Matapos basahin ito, magkakaroon ka ng komprehensibong pag-unawa sa materyal at konstruksyon ng katawan ng transformer.

Ang mga pangunahing materyales ng katawan ng transformer ay kinabibilangan ng mga materyales para sa magnetic circuit, mga materyales para sa circuit, mga materyales para sa insulasyon, mga materyales para sa istruktura, atbp. Ang mga partikular na gamit at kategorya ng materyal ay:

1. Silikon na bakal na sheet

Sa transpormer, ang mga kinakailangan para sa pagganap ng silicon steel ay pangunahing:

①Mababang pagkawala ng bakal, na siyang pinakamahalagang tagapagpahiwatig ng kalidad ng mga sheet ng silicon steel. Hinahati ng lahat ng bansa ang mga grado ayon sa halaga ng pagkawala ng bakal. Mas mababa ang pagkawala ng bakal, mas mataas ang grado.

②Mataas ang intensidad ng magnetic induction (magnetic induction) sa ilalim ng malakas na magnetic field, na binabawasan ang volume at bigat ng iron core ng motor at transformer, at nakakatipid sa mga silicon steel sheet, copper wire, at insulating materials.

③Ang ibabaw ay makinis, patag, at pantay ang kapal, na maaaring mapabuti ang filling factor ng iron core.

④Ito ay may mahusay na kakayahang sumuntok at madaling iproseso.

⑤Maganda ang adhesion at weldability ng surface insulating film, na maaaring pumigil sa kalawang at mapabuti ang punching properties.

⑥ Halos walang magnetic aging.

Pag-uuri at kahulugan ng grado ng silicon steel sheet

Karaniwang gumagamit ang mga transformer ng cold-rolled grain-oriented silicon steel sheets upang matiyak ang kanilang no-load energy efficiency. Ang cold-rolled grain-oriented silicon steel sheet ay maaaring hatiin sa ordinaryong cold-rolled grain-oriented silicon steel sheet, high magnetic permeability silicon steel sheet (o high magnetic induction silicon steel sheet), at laser scoring silicon steel sheet ayon sa mga katangian at pamamaraan ng pagproseso. Karaniwan, sa ilalim ng alternating magnetic field (peak value) na 50Hz at 800A, ang silicon steel sheet na may minimum na magnetic polarization na B800A=1.78T～1.85T na nakakamit ng iron core ay tinatawag na ordinaryong silicon steel sheet, na tinutukoy bilang "CGO", at B800A=1.85T o higit pa. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Hi-B steel at conventional silicon steel ay: ang Gaussian orientation texture ng Hi-B steel. Ang antas ng silicon steel ay napakataas, ibig sabihin, ang pagkakahanay ng mga butil ng silicon steel sa madaling direksyon ng magnetization ay napakataas. Sa industriya, ang proseso ng secondary recrystallization ay ginagamit upang gumawa ng mga silicon steel sheet na may silicon content na 3%. Napakataas ng oryentasyon ng butil ng Hi-B steel. Ang average na paglihis mula sa direksyon ng pag-ikot ay 3°, habang ang sa ordinaryong silicon steel sheet ay 7°, kaya ang Hi-B steel ay may mas mataas na magnetic permeability, kadalasan ang B800A nito ay maaaring umabot ng higit sa 1.88T, na nagpapabuti sa tekstura ng oryentasyon ng Gaussian at binabawasan ng magnetic permeability ang pagkawala ng bakal. Ang isa pang katangian ng Hi-B steel ay ang elastic tension ng glass film at insulating coating na nakakabit sa ibabaw ng steel sheet ay 3~5N/mm2, na mas mahusay kaysa sa 1~2 N/mm2 ng ordinaryong oriented silicon steel sheet. Binabawasan ng high tension layer ang magnetic domain width at binabawasan ang abnormal eddy current losses. Samakatuwid, ang Hi-B steel ay may mas mababang iron loss value kaysa sa conventional grain-oriented silicon steel sheet.

Ang laser-marked silicon steel sheet ay batay sa Hi-B steel, sa pamamagitan ng teknolohiya ng laser beam irradiation, ang ibabaw ay bahagyang pinapino, ang magnetic axis ay higit pang pino, at nakakamit ang mas mababang iron loss. Ang mga laser-marked silicon steel sheet ay hindi maaaring i-anneal, dahil ang epekto ng laser treatment ay mawawala kung ang temperatura ay tataas.

Karaniwan itong nasa bandang 1.56T, na humigit-kumulang 20% ​​na pagkakaiba mula sa saturation flux density ng conventional silicon steel sheet na 1.9T, kaya ang design flux density ng transformer ay kailangan ding bawasan ng 20%. Ang design flux density ng amorphous alloy oil transformers ay karaniwang mas mababa sa 1.35T. Ang design magnetic density ng crystalline alloy dry change ay karaniwang mas mababa sa 1.2T.

2) Ang mga amorphous aggregate core strips ay sensitibo sa stress. Matapos ma-stress ang mga core strips, madaling masira ang no-load performance. Samakatuwid, dapat bigyan ng espesyal na atensyon ang istruktura. Ang core ay dapat na nakabitin sa support frame at sa coil. Dalhin ang sarili nitong gravity, at kasabay nito, dapat bigyan ng espesyal na atensyon sa proseso ng pag-assemble, hindi maaaring ma-stress ang iron core, at dapat bawasan ang pagpukpok at iba pang mga pamamaraan.

