Canwin là nhà sản xuất máy biến áp loại khô chuyên nghiệp, nhà sản xuất thiết bị điện
Ngôn ngữ
Canwin là nhà sản xuất máy biến áp loại khô chuyên nghiệp, nhà sản xuất thiết bị điện
Vật liệu chính của thân máy biến áp bao gồm vật liệu mạch từ, vật liệu mạch, vật liệu cách điện, vật liệu kết cấu, v.v.
Vật liệu chính của thân máy biến áp bao gồm vật liệu mạch từ, vật liệu mạch điện, vật liệu cách điện, vật liệu kết cấu, ... Các mục đích và chủng loại vật liệu cụ thể là:
1. Tấm thép silicon
Trong máy biến áp, các yêu cầu về tính năng của thép silic chủ yếu là:
① Lượng sắt bị hao hụt thấp, đây là chỉ tiêu quan trọng nhất đánh giá chất lượng của các tấm thép silic. Tất cả các quốc gia đều phân chia cấp độ theo giá trị tổn thất sắt. Lượng sắt mất đi càng thấp thì phẩm cấp càng cao.
② Cường độ cảm ứng từ (cảm ứng từ) cao trong điều kiện từ trường mạnh làm giảm thể tích và trọng lượng lõi sắt của động cơ và máy biến áp, tiết kiệm tôn silicon, dây đồng và vật liệu cách điện.
③ Bề mặt nhẵn, phẳng và có độ dày đồng đều, có thể cải thiện hệ số lấp đầy của lõi sắt.
④Nó có độ dẻo tốt và dễ chế biến.
⑤ Độ bám dính và khả năng hàn của phim cách nhiệt bề mặt tốt, có thể ngăn chặn sự ăn mòn và cải thiện tính chất đục lỗ.
⑥ Về cơ bản không bị lão hóa từ tính.
Phân loại và định nghĩa cấp của tấm thép silic
Máy biến áp thường sử dụng các tấm thép silicon định hướng hạt được cán nguội để đảm bảo mức hiệu quả năng lượng không tải của chúng. Thép tấm silic định hướng hạt cán nguội có thể được chia thành tấm thép silic định hướng hạt cán nguội thông thường, tấm thép silic từ tính cao (hoặc tấm thép silic cảm ứng từ cao) và tấm thép silic chấm điểm bằng tia laze theo các đặc tính và các phương pháp xử lý. Thông thường, dưới từ trường xoay chiều (giá trị đỉnh) 50Hz và 800A, tấm thép silic có phân cực từ cực tiểu B800A = 1,78T ～ 1,85T mà lõi sắt đạt được được gọi là tấm thép silic thông thường, ký hiệu là "CGO", và B800A = 1,85T trở lên Sự khác biệt chính giữa thép Hi-B và thép silic thông thường là: kết cấu định hướng Gaussian của thép Hi-B Độ của thép silic rất cao, nghĩa là, sự liên kết của các hạt thép silic trong hướng từ hóa dễ dàng là rất cao. Trong công nghiệp, quá trình kết tinh lại thứ cấp được sử dụng để sản xuất thép tấm silic với hàm lượng silic 3%. Định hướng thớ của thép Hi-B rất cao. Độ lệch trung bình so với hướng cán là 3 °, trong khi của thép tấm silicon thông thường là 7 °, do đó thép Hi-B có độ từ tính cao hơn, thường B800A của nó có thể đạt hơn 1,88T, điều này cải thiện kết cấu định hướng Gaussian và Tính thấm từ làm giảm sự mất sắt. Một đặc điểm khác của thép Hi-B là sức căng đàn hồi của màng thủy tinh và lớp phủ cách điện gắn trên bề mặt của tấm thép là 3 ~ 5N / mm2, tốt hơn 1 ~ 2 N / mm2 của thép silicon định hướng thông thường tờ giấy. Lớp căng cao làm giảm độ rộng miền từ và giảm tổn thất dòng điện xoáy bất thường. Do đó, thép Hi-B có giá trị hao hụt sắt thấp hơn so với thép tấm silicon hướng hạt thông thường.
Thép tấm silicon được đánh dấu bằng laze dựa trên thép Hi-B, thông qua công nghệ chiếu tia laze, bề mặt được làm căng nhẹ, trục từ được tinh chế hơn, và đạt được mức tổn thất sắt thấp hơn. Các tấm thép silicon được đánh dấu bằng laser không thể được ủ, vì tác dụng của quá trình xử lý bằng laser sẽ mất đi nếu nhiệt độ tăng lên.
