y accesorios.
En el transformador también hay materiales estructurales y accesorios. Los materiales estructurales desempeñan principalmente las funciones de soporte del transformador, circuito magnético, refuerzo del circuito, empaque de líquido aislante del transformador, etc., incluidos clips, tanques de aceite, radiadores, conservadores de aceite, etc. Los materiales principales son para acero Q235, acero no magnético se utiliza a menudo para el casquillo de salida de la tapa del depósito de combustible para reducir las corrientes de Foucault. Además, a veces se utiliza acero no magnético o acero de alta calidad dentro del cuerpo del transformador.
Los accesorios del transformador tienen principalmente funciones de protección y monitoreo del rendimiento. Los transformadores secos incluyen termostatos, ventiladores, transformadores, etc., y los transformadores de aceite incluyen relés de gas, termostatos, válvulas de alivio de presión, interruptores de toma, etc. Los clientes requieren algunos accesorios. proponer.
Fuente: Círculo de transformadores