3) Ang magnetostriction ay humigit-kumulang 10% na mas malaki kaysa sa mga kumbensyonal na silicon steel sheet, kaya mahirap kontrolin ang ingay nito, na isa rin sa mga pangunahing dahilan sa paglimita sa malawakang pagsulong ng mga amorphous alloy transformer. Ang ingay ng transformer ay naglalagay ng mas mataas na mga kinakailangan, na nahahati sa mga sensitibong lugar at mga hindi sensitibong lugar, at ang mga kinakailangan sa antas ng tunog ay inilalahad sa isang naka-target na paraan, na nangangailangan ng karagdagang pagbawas ng magnetic density ng disenyo ng core.

4) Manipis ang amorphous alloy strip, na may kapal na 0.03mm lamang, kaya hindi ito maaaring gawing lamination form tulad ng isang conventional silicon steel sheet, ngunit maaari lamang itong gawing coiled iron core. Samakatuwid, ang iron core structure ng mga conventional transformer manufacturer ay hindi maaaring iproseso nang mag-isa. Sa outsourcing, na katumbas ng rectangular section ng coiled iron core strip, ang coil ng amorphous alloy transformer ay karaniwang ginagawa ring rectangular structure;

5) Hindi sapat ang antas ng lokalisasyon. Sa kasalukuyan, pangunahing inaangkat ang mga amorphous alloy strips mula sa Hitachi Metals, at unti-unting naisasagawa ang lokalisasyon. Sa Tsina, ang Antai Technology at Qingdao Yunlu ay may amorphous alloy broadband (213mm, 170mm at 142mm), at mayroon pa ring tiyak na agwat sa pagitan ng pagganap nito at ng katatagan ng mga inaangkat na strips.

6) Limitado ang pinakamataas na haba ng strip. Ang pinakamataas na haba ng panlabas na peripheral strip ng amorphous alloy strip sa maagang yugto ay lubos ding limitado dahil sa limitasyon ng laki ng annealing furnace. Gayunpaman, ito ay pangunahing nalutas na sa kasalukuyan, at maaaring magawa ang mga amorphous alloy na may pinakamataas na haba ng peripheral strip na 10m. Ang iron core frame ay maaaring gamitin sa paggawa ng 3150kVA at mas mababa sa amorphous alloy dry change at 10000kVA at mas mababa sa amorphous alloy oil change.

Batay sa mahusay na epekto ng pagtitipid ng enerhiya ng mga amorphous alloy transformer, kasama ang pagtataguyod ng pambansang konserbasyon ng enerhiya at pagbabawas ng emisyon at isang serye ng mga patakaran, ang bahagi ng merkado ng mga amorphous alloy transformer ay tumataas, at kung isasaalang-alang ang amorphous alloy strip (kasalukuyang 26.5 yuan) /kg) Ang presyo ay halos doble kaysa sa mga conventional silicon steel sheet (30Q120 o 30Q130), at ang agwat sa tanso ay medyo maliit. Kung isasaalang-alang ang kalidad ng mga produkto ng power grid at mga kinakailangan sa pag-bid, ang mga amorphous alloy transformer ay karaniwang gumagamit ng mga copper conductor. Kung ikukumpara sa mga conventional silicon steel sheet, ang mga pangunahing agwat sa gastos ng mga amorphous alloy transformer ay ang mga sumusunod:

1) Dahil sa istruktura ng wound core, ang three-phase five-column structure ay dapat gamitin para sa uri ng transformer core, na maaaring makabawas sa bigat ng single-frame core at mabawasan ang kahirapan ng pag-assemble. Ang three-phase five-column structure at ang three-phase three-column structure ay may kani-kanilang mga bentahe at disbentahe sa mga tuntunin ng gastos. , Sa kasalukuyan, karamihan sa mga tagagawa ay gumagamit ng three-phase five-column structure. Ang biniling single-frame iron core at assembly ay ipinapakita sa Figure 2:

2) Dahil parihaba ang cross section ng tangkay, upang mapanatili ang pare-parehong distansya ng insulasyon, ang mga high at low voltage coil ay ginagawa ring katumbas na parihabang istraktura.

1) Dahil ang magnetic density ng disenyo ng core ay humigit-kumulang 25% na mas mababa kaysa sa mga conventional silicon steel sheet transformer, at ang lamination coefficient ng core nito ay humigit-kumulang 0.87, na mas mababa kaysa sa mga conventional silicon steel sheet transformer na 0.97, ang cross-sectional area ng disenyo nito ay kailangang mas malaki kaysa sa mga conventional silicon steel sheet transformer. Kung ito ay mas malaki sa 25%, ang katumbas na perimeter ng high at low voltage coils ay tataas din nang naaayon. Kasabay nito, kinakailangan ding isaalang-alang ang pagtaas sa haba ng mga high at low voltage coil turns. Upang matiyak na ang load loss ng coil ay hindi magbabago, ang cross-sectional area ng wire ay kailangang maging. Kaugnay nito, ang copper content ng mga amorphous alloy transformer ay humigit-kumulang 20% ​​na mas mataas kaysa sa mga conventional transformer.