Nó thường ở khoảng 1,56T, khác khoảng 20% so với mật độ từ thông bão hòa của tấm thép silicon thông thường 1,9T, do đó mật độ từ thông thiết kế của máy biến áp cũng cần giảm 20%. Mật độ từ thông thiết kế của máy biến áp dầu hợp kim vô định hình thường dưới 1,35T. Mật độ từ thiết kế của sự thay đổi khô hợp kim kết tinh thường dưới 1,2T.
2) Các dải lõi tổng hợp vô định hình nhạy cảm với ứng suất. Sau khi các dải lõi bị căng, hiệu suất không tải rất dễ bị giảm sút. Vì vậy, cần đặc biệt chú ý đến kết cấu. Lõi nên được treo trên khung đỡ và cuộn dây. Chịu trọng lực của bản thân, đồng thời cần đặc biệt chú ý trong quá trình lắp ráp, lõi sắt không được chịu lực thì phải giảm bớt lực đập và các phương pháp khác.
3) Ma sát từ lớn hơn khoảng 10% so với thép tấm silicon thông thường, do đó tiếng ồn của nó rất khó kiểm soát, đây cũng là một trong những nguyên nhân chính hạn chế sự quảng bá rộng rãi của máy biến áp hợp kim vô định hình. Tiếng ồn của máy biến áp đặt ra các yêu cầu cao hơn, được chia thành các khu vực nhạy cảm và khu vực không nhạy cảm, và các yêu cầu về mức độ âm thanh được đưa ra theo cách có mục tiêu, đòi hỏi phải giảm mật độ từ tính của thiết kế lõi.
4) Dải hợp kim vô định hình mỏng, độ dày chỉ 0,03mm nên không thể chế tạo thành dạng cán mỏng như tôn silicon thông thường mà chỉ có thể chế tạo thành lõi sắt cuộn. Do đó, kết cấu lõi sắt của các nhà sản xuất máy biến áp thông thường không thể tự gia công được. Gia công, tương ứng với tiết diện hình chữ nhật của dải lõi sắt cuộn, cuộn dây của máy biến áp hợp kim vô định hình cũng thường được chế tạo thành kết cấu hình chữ nhật;
5) Mức độ nội địa hóa là không đủ. Hiện tại, chủ yếu là các dải hợp kim vô định hình được nhập khẩu từ Hitachi Metals, và việc nội địa hóa đang dần được thực hiện. Tại Trung Quốc, Antai Technology và Qingdao Yunlu có băng thông rộng hợp kim vô định hình (213mm, 170mm và 142mm). , và vẫn còn một khoảng cách nhất định giữa hiệu suất của nó và độ ổn định của các dải nhập khẩu.
6) Chiều dài dải tối đa bị giới hạn. Chiều dài dải ngoại vi tối đa của dải hợp kim vô định hình trong giai đoạn đầu cũng bị hạn chế rất nhiều do giới hạn về kích thước của lò ủ. Tuy nhiên, hiện tại nó đã được giải quyết một cách cơ bản và có thể sản xuất các hợp kim vô định hình với chiều dài dải ngoại vi tối đa là 10m. Khung lõi sắt có thể được sử dụng để sản xuất thay dầu hợp kim vô định hình 3150kVA trở xuống và thay dầu hợp kim vô định hình 10000kVA trở xuống.
Dựa trên hiệu quả tiết kiệm năng lượng tuyệt vời của máy biến áp hợp kim vô định hình, cùng với việc thúc đẩy bảo tồn năng lượng quốc gia và giảm phát thải và một loạt chính sách, thị phần của máy biến áp hợp kim vô định hình đang tăng lên và xem xét dải hợp kim vô định hình (hiện là 26,5 nhân dân tệ ) / kg) Giá khoảng gấp đôi so với thép tấm silicon thông thường (30Q120 hoặc 30Q130), và khoảng cách với đồng tương đối nhỏ. Xem xét chất lượng sản phẩm lưới điện và yêu cầu đấu thầu, máy biến áp hợp kim vô định hình thường sử dụng ruột dẫn bằng đồng. So với các tấm thép silicon thông thường, khoảng cách chi phí chính của máy biến áp hợp kim vô định hình như sau:
1) Do cấu trúc lõi quấn, cấu trúc ba pha năm cột nên được sử dụng cho loại lõi biến áp, có thể giảm trọng lượng của lõi khung đơn và giảm khó khăn trong việc lắp ráp. Kết cấu 3 pha 5 cột và 3 pha 3 cột đều có những ưu nhược điểm riêng về giá thành. Hiện nay, hầu hết các nhà sản xuất đều sử dụng kết cấu 3 pha 5 cột. Lõi và lắp ráp khung sắt đơn đã mua được thể hiện trong Hình 2:
2) Vì tiết diện của thân là hình chữ nhật nên để giữ khoảng cách cách điện phù hợp, người ta chế tạo cuộn dây cao áp và hạ áp thành cấu tạo hình chữ nhật tương ứng.