3. Mga Materyales ng Sirkito

Pangkalahatang-ideya

Ang panloob na sirkito ng transpormer ay pangunahing binubuo ng mga paikot-ikot (kilala rin bilang mga coil). Ito ay direktang konektado sa panlabas na grid ng kuryente at siyang pangunahing bahagi ng transpormer. Ang panloob na sirkito ng transpormer ay karaniwang gawa sa mga paikot-ikot na kawad. Ang mga kawad na tanso at mga kawad na aluminyo ay nahahati sa mga bilog na kawad, mga patag na kawad (na maaaring hatiin pa sa mga iisang kawad, mga pinagsamang kawad at mga naka-transpose na kawad), mga konduktor na foil, atbp. ayon sa hugis ng mga kawad, at sa huli ay bumubuo sa pangkalahatang coil. Samakatuwid, ang mga pangunahing materyales ng konduktor ng sirkito ng transpormer ay tanso at aluminyo.

3.1 Paghahambing ng mga katangian ng tanso at aluminyo

Ang tanso at aluminyo ay parehong mga materyales na metal na may mahusay na kondaktibiti ng kuryente at karaniwang ginagamit na mga konduktor para sa paggawa ng mga coil ng transformer. Ang mga pagkakaiba sa mga pisikal na katangian ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

3.2 Paghahambing ng pagganap ng mga wire na tanso-aluminyo sa mga winding ng transformer

Ang pagkakaiba ng tanso-aluminyo na transpormer ay natutukoy din ng pagkakaiba ng mga materyales, na makikita sa mga sumusunod na aspeto:

1) Ang resistivity ng mga konduktor na tanso ay humigit-kumulang 60% lamang ng resistivity ng mga konduktor na aluminyo. Upang makamit ang parehong mga kinakailangan sa pagkawala at pagtaas ng temperatura, ang cross-sectional area ng mga konduktor na aluminyo na gagamitin ay higit sa 60% na mas malaki kaysa sa mga konduktor na tanso, kaya kinakailangan ang parehong kapasidad at parehong mga parameter. Ang volume ng transformer ng konduktor na aluminyo ay karaniwang mas malaki kaysa sa transformer ng konduktor na tanso, ngunit ang heat dissipation area ng transformer ay tumataas din sa oras na ito, kaya mas mababa ang pagtaas ng temperatura ng langis;

2) Ang densidad ng aluminyo ay humigit-kumulang 30% lamang ng densidad ng tanso, kaya ang mga transformer ng distribusyon ng konduktor ng aluminyo ay mas magaan kaysa sa mga transformer ng distribusyon ng konduktor ng tanso;

3) Ang melting point ng aluminum conductor ay mas mababa kaysa sa copper conductor, kaya ang temperature rise limit ng short-circuit current ay 250 ℃, na mas mababa kaysa sa 350 ℃ ng copper conductor. Malaki, kaya mas malaki rin ang volume kaysa sa copper conductor transformer;

4) Mababa ang katigasan ng konduktor na aluminyo, kaya mas madaling maalis ang burr sa ibabaw, kaya pagkatapos magawa ang transformer, nababawasan ang posibilidad ng inter-turn o inter-layer short circuit na dulot ng burr;

5) Dahil sa mababang tensile at compressive strength ng mga aluminum conductor at mahinang mechanical strength, ang mga aluminum conductor transformer ay hindi kasing-kaya ng short-circuiting ng mga copper conductor transformer. Ang stress limit ng conductor ay 1600kg/cm2, at ang bearing capacity ay lubos na napabuti;

6) Mahina ang proseso ng hinang sa pagitan ng konduktor na aluminyo at konduktor na tanso, at hindi madaling garantiyahan ang kalidad ng hinang ng kasukasuan, na nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng konduktor na aluminyo sa isang tiyak na lawak.

7) Ang tiyak na init ng konduktor na aluminyo ay 239% ng sa konduktor na tanso, ngunit kung isasaalang-alang ang pagkakaiba sa densidad at densidad ng kuryente sa disenyo sa pagitan ng dalawa, ang aktwal na pagkakaiba sa pare-parehong oras ng init sa pagitan ng dalawa ay hindi kasinglaki ng pagkakaiba sa tiyak na init. Ang panandaliang kapasidad ng overload ng mga dry-type na transformer ay may kaunting epekto.

4. Materyal na insulasyon

Pangkalahatang-ideya

Gayunpaman, ang pagiging maaasahan at buhay ng serbisyo ng isang transformer ay nakasalalay nang malaki sa insulating material na ginamit. Ang mga insulating material, na kilala rin bilang dielectrics, ay mga sangkap na may mataas na resistivity at mababang conductivity. Ang mga insulating material ay maaaring gamitin upang ihiwalay ang mga conductor na may karga o sa iba't ibang potensyal, na nagpapahintulot sa daloy ng kuryente sa isang tiyak na direksyon. Sa mga produktong transformer, ang mga insulating material ay gumaganap din ng mga papel ng heat dissipation, pagpapalamig, pagsuporta, pag-aayos, arc extinguishing, pagpapabuti ng potential gradient, moisture resistance, mildew resistance at proteksyon ng conductor. Sa ilalim ng aksyon ng DC voltage, napakaliit na kuryente lamang ang dumadaloy sa insulating material. Ang resistivity nito (tumutukoy sa volume resistivity sa hangin) ay medyo mataas, karaniwang 108~1020Ω·cm (ang resistivity ng conductor ay 10-6~10-3Ω·cm, at ang resistivity ng semiconductor ay 10-3~108Ω cm).

Ang insulating material ay may napakalaking resistensya sa DC current. Dahil sa mataas na resistivity nito, sa ilalim ng aksyon ng DC voltage, ito ay halos hindi konduktibo maliban sa napakaliit na surface leakage current; habang ito ay may capacitance sa AC current. Ang electric current ay karaniwang itinuturing ding hindi konduktibo. Kung mas mataas ang resistivity ng insulating material, mas maganda ang insulating properties nito.