1) Vì mật độ từ tính của thiết kế lõi thấp hơn khoảng 25% so với máy biến áp tấm thép silicon thông thường và hệ số cán của lõi là khoảng 0,87, thấp hơn nhiều so với máy biến áp tấm thép silicon thông thường là 0,97, nên thiết kế của nó diện tích mặt cắt cần lớn hơn diện tích của máy biến áp tấm thép silicon thông thường. Nếu lớn hơn 25% thì chu vi tương ứng của cuộn dây cao áp và hạ áp cũng sẽ tăng lên tương ứng. Đồng thời, cũng cần xem xét sự tăng chiều dài của các vòng dây cuộn dây cao áp và hạ áp. Để đảm bảo tổn thất tải của cuộn dây không thay đổi, diện tích mặt cắt của dây cần phải Tương ứng, hàm lượng đồng của máy biến áp hợp kim vô định hình cao hơn máy biến áp thông thường khoảng 20%.
3. Vật liệu mạch
Tổng quan
Mạch điện bên trong của máy biến áp được cấu tạo chủ yếu bởi các cuộn dây (hay còn gọi là cuộn dây). Nó được kết nối trực tiếp với lưới điện bên ngoài và là thành phần cốt lõi của máy biến áp. Mạch bên trong của máy biến áp thường được làm bằng các cuộn dây. Dây đồng và dây nhôm được chia thành dây tròn, dây dẹt (có thể được chia thành dây đơn, dây kết hợp và dây chuyển vị), dây dẫn lá, v.v ... theo hình dạng mặt cắt của dây. các lớp, và cuối cùng tạo thành cuộn dây tổng thể. Do đó, vật liệu dẫn chính của mạch biến áp là đồng và nhôm.
3.1 So sánh các đặc điểm của đồng và nhôm
Đồng và nhôm đều là những vật liệu kim loại có tính dẫn điện tốt và là chất dẫn điện thường được sử dụng để chế tạo cuộn dây máy biến áp. Sự khác biệt về tính chất vật lý được thể hiện trong bảng sau:
3.2 So sánh hiệu suất của dây đồng-nhôm trong cuộn dây máy biến áp
Sự khác biệt của máy biến áp đồng-nhôm cũng được xác định bởi sự khác biệt của vật liệu, thể hiện ở các khía cạnh sau:
1) Điện trở suất của dây dẫn đồng chỉ bằng khoảng 60% điện trở suất của dây dẫn nhôm. Để đạt được các yêu cầu về tổn thất và độ tăng nhiệt như nhau, diện tích tiết diện của dây dẫn nhôm được sử dụng lớn hơn 60% so với dây dẫn đồng, do đó cần có cùng công suất và cùng thông số. Thể tích của máy biến áp ruột nhôm thường lớn hơn máy biến áp ruột đồng, nhưng lúc này diện tích tản nhiệt của máy biến áp cũng tăng lên nên độ tăng nhiệt của dầu thấp hơn;
2) Tỷ trọng của nhôm chỉ bằng khoảng 30% so với đồng nên máy biến áp phân phối ruột nhôm nhẹ hơn máy biến áp phân phối ruột đồng;
3) Nhiệt độ nóng chảy của dây dẫn nhôm thấp hơn nhiều so với dây dẫn đồng nên giới hạn tăng nhiệt của dòng điện ngắn mạch là 250 ℃, thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của dây dẫn đồng là 350 ℃. Lớn nên khối lượng cũng lớn hơn máy biến áp ruột đồng;
4) Độ cứng của ruột dẫn bằng nhôm thấp nên gờ bề mặt dễ loại bỏ hơn, do đó sau khi chế tạo máy biến áp, xác suất ngắn mạch liên lớp hoặc liên lớp do gờ gây ra giảm;
5) Do độ bền kéo và nén của ruột dẫn bằng nhôm thấp và độ bền cơ học kém, máy biến áp ruột nhôm không có khả năng đoản mạch như máy biến áp ruột đồng. Giới hạn ứng suất của dây dẫn là 1600kg / cm2, và khả năng chịu lực được cải thiện đáng kể;
6) Quá trình hàn giữa ruột nhôm và ruột đồng kém, chất lượng mối hàn không đảm bảo dễ ảnh hưởng đến độ tin cậy của ruột nhôm ở một mức độ nhất định.
7) Nhiệt dung riêng của dây dẫn nhôm bằng 239% nhiệt lượng riêng của dây dẫn đồng, nhưng xét sự chênh lệch về mật độ và mật độ điện thiết kế giữa hai thì hiệu số thời gian nhiệt thực tế giữa hai không lớn bằng nhiệt dung riêng. Sự khác biệt. Khả năng quá tải ngắn hạn của máy biến áp kiểu khô ít ảnh hưởng.
4. Vật liệu cách nhiệt
Tổng quan
Tuy nhiên, độ tin cậy và tuổi thọ sử dụng của máy biến áp phụ thuộc phần lớn vào vật liệu cách điện được sử dụng. Vật liệu cách điện, còn được gọi là chất điện môi, là những chất có điện trở suất cao và độ dẫn điện thấp. Vật liệu cách điện có thể được sử dụng để cách ly các vật dẫn được tích điện hoặc ở các điện thế khác nhau, cho phép dòng điện chạy theo một hướng nhất định. Trong các sản phẩm máy biến áp, vật liệu cách điện cũng đóng vai trò tản nhiệt, làm mát, hỗ trợ, cố định, dập tắt hồ quang, cải thiện độ dốc tiềm năng, chống ẩm, chống nấm mốc và bảo vệ dây dẫn. Dưới tác dụng của điện áp một chiều, chỉ có một dòng điện rất nhỏ chạy qua vật liệu cách điện. Điện trở suất của nó (đề cập đến điện trở suất thể tích trong không khí) tương đối cao, thường là 108 ~ 1020Ω · cm (điện trở suất của chất dẫn là 10-6 ~ 10-3Ω · cm, và điện trở suất của chất bán dẫn là 10-3 ~ 108Ω cm).
Vật liệu cách điện có điện trở dòng điện một chiều rất lớn. Do có điện trở suất cao, dưới tác dụng của điện áp một chiều, nó thực tế không dẫn điện ngoại trừ dòng điện rò bề mặt rất nhỏ; trong khi nó có điện dung đối với dòng điện xoay chiều. Dòng điện thường được coi là không dẫn điện. Vật liệu cách điện có điện trở suất càng cao thì tính chất cách điện của nó càng tốt.
Vật liệu cách điện được sử dụng trong máy biến áp để cách ly các bộ phận dẫn điện với nhau với đất (điện thế bằng không). Khi được sử dụng trong các giá đỡ khác nhau, chúng cũng phải có các đặc tính cơ học tốt. Ngoài ra, vật liệu cách điện còn có các vai trò khác như làm mát, cố định, tích trữ năng lượng, dập tắt hồ quang, cải thiện độ dốc tiềm năng, chống ẩm, chống nấm mốc và bảo vệ dây dẫn.
Thông thường, vật liệu cách nhiệt được chia thành ba loại:
1) Vật liệu cách điện bằng khí: Ở nhiệt độ và áp suất bình thường, các loại khí khô nói chung có đặc tính cách điện tốt, chẳng hạn như không khí, nitơ, hydro, carbon dioxide, lưu huỳnh hexafluoride, v.v ... Trong số đó, không khí và lưu huỳnh hexafluoride được sử dụng trong máy biến áp. rộng rãi;
2) Vật liệu cách điện ở dạng lỏng: Vật liệu cách điện ở dạng lỏng thường tồn tại ở dạng dầu, còn được gọi là dầu cách điện. Chẳng hạn như dầu khoáng, dầu thực vật, este tổng hợp, v.v ...;
3) Vật liệu cách điện rắn: chẳng hạn như sơn cách điện, keo cách điện, giấy cách điện, bìa cứng cách điện, bìa cứng sóng, nhựa và phim điện, tấm điện (thanh, ống), nhựa epoxy đúc, sứ điện, sản phẩm cao su, mica, vân vân. .
4.1 Dầu cách điện
Dầu cách điện được đặc trưng bởi độ bền điện cao, độ sét cao, điểm đông đặc thấp, nhiệt độ hoạt động dưới tác dụng của oxy, nhiệt độ cao và điện trường mạnh, không độc hại, không ăn mòn, độ nhớt thấp, tính lưu động tốt, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm điện như máy biến áp, công tắc dầu, tụ điện và cáp, và đóng vai trò cách điện, làm mát, ngâm tẩm và làm đầy. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò dập tắt hồ quang trong các công tắc dầu và tích trữ năng lượng trong tụ điện.