Ang mga insulating material ay ginagamit sa mga transformer upang ihiwalay ang mga konduktibong bahagi mula sa isa't isa patungo sa lupa (zero potential). Kapag ginamit sa iba't ibang suporta, dapat din silang magkaroon ng mahusay na mekanikal na katangian. Bukod pa rito, ang mga insulating material ay gumaganap din ng iba pang mga papel, tulad ng pagpapalamig, pag-aayos, pag-iimbak ng enerhiya, pag-apula ng arko, pagpapabuti ng gradient ng potensyal, hindi tinatablan ng tubig, hindi tinatablan ng amag at pagprotekta sa mga konduktor.

Karaniwan, ang mga materyales sa insulasyon ay nahahati sa tatlong kategorya:

1) Mga materyales sa insulasyon ng gas: Sa ilalim ng normal na temperatura at presyon, ang mga pangkalahatang tuyong gas ay may mahusay na mga katangian ng insulasyon, tulad ng hangin, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, sulfur hexafluoride, atbp. Kabilang sa mga ito, ang hangin at sulfur hexafluoride ay malawakang ginagamit sa mga transformer;

2) Likidong insulating material: Ang likidong insulating material ay karaniwang nasa anyong langis, na kilala rin bilang insulating oil. Tulad ng mga mineral na langis, mga langis ng gulay, mga sintetikong ester, atbp.;

3) Mga solidong materyales na pang-insulate: tulad ng pinturang pang-insulate, pandikit na pang-insulate, papel na pang-insulate, karton na pang-insulate, corrugated cardboard, mga plastik at pelikulang elektrikal, mga electrical laminate (mga baras, tubo), cast-molded epoxy resin, electrical porcelain, goma, mga produktong mika, atbp.

4.1 Langis ng insulasyon

Ang langis na pang-insulate ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na lakas ng kuryente, mataas na kidlat, mababang freezing point, temperatura ng pagganap sa ilalim ng aksyon ng oxygen, mataas na temperatura at malakas na electric field, hindi nakakalason, hindi kinakaing unti-unti, mababang lagkit, mahusay na fluidity at iba pa. Malawakang ginagamit ito sa mga produktong elektrikal tulad ng mga transformer, oil switch, capacitor at cable, at gumaganap ng papel ng insulation, pagpapalamig, pagpapabinhi at pagpuno. Bukod pa rito, gumaganap din ito ng papel ng arc extinguishing sa mga oil switch at pag-iimbak ng enerhiya sa mga capacitor.

Ang langis na pang-insulate ay gumaganap ng dalawahang papel ng pagkakabukod at paglamig sa transformer nang sabay;

Ang mga langis ng insulasyon ay kasalukuyang nahahati sa mga sumusunod na kategorya:

1) Langis ng mineral: tulad ng langis ng transformer, langis ng switch, langis ng kapasitor, langis ng kable;

2) Sintetikong langis: tulad ng dodecylbenzene, silicone oil, sintetikong ester, atbp.;

3) Langis ng gulay;

4.2 Dagta ng epoksi

Ang epoxy resin ay isang polymer compound. Ang resin ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang solid, semi-solid o mala-solid na organikong materyal na may hindi tiyak na molekular na masa (karaniwan ay mataas), isang tendensiyang dumaloy kapag napailalim sa stress, karaniwang isang saklaw ng paglambot o pagkatunaw, at isang solidong cross-section na kadalasang nagpapakita ng hugis na parang shell. May mga sumusunod na pangunahing katangian:

1) Napakahaba ng kadenang molekular, ang bawat kadena ay naglalaman ng daan-daan o kahit sampu-sampung libong atomo, na covalently bonded sa isa't isa;

2) Ang mahabang kadenang molekular ay binubuo ng pinakamaliit na yunit na umuulit, iyon ay, ang kawing ng kadena, at ang bilang ng mga kawing ng kadena sa isang molekula ay tinatawag na antas ng polimerisasyon;

3) Ang kabuuang puwersang intermolekular ng mga macromolecule ay kadalasang lumalampas sa puwersa ng kemikal na pagkakabit sa pagitan ng mga atomo sa molekula, kaya ang mga compound ng polimer ay may serye ng mga katangian: halimbawa, walang gas na polimer, ang proseso ng pagkatunaw ng polimer ay napakabagal, atbp. Kung mayroong cross-linking sa pagitan ng mga molekula, ang katangiang ito ay mas natatangi pa.

Ang epoxy resin ay tumutukoy sa mga oligomer na naglalaman ng mga epoxy functional group. Nagsimulang lumitaw ang mga epoxy resin noong 1891. Pagkatapos ng 1947, maraming kumpanya sa Estados Unidos at Switzerland ang matagumpay na nakapag-synthesize ng bisphenol A epoxy resins sa industriya. Nagsimula ang produksyon ng aking bansa noong 1956.

Ang mga katangian ng electrical insulation ng mga materyales na epoxy ay partikular na kahanga-hanga. Kapag walang idinagdag na filler, ang EB ng cured product ay mas mataas sa 16MV/m, ang pV ay mas mataas sa 1011Ω·m, ang εr ay 3 hanggang 4, at ang tanδ ay humigit-kumulang 0.002 sa ilalim ng power frequency. Samakatuwid, ang 20% ​​ring Oxygen resins ay ginagamit para sa electrical at electronic insulation, tulad ng epoxy impregnating paint bilang B-class insulating paint, impregnating small at medium motor stator windings; ang epoxy solvent-free paint ay ginagamit para sa vacuum impregnation ng malalaking motor stator windings; ang mga laminates (plates, tubes, Rods) ay ginagamit bilang slot wedges at spacers ng mga motor, high-voltage switch operating rods; ang mga adhesive ay ginagamit para sa bonding ng high-voltage electric porcelain bushings; ang mga castable ay ginagamit para sa disc isolation sa sulfur hexafluoride fully enclosed combined electrical appliances (GIS). Ang mga bahagi tulad ng insulators, transformers at high-voltage ceramic capacitors. Sa kasalukuyan, ang mga tatak ng epoxy resins o modified epoxy resins na ginawa sa Tsina ay hindi pa rin pare-pareho sa ngayon. Ang mga pangalan ng iba't ibang tagagawa ng epoxy resin sa buong mundo ay magkakaiba rin at kailangang matukoy sa pamamagitan ng trademark.

Ang mga epoxy resin ay mga oligomer lamang at magagamit lamang pagkatapos ng pag-cure. Ang curing agent ay maaaring mag-react sa epoxy resin upang i-cross-link ang mga molekula ng resin mula sa isang linear na istraktura patungo sa isang bulk na istraktura. Ang mga promoter/catalyst ay maaaring mabawasan ang activation energy ng reaksyon at maaaring i-promote/ayusin ang proseso ng gel reaction ng castable. Ginagamit ng curing agent ang aktibong hydrogen na nakapaloob dito upang magsagawa ng ring-opening addition reaction kasama ang aktibong epoxy group sa resin upang makamit ang curing. Ang aktibong hydrogen ay -NH2, -NH-, -COOH, -OH at -SH sa curing agent o accelerator sa hydrogen. Ang mga karaniwang ginagamit na curing agent ay mga amine at acid anhydride. Ang ilang curing agent ay nangangailangan ng mga accelerator/catalyst, ang ilan ay nangangailangan ng mga kondisyon ng mataas na temperatura, at ang ilan ay maaaring mag-react nang marahas sa mababang temperatura. Ang iba't ibang curing agent ay hahantong din sa malalaking pagkakaiba sa mga katangian ng mga cured na produkto, na may malaking epekto sa mga pangwakas na katangian ng produkto. Samakatuwid, napakahalagang magdisenyo at pumili ng curing agent sa sistema ng pormulasyon ng epoxy resin.

Ang epoxy insulation ay ginagamit sa mga dry-type transformer at isang bagong pag-unlad sa nakalipas na 40 taon. Ang disenyo ng buhay ng transformer coil ay kinakailangang umabot ng 30 taon, at ang heat resistance grade ay dapat umabot sa F grade. Mahirap para sa mga pangkalahatang materyales na matugunan ang mga kinakailangan.

Para sa layuning ito, kinakailangang idisenyo, i-optimize, subukan, at beripikahin ang mga materyales na ginamit at ang kanilang mga sistema at proseso ng pormulasyon upang makamit ang ninanais na epekto. Sa resin-insulated dry-type transformer, ang epoxy resin system ay binubuo sa pamamagitan ng paghahagis o paglubog, at pagkatapos ay pinapagaling sa pamamagitan ng thermal upang bumuo ng coil insulation (ibig sabihin, longitudinal insulation). Sa buong operasyon ng dry-type transformer, dapat ding tiyakin ng epoxy resin insulation ang electrical insulation ng coil at mekanikal na lakas, at ilabas ang init sa loob ng coil sa pamamagitan ng thermal conduction.

Ang pinakamalaking kahinaan nito ay ang hindi na mababawi at hindi na maibabalik na mga depekto at pinsala sa resin insulation (karaniwan ay mga depekto sa proseso ng pagmamanupaktura at pinsala sa proseso ng operasyon). Samakatuwid, ang pag-iwas sa pagbibitak ng solid insulation, pag-iwas sa mga depekto sa paghahagis, at pag-iwas sa bahagyang paglabas (ibig sabihin, bahagyang paglabas) ay partikular na mahalaga, at nagiging susi sa teknolohiya sa pagmamanupaktura ng solid insulation, at siyang sentro ng kompetisyon sa mga tagagawa.

Dahil sa mataas na pagtaas ng temperatura na dulot ng pagkawala habang ginagamit ang transformer, ang resin insulation ay gumagana sa mataas na temperatura sa loob ng mahabang panahon (tulad ng F-class transformer, ang pinakamataas na dinisenyong temperatura ng pagtatrabaho ay karaniwang nasa paligid ng 140 ℃), at ang transformer ay maaaring nasa mataas na temperatura bago ang pagkomisyon at habang isinasagawa ang maintenance. Sa mababang temperatura (tulad ng -30 ℃), ang transformer ay maaaring maapektuhan ng matinding electric shock ng kidlat, high-voltage shock, o short circuit anumang oras. Ang mga resin-insulated coil ay dapat na makayanan ang mga pagbabagong ito, at makayanan o makayanan ang short-circuit electrodynamic shocks sa matinding mataas at mababang temperatura. Samakatuwid, ang mga mahigpit na kinakailangan ay inilalagay sa thermal, mechanical, at electrical properties ng epoxy insulation systems.

Sa kasalukuyan, may dalawang uri ng sistema ng insulating material para sa mga resin cast transformer, ang isa ay "pure resin casting + high filling rate glass fiber reinforcement", at ang isa pa ay "resin quartz powder casting + prepreg glass mesh local reinforcement".