Dầu cách điện đồng thời đóng vai trò cách điện và làm mát máy biến áp;
Dầu cách điện hiện nay thường được chia thành các loại sau:
1) Dầu khoáng: chẳng hạn như dầu máy biến áp, dầu chuyển mạch, dầu tụ điện, dầu cáp;
2) Dầu tổng hợp: chẳng hạn như dodecylbenzene, dầu silicon, este tổng hợp, v.v.;
3) Dầu thực vật;
4.2 Nhựa epoxy
Nhựa epoxy là một hợp chất polyme. Nhựa được đặc trưng bởi một vật liệu hữu cơ rắn, nửa rắn hoặc bán rắn với khối lượng phân tử không xác định (thường là cao), có xu hướng chảy khi chịu ứng suất, thường là khoảng làm mềm hoặc nóng chảy, và mặt cắt ngang rắn thường trình bày một hình dạng giống như vỏ. Có các đặc điểm cơ bản sau:
1) Chuỗi phân tử rất dài, mỗi chuỗi chứa hàng trăm, thậm chí hàng chục nghìn nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau;
2) Chuỗi phân tử dài được cấu tạo bởi đơn vị lặp lại nhỏ nhất, đó là mắt xích, và số mắt xích trong phân tử được gọi là mức độ trùng hợp;
3) Tổng lực liên phân tử của các đại phân tử thường vượt quá lực liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử, do đó hợp chất polyme có một loạt các đặc điểm: ví dụ polyme không có dạng khí thì quá trình hòa tan polyme diễn ra rất chậm, ... Nếu có liên kết chéo giữa các phân tử, Đặc điểm này còn đặc biệt hơn.
Nhựa epoxy dùng để chỉ các chất oligome có chứa các nhóm chức epoxy. Nhựa epoxy bắt đầu xuất hiện từ năm 1891. Sau năm 1947, nhiều công ty ở Hoa Kỳ và Thụy Sĩ đã tổng hợp thành công nhựa epoxy bisphenol A trong công nghiệp. nước tôi bắt đầu sản xuất từ năm 1956.
Đặc tính cách điện của vật liệu epoxy là đặc biệt nổi bật. Khi không thêm chất làm đầy, EB của sản phẩm đóng rắn cao hơn 16MV / m, pV cao hơn 1011Ω · m, εr là 3 đến 4, và tanδ là khoảng 0,002 dưới tần số nguồn. Vì vậy, nhựa Oxy 20% vòng được sử dụng để cách điện điện và điện tử, chẳng hạn như sơn tẩm epoxy làm sơn cách điện loại B, tẩm vào cuộn dây stato động cơ vừa và nhỏ; sơn không dung môi epoxy được sử dụng để ngâm tẩm chân không cho cuộn dây stato động cơ lớn; laminates (tấm, ống, que) được sử dụng như nêm khe và miếng đệm của động cơ, thanh điều hành công tắc cao áp; chất kết dính dùng để dán ống lót sứ điện cao áp; đúc được sử dụng để cách ly đĩa trong thiết bị điện kết hợp hoàn toàn kèm theo lưu huỳnh hexafluoride (GIS). Các thành phần như chất cách điện, máy biến áp và tụ điện sứ cao áp. Hiện tại, thương hiệu của hạt nhựa epoxy hoặc hạt nhựa epoxy biến tính được sản xuất tại Trung Quốc vẫn chưa thống nhất trong thời điểm hiện tại. Tên của các nhà sản xuất nhựa epoxy khác nhau trên thế giới cũng khác nhau và cần được xác định bằng nhãn hiệu.
Nhựa epoxy chỉ là chất đồng phân và chỉ có thể được sử dụng sau khi đóng rắn. Chất đóng rắn có thể phản ứng với nhựa epoxy để liên kết chéo các phân tử nhựa từ cấu trúc tuyến tính thành cấu trúc khối. Chất xúc tiến / chất xúc tác có thể làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng và có thể thúc đẩy / điều chỉnh quá trình phản ứng gel của vật đúc. Chất đóng rắn sử dụng hydro hoạt tính có trong nó để thực hiện phản ứng cộng mở vòng với nhóm epoxy hoạt tính trong nhựa để đạt được quá trình đóng rắn. Hydro hoạt động là -NH2, -NH-, -COOH, -OH và -SH trong chất đóng rắn hoặc chất xúc tiến. trong hydro. Chất đóng rắn thường được sử dụng là amin và anhydrit axit. Một số chất đóng rắn yêu cầu chất xúc tác / xúc tác, một số yêu cầu điều kiện nhiệt độ cao và một số có thể phản ứng dữ dội ở nhiệt độ thấp. Các chất đóng rắn khác nhau cũng sẽ dẫn đến sự khác biệt lớn về tính chất của các sản phẩm đóng rắn, có ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính cuối cùng của sản phẩm. Vì vậy, việc thiết kế và lựa chọn chất đóng rắn trong hệ thống pha chế nhựa epoxy là rất quan trọng.
Lớp cách điện Epoxy được sử dụng trong các máy biến áp kiểu khô và là một bước phát triển mới trong 40 năm qua. Tuổi thọ thiết kế của cuộn dây biến áp bắt buộc phải đạt 30 năm và cấp chịu nhiệt phải đạt cấp F. Vật liệu chung khó có thể đáp ứng được yêu cầu.
Để đạt được mục đích này, cần thiết kế, tối ưu hóa, thử nghiệm và xác minh các vật liệu được sử dụng cũng như các hệ thống và quy trình công thức của chúng để đạt được hiệu quả mong muốn. Trong máy biến áp kiểu khô cách điện bằng nhựa, hệ thống nhựa epoxy được tạo thành bằng cách đúc hoặc nhúng, sau đó được xử lý nhiệt để tạo thành cách điện cuộn dây (tức là cách điện dọc). Trong toàn bộ quá trình vận hành của máy biến áp kiểu khô, lớp cách điện bằng nhựa epoxy cũng phải đảm bảo tính cách điện của cuộn dây và độ bền cơ học, đồng thời tản nhiệt bên trong cuộn dây thông qua quá trình dẫn nhiệt.
Điểm yếu lớn nhất của nó là tính không thể sửa chữa và không thể sửa chữa của các khuyết tật và hư hỏng cách điện bằng nhựa (nói chung là các khuyết tật trong quá trình sản xuất và hư hỏng trong quá trình vận hành). Do đó, việc tránh nứt lớp cách nhiệt rắn, tránh khuyết tật đúc và tránh phóng điện cục bộ (tức phóng điện cục bộ) là đặc biệt quan trọng, và trở thành chìa khóa của công nghệ sản xuất vật liệu cách nhiệt rắn, và là trọng tâm cạnh tranh giữa các nhà sản xuất.
Do sự gia tăng nhiệt độ cao gây ra bởi sự mất mát trong quá trình vận hành của máy biến áp, lớp cách điện bằng nhựa làm việc ở nhiệt độ cao trong thời gian dài (chẳng hạn như máy biến áp cấp F, nhiệt độ làm việc tối đa được thiết kế nói chung là khoảng 140 ℃), và máy biến áp có thể ở nhiệt độ cao trước khi chạy thử và trong quá trình bảo dưỡng. Nhiệt độ thấp (chẳng hạn như -30 ℃), và máy biến áp sẽ phải chịu điện giật rất lớn do sét đánh điện áp cao hoặc đoản mạch bất cứ lúc nào. Các cuộn dây cách điện bằng nhựa phải có khả năng thích ứng với những thay đổi này và có thể chịu được hoặc chịu được các cú sốc điện động ngắn mạch ở nhiệt độ cực cao và cực thấp. Do đó, các yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt được đặt ra đối với các đặc tính nhiệt, cơ và điện của hệ thống cách nhiệt epoxy.
Hiện tại có hai loại hệ thống vật liệu cách điện cho máy biến áp đúc nhựa, một là "đúc nhựa nguyên chất + gia cường sợi thủy tinh tỷ lệ lấp đầy cao", và loại còn lại là "đúc bột thạch anh nhựa + gia cố cục bộ lưới thủy tinh pha sẵn".
Hệ thống cách nhiệt (nghĩa là, cấu trúc cách nhiệt thông thường) bao phủ một trường rộng hơn so với hệ thống vật liệu cách nhiệt. Nó đề cập đến cách điện của thiết bị điện (hoặc các bộ phận độc lập của nó) nói chung, không chỉ bao gồm các vật liệu cách điện và sự kết hợp của chúng, mà còn cả cách điện và dây dẫn. Hoặc mối quan hệ giữa các nam châm, mối quan hệ với điện trường, mối quan hệ giữa cách điện và môi trường xung quanh (khí hoặc chất lỏng và các điều kiện của nó, sự nhiễm bẩn bề mặt, điều kiện tản nhiệt, lực cơ học hoặc bức xạ, v.v.), và khả năng thích ứng với các thông số vận hành của hệ thống điện Đó là vật liệu cách nhiệt. Dòng không khí và sự tản nhiệt trong máy biến áp kiểu khô, ứng suất cách điện, v.v., đều nằm trong phạm vi của hệ thống cách điện được xem xét.
4.3 Giấy cách nhiệt
Giấy sợi thực vật được chia thành sợi gỗ, sợi bông và sợi gai dầu, trong đó được sử dụng phổ biến nhất là giấy sợi bột gỗ sulfat tinh khiết. Linh sam và gỗ thông Hàn Quốc và các loại gỗ khác có thành phần chủ yếu là xenlulo, là một hợp chất polyme tự nhiên. Phương pháp sản xuất giấy cách nhiệt áp dụng phương pháp hóa học, chẳng hạn như phương pháp sunfat. Trong phương pháp này, thành phần chính của chất lỏng nấu là natri sunfua (Na2S). Natri sunfua bị thủy phân để tạo ra natri hiđro sunfua và natri hiđroxit. Xenlulozơ phản ứng và hòa tan nó trong dung dịch kiềm. Chất lỏng nấu ăn tương đối nhẹ nên khối lượng phân tử của xenlulozơ giảm rất ít. Các loại giấy cách điện xenlulo thực vật thường được sử dụng trong máy biến áp là: giấy cáp điện, giấy cáp cao áp và giấy cách điện liên đầu máy biến áp.