Ang sistema ng pagkakabukod (ibig sabihin, ang kumbensyonal na istruktura ng pagkakabukod) ay sumasaklaw sa mas malawak na larangan kaysa sa sistema ng materyal ng pagkakabukod. Ito ay tumutukoy sa pagkakabukod ng mga kagamitang elektrikal (o mga independiyenteng bahagi nito) sa kabuuan, kabilang hindi lamang ang mga materyales ng pagkakabukod at ang kanilang mga kumbinasyon, kundi pati na rin ang pagkakabukod at mga konduktor. O ang ugnayan sa pagitan ng mga magnet, ang ugnayan sa larangan ng kuryente, ang ugnayan sa pagitan ng pagkakabukod at ng nakapalibot na kapaligiran (gas o likido at ang mga kondisyon nito, kontaminasyon sa ibabaw, mga kondisyon ng pagpapakalat ng init, puwersang mekanikal o radiation, atbp.), atbp., at ang kakayahang umangkop nito sa mga parameter ng pagpapatakbo ng pagkakabukod ng sistema ng kuryente. Ang daloy ng hangin at pagpapakalat ng init sa dry-type transformer, ang stress ng pagkakabukod, atbp., ay lahat nasa saklaw ng sistema ng pagkakabukod na dapat isaalang-alang.

4.3 Papel ng pagkakabukod

Ang papel na gawa sa hibla ng halaman ay nahahati sa hibla ng kahoy, hibla ng bulak, at hibla ng abaka, kung saan ang pinakakaraniwang ginagamit ay ang purong sulfate na papel na gawa sa pulp ng kahoy. Ang fir, Korean pine, at iba pang mga kahoy ay pangunahing binubuo ng cellulose, na isang natural na polymer compound. Ang paraan ng paggawa ng insulating paper ay gumagamit ng kemikal na pamamaraan, tulad ng sulfate method. Sa pamamaraang ito, ang pangunahing bahagi ng likidong pangluto ay sodium sulfide (Na2S). Ang sodium sulfide ay na-hydrolyze upang makabuo ng sodium hydrogen sulfide at sodium hydroxide. Ang cellulose ay tumutugon at tinutunaw ito sa lye. Ang likidong pangluto ay medyo banayad, kaya ang molekular na bigat ng cellulose ay napakaliit na nababawasan. Ang mga karaniwang ginagamit na insulating paper ng cellulose ng halaman sa mga transformer ay: papel ng power cable, high-voltage cable paper, at papel ng insulating na inter-turn ng transformer.

1) Papel ng kable: Ang papel ng kable ay gawa sa kraft pulp, ang mga grado ay DL08, DL12, DL17, ang kapal ay 0.08mm, 0.12mm at 0.17mm, ayon sa pagkakabanggit, at ibinibigay sa mga rolyo. Matapos ibabad ang papel ng kable sa langis ng transformer, ang mekanikal na lakas at lakas ng kuryente nito ay mapapabuti nang malaki. Halimbawa, ang lakas ng kuryente ng papel ng kable ng kuryente sa hangin ay 6~9×103kV/m, at pagkatapos matuyo at mailubog ang langis ng transformer, ang lakas ng kuryente ay umaabot sa 70~90×103kV/m. Mayroon itong sapat na thermal stability at karaniwang ginagamit bilang winding insulation at interlayer insulation. Kasama rin sa papel ng kable ang high-voltage cable paper, low-voltage cable paper, high-density cable paper at insulating crepe paper. Ang high-voltage cable paper ay angkop para sa 110-330kV transformers at transformers, na may mababang dielectric loss tangent; Ang low-voltage cable paper ay ginagamit para sa insulasyon ng mga kable ng kuryente at mga transformer o iba pang mga produktong elektrikal na 35kV pababa; ang insulating crepe paper ay gawa sa electrical insulating paper. Ito ay gawa sa wrinkle processing, at may mga wrinkles sa transverse direction nito, na nahihila kapag iniunat. Madalas itong ginagamit para sa pagbabalot ng insulasyon ng mga oil-immersed transformer, tulad ng insulation wrapping ng mga coil outlet, lead at electrostatic shielding device; ang high-density cable paper ay insulating din. Isang uri ng crepe paper, ang lakas ng kuryente ay 100% hanggang 150% na mas mataas kaysa sa pangkalahatang crepe paper, ang mekanikal na lakas ay 50% na mas mataas, ang lakas ng kuryente ay mataas, ang resistensya sa langis ay mabuti, ang elastisidad ay mabuti, at madaling iunat. Maaari itong gamitin bilang lead sa halip na barnisadong tape. at insulasyon ng mga koneksyon at baluktot na kawad.

2) Papel ng telepono: Ang papel ng telepono ay gawa rin sa sulfate pulp, na karaniwang ginagamit sa mga kable ng telepono. Ito ay may mahinang mekanikal na lakas at karaniwang ginagamit bilang turn insulation, layer insulation o cover insulation ng mga konduktor.

3) Papel ng kapasitor: Ang papel ng kapasitor ay nahahati sa Klase A at Klase B ayon sa mga kinakailangan ng paggamit. Ang papel ng kapasitor na Klase A ay ginagamit para sa mga metalisadong papel na dielectric capacitor sa industriya ng elektroniko. Ang Klase B ay pangunahing ginagamit bilang interpole dielectric para sa mga power capacitor. Ang papel ng kapasitor ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na higpit at manipis na kapal. Sa pangkalahatan, ang mga kasalukuyang transformer ay kadalasang gumagamit ng papel ng kapasitor, at ang mga transformer ay bihirang gamitin.