1) Giấy cáp: Giấy cáp được làm bằng bột giấy kraft, các loại là DL08, DL12, DL17, độ dày tương ứng là 0,08mm, 0,12mm và 0,17mm và được cung cấp ở dạng cuộn. Sau khi giấy cáp được tẩm dầu biến áp, độ bền cơ học và độ bền điện của nó sẽ được cải thiện đáng kể. Ví dụ, cường độ điện của giấy cáp điện trong không khí là 6 ~ 9 × 103kV / m, sau khi làm khô và nhúng dầu máy biến áp, cường độ điện đạt 70 ~ 90 × 103kV / m. Nó có đủ độ ổn định nhiệt và thường được sử dụng làm cách điện cuộn dây và cách điện lớp xen kẽ. Giấy cáp cũng bao gồm giấy cáp điện áp cao, giấy cáp điện áp thấp, giấy cáp mật độ cao và giấy crepe cách điện. Cáp giấy cao áp phù hợp với máy biến áp 110-330kV, có tiếp tuyến tổn hao điện môi thấp; cáp giấy hạ thế dùng để bọc cách điện cho cáp điện và máy biến áp hoặc các sản phẩm điện khác từ 35kV trở xuống; giấy crepe cách điện được làm bằng giấy cách điện. Nó được tạo ra từ quá trình xử lý nếp nhăn, và có các nếp nhăn dọc theo hướng ngang của nó, chúng bị kéo ra khi kéo căng. Nó thường được sử dụng để bọc cách điện của máy biến áp ngâm trong dầu, chẳng hạn như bọc cách điện của ổ cắm cuộn dây, dây dẫn và các thiết bị che chắn tĩnh điện; Giấy cáp mật độ cao cũng cách điện Một loại giấy crepe, độ bền điện cao hơn 100% đến 150% so với giấy crepe thông thường, độ bền cơ học cao hơn 50%, độ bền điện cao, khả năng chống dầu tốt, độ đàn hồi là tốt, và nó dễ dàng kéo dài. Nó có thể được sử dụng như một chiếc chì thay cho băng được đánh véc-ni. và cách điện của các kết nối và uốn cong của dây.
2) Giấy điện thoại: Giấy điện thoại cũng được làm bằng bột giấy sunfat, được sử dụng phổ biến trong dây cáp điện thoại. Nó có độ bền cơ học kém và thường được sử dụng làm cách điện rẽ, cách điện lớp hoặc cách điện vỏ của dây dẫn.
3) Tụ giấy: Tụ giấy được chia thành loại A và loại B tùy theo yêu cầu sử dụng. Giấy tụ điện loại A được sử dụng cho các tụ điện điện môi bằng giấy được kim loại hóa trong ngành công nghiệp điện tử. Lớp B chủ yếu được sử dụng làm chất điện môi liên cực cho tụ điện. Giấy tụ có đặc điểm là có độ kín cao và độ dày mỏng. Nói chung, máy biến dòng thường dùng tụ giấy, máy biến áp ít dùng.
4) Giấy cách điện cuộn: Giấy cách điện cuộn được sử dụng làm giấy lót của giấy định hình và giấy định hình được sử dụng để quấn ống trụ cách điện (ống) và ống bọc điện dung, có đặc điểm là chiều cao hút nước cao hơn hơn giấy cáp và thấp hơn giấy tẩm. Giấy dán được chia thành loại dán một mặt hoặc hai mặt (nhựa phenolic hoặc epoxy), được xử lý ở nhiệt độ thấp. Khi giấy dán được sử dụng để làm ống giấy hoặc ép màng, keo cuối cùng được đóng rắn khi nung nóng và ép. , Cuộn nói chung là băng một mặt, và băng ép là băng hai mặt. Ngoài ra, còn có giấy dán kim cương (giấy dán lưới), được sử dụng để cách điện lớp xen kẽ của cuộn dây quấn lá ngâm trong dầu. Sau khi đóng rắn, nó đảm bảo sự kết dính giữa các lớp cách điện và giữa lớp cách nhiệt và lớp giấy bạc, tăng cường độ bền và khả năng thấm dầu tốt.