4) Papel na may paikot na insulasyon: Ang papel na may paikot na insulasyon ay ginagamit bilang papel na pantakip sa papel na may sukat, at ang papel na may sukat ay ginagamit upang iikot ang silindro (tubo) at capacitive sleeve, na nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na taas ng pagsipsip ng tubig kaysa sa papel na may kable at mas mababa kaysa sa papel na may impregnasyon. Ang nakadikit na papel ay nahahati sa iisang panig o ikalawang panig na nakadikit (phenolic o epoxy resin), na pinapagaling sa mababang temperatura. Kapag ang nakadikit na papel ay ginamit upang gumawa ng tubo ng papel o pinipindot ang laminate, ang pandikit ay tuluyang pinapagaling kapag pinainit at pinipindot. Ang rolyo ay karaniwang iisang panig na tape, at ang pinindot na tape ay ikalawang panig na tape. Bukod pa rito, mayroon ding papel na may paikot na diamond (mesh glued paper), na ginagamit para sa interlayer insulation ng mga oil-immersed foil winding coil. Pagkatapos magpagaling, tinitiyak nito ang pagdikit sa pagitan ng mga insulasyon at sa pagitan ng insulasyon at foil, na nagpapahusay sa Lakas at mahusay na oil permeability.

Ang kumbensyonal na papel na pang-insulate ng transformer ay kadalasang ginagamit para sa cable paper, crepe paper at rhombus dispensing paper, na ginagamit sa mga transformer bilang inter-turn insulation, inter-layer insulation, lead binding, atbp. Kadalasan, ang mga presyo ng iba't ibang uri ng papel na pang-insulate ay hindi magkakaiba. Ito ay magiging masyadong malaki, humigit-kumulang 20 yuan/kg.

4.4 Mga materyales na elektrikal na composite

Ang mga electrical thin film at electrical composite material ay may mahusay na dielectric properties at kabilang sa mga thin sheet insulating materials. Kabilang sa mga electrical film ang polyester film at polyimide film, na maaari ring gamitin bilang wire insulation at interlayer insulation sa mga transformer. Ang electrical composite material ay isang composite product na gawa sa isang gilid o dalawang gilid ng film bonded fiber material, na maaaring gamitin bilang interlayer insulation sa mga transformer, lalo na sa mga dry-transformed foil-wound coil, at ang mga low-voltage coil ay karaniwang gawa sa mga composite material. Pagkatapos i-impregnation ng resin, ginagamit ito bilang interlayer insulation. Ang mga karaniwang ginagamit na composite material ay DMD, GHG at iba pa.

Ang buong pangalan ng DMD ay polyester film polyester fiber non-woven soft composite material, na nahahati sa pre-impregnated resin DMD at non-pre-impregnated DMD. D) Ang gawa-gawang three-layer soft composite. Ang DMD ay may mahusay na electrical insulation, heat resistance at mechanical strength pati na rin ang mahusay na impregnation properties. Ang Non-prepreg DMD ay maaaring gamitin bilang interlayer insulation para sa oil-immersed transformers, at ang prepreg DMD ay maaaring gamitin bilang interlayer insulation para sa low-voltage foil wound coils sa Class F dry-type transformers. Ang mga partikular na performance indicator nito ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

Ang buong pangalan ng GHG ay polyimide film pre-impregnated H-grade resin glass fiber soft composite material. Ito ay isang three-layer soft composite material na gawa sa glass fiber cloth (G) na idinikit sa magkabilang gilid ng isang polyimide film (H). . Kung ikukumpara sa DMD, ito ay may mas mahusay na resistensya sa init at maaaring gamitin para sa interlayer insulation ng low-voltage foil wound coils ng H-class insulation dry-type transformers.

Ang buong pangalan ng NHN ay polyimide film polyaramid fiber paper soft composite material. Ang NHN ay kasalukuyang ang pinaka-mataas na kalidad na thin-layer insulating material, na may mahusay na heat resistance, mahusay na dielectric properties, maliit na water absorption at mahusay na moisture resistance. Ito ay kabilang sa class H insulating material at maaaring gamitin para sa interlayer insulation ng class H dry-type transformers. Ang mga partikular na performance parameter nito ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

4.5 Karton na may insulasyon

Ang insulating paperboard ay gawa sa purong kraft wood pulp papermaking at maaaring gamitin para sa oil gap spacers, oil gap stays, separators, cardboard tubes, corrugated paper, iron yoke insulation, clip insulation at end insulation winding pressure plates para sa pie windings atbp., ang karaniwang kapal nito ay 1.0mm, 1.5mm, 2mm, 3mm, 4mm, 6mm. Ang insulating cardboard ay nahahati sa low-density cardboard, medium-density cardboard at high-density cardboard ayon sa density. Ang low-density paper ay karaniwang tinatawag na T3 soft cardboard, ang density ay nasa pagitan ng 0.75g/cm3 at 0.9g/cm3, ang lakas ay mababa, at kadalasang ginagamit para sa pagbaluktot ng mga bahagi o paggawa ng mga stretch parts pagkatapos mabasa, tulad ng pagbuo ng angle rings, annular parts at soft paper tubes. Ang low-density cardboard ay may mataas na oil absorption rate, mahusay na formability, ngunit mahina ang mechanical properties; Ang medium-density na karton ay karaniwang tinatawag na T1 cardboard, na may density sa pagitan ng 0.95g/cm3 at 1.15g/cm3, ginagamit bilang stay pad, atbp.; ang high-density na karton ay karaniwang tinatawag na T4 cardboard, na may density na 1.15g/cm3 hanggang 1.3g/cm3, at ginagamit bilang insulating cardboard tube, insulating pressure plate at end ring. Sa istrukturang oil-board spacer na binubuo ng high-voltage coil multi-layer paper tubes, maaari ding gamitin ang corrugated cardboard sa halip na cardboard struts upang bumuo ng mga oil gaps, na maaaring makatipid ng mga materyales batay sa pagtiyak ng insulation performance.

4.6 Pelikulang polypropylene

Ang polypropylene film ay gawa sa polypropylene resin (PP) na ibinubunton sa isang makapal na sheet at iniunat sa isang direksyon. 0.92g/cm3. 2) Mayroon itong mahusay na mga katangiang elektrikal at katatagan ng kemikal, ang relatibong dielectric coefficient ay 2 hanggang 2.2, at ang presyon ng pagkasira ay higit sa 150MV/m; 3) Mayroon itong mahusay na mga katangiang mekanikal, at ang lakas ng tensile nito ay higit sa 100MPa; 4) Maaari itong gamitin nang matagal sa 125 ℃ at kabilang sa E-class insulation; 5) Mayroon itong hydrophobicity at malakas na kakayahang anti-water absorption, at maaaring gamitin para sa wire insulation ng mga oil-immersed transformer.

4.7 Other insulating materials

Transformer oil and insulating paper are the main insulating materials for oil-immersed transformer coils. Resin, insulating paper, and composite materials are the main insulating materials for dry-type transformer coils. In addition to these materials, the following insulating materials are also commonly used in transformers: (Laminated wood, laminate, insulating paint, insulating glue, cotton tape, compression tape, no weft tape, etc.

1) Laminate: Electrical laminate is a layered insulating material made of paper, cloth and wooden veneer as the substrate, dipped (or coated) with different adhesives, and hot pressed (or rolled). . According to the requirements of use, the laminated products can be made into products with excellent electrical and mechanical properties, heat resistance, oil resistance, mildew resistance, arc resistance and corona resistance. Laminate products mainly include laminates, laminated wood, laminated tubes, rods, capacitor sleeve cores and other special profiles. The properties of laminates depend on the nature of the substrate and adhesive and the process by which they are formed. According to different raw materials and adhesives, laminates are divided into insulating laminates (paperboard, used for oil change), phenolic laminated paperboard (commonly known as bakelite, paperboard impregnated with phenolic resin, used for oil change), phenolic laminated cloth board (cotton cloth impregnated with phenolic resin, commonly used for oil change), epoxy glass cloth board (glass fiber cloth with epoxy resin as adhesive, can be used for F grade dry change or oil change), modified diphenyl ether glass cloth board (Glass fiber cloth uses modified diphenyl ether resin as adhesive, which can be used for H-level dry change), bismaleimide glass cloth board (glass fiber cloth uses bismaleimide resin as adhesive, Can be used for H-level dry change). Laminates usually have good mechanical strength and insulation properties, and are often used as core clip insulation, external supports, etc. in transformers.

2) Insulation cylinder (tube): The insulation cylinder in the transformer is mainly used between the inner and outer coils, between the coil and the iron core, for the coil lining the skeleton, and the wire is directly wound on the insulation cylinder. At the same time, the insulation cylinder can also be used for the main Insulation, increase the number of oil gaps in the main insulation, and strengthen the insulation. According to the different materials, the insulating tube is generally divided into phenolic paper tube (commonly used for oil change), epoxy glass cloth tube (commonly used for oil change or F grade dry change), modified diphenyl ether glass cloth tube (commonly used for oil change) H-level dry change), glass fiber reinforced plastic cylinder (commonly used in H-level dry change), bismaleimide glass cloth cylinder (commonly used in H-level dry change), etc.

3) Laminated wood: The electrical laminated wood is made of high-quality hardwoods, such as birch, beech, etc. After being cooked twice at 70°C to 80°C, the lignin acid and grease of the wood itself are removed, and then cut into individual pieces of 1 to 3 mm. After drying, it is coated with resin adhesive. After pre-curing, it is repeatedly assembled and stacked. It has good insulating strength and mechanical strength. It can be used as spacer, angle ring, etc. in oil change. .

1) Binding tapes: Transformer binding tapes include cotton tapes, compression tapes, mesh semi-dry non-weft tapes, glass tapes, polyester tapes, etc., which are used for binding and tightening iron cores and coils.

5. Material structure and accessories

In the transformer, there are also structural materials and accessories. The structural materials mainly play the functions of transformer support, magnetic circuit, circuit reinforcement, transformer insulating liquid packaging, etc., including clips, oil tanks, radiators, oil conservators, etc. The main materials are For Q235 steel, non-magnetic steel is often used for the outlet bushing of the fuel tank cover to reduce eddy currents. In addition, non-magnetic steel or high-grade steel is sometimes used inside the transformer body.

Transformer accessories mainly have performance monitoring and protection functions. Dry transformers include thermostats, fans, transformers, etc., and oil transformers include gas relays, thermostats, pressure relief valves, tap switches, etc. Some accessories are required by customers. propose.

Source: Transformer Circle