Giấy cách điện máy biến áp thông thường hầu hết được sử dụng cho giấy cáp, giấy crepe và giấy phân phối hình thoi, được sử dụng trong máy biến áp như cách điện rẽ, cách điện liên lớp, buộc chì, ... Thông thường, giá của các loại giấy cách điện là không khác nhau. Nó sẽ quá lớn, khoảng 20 nhân dân tệ / kg.
4.4 Vật liệu tổng hợp điện
Màng mỏng điện và vật liệu tổng hợp điện có đặc tính điện môi tuyệt vời và thuộc về vật liệu cách điện dạng tấm mỏng. Phim điện bao gồm phim polyester và phim polyimide, cũng có thể được sử dụng làm cách điện dây và cách điện lớp xen kẽ trong máy biến áp. Vật liệu composite điện là một sản phẩm tổng hợp được làm bằng một mặt hoặc hai mặt của vật liệu sợi liên kết phim, có thể được sử dụng làm lớp cách điện xen kẽ trong máy biến áp, đặc biệt là trong cuộn dây quấn dạng lá biến đổi khô và cuộn dây điện áp thấp thường được làm bằng vật liệu composite. Sau khi ngâm tẩm với nhựa, nó được sử dụng làm lớp cách nhiệt xen kẽ. Vật liệu composite thường được sử dụng là DMD, GHG, v.v.
Tên đầy đủ của DMD là vật liệu composite mềm không dệt từ sợi polyester film polyester, được chia thành nhựa DMD ngâm tẩm trước và DMD không ngâm tẩm trước. D) Composite mềm ba lớp được chế tạo. DMD có khả năng cách điện, chịu nhiệt và độ bền cơ học cũng như các đặc tính ngâm tẩm tuyệt vời. DMD không pha sẵn có thể được sử dụng làm cách điện xen kẽ cho máy biến áp ngâm trong dầu và DMD pha sẵn có thể được sử dụng làm cách điện xen kẽ cho cuộn dây quấn lá điện áp thấp trong máy biến áp kiểu khô Loại F. Các chỉ số hoạt động cụ thể của nó được thể hiện trong bảng sau:
Tên đầy đủ của GHG là vật liệu composite mềm sợi thủy tinh cấp H tẩm màng polyimide. Nó là một vật liệu composite mềm ba lớp được làm bằng vải sợi thủy tinh (G) được dán trên cả hai mặt của một bộ phim polyimide (H). . So với DMD, nó có khả năng chịu nhiệt tốt hơn và có thể được sử dụng để cách điện xen kẽ của cuộn dây quấn bằng lá điện áp thấp của máy biến áp kiểu khô cách điện cấp H.
Tên đầy đủ của NHN là vật liệu composite mềm giấy polyaramid film polyimide. NHN là vật liệu cách nhiệt lớp mỏng cao cấp nhất hiện nay, có khả năng chịu nhiệt cực tốt, tính chất điện môi tốt, độ hút nước nhỏ và khả năng chống ẩm cực tốt. Nó thuộc vật liệu cách điện cấp H và có thể được sử dụng để cách điện giữa các lớp của máy biến áp kiểu khô cấp H. Các thông số hiệu suất cụ thể của nó được hiển thị trong bảng sau:
4.5 Các tông cách nhiệt
Các tông cách điện được làm bằng bột giấy kraft nguyên chất làm giấy và có thể được sử dụng cho các miếng đệm khoảng cách dầu, khoảng cách dầu, dải phân cách, ống các tông, giấy sóng, cách điện ách sắt, cách nhiệt clip và tấm áp suất cuộn cách nhiệt cuối cho cuộn dây bánh, v.v., Độ dày phổ biến là 1.0mm, 1.5mm, 2mm, 3mm, 4mm, 6mm, các tông cách nhiệt được chia thành các tông mật độ thấp, các tông mật độ trung bình và các tông mật độ cao theo mật độ, giấy mật độ thấp thường được gọi là các tông mềm T3 , mật độ nằm trong Khoảng từ 0,75g / cm3 đến 0,9g / cm3, độ bền thấp và nó thường được sử dụng để uốn các bộ phận hoặc làm các bộ phận kéo dài sau khi làm ướt, chẳng hạn như tạo hình vòng góc, bộ phận hình khuyên và ống giấy mềm. Các tông mật độ thấp có tỷ lệ hấp thụ dầu cao, khả năng định hình tốt, nhưng tính chất cơ học kém; các tông mật độ trung bình thường được gọi là các tông T1, với mật độ từ 0,95g / cm3 đến 1,15g / cm3, được sử dụng làm đệm lót, v.v ...; Các tông mật độ cao Các tông thường được gọi là các tông T4, với mật độ từ 1,15g / cm3 đến 1,3g / cm3, và được sử dụng làm ống các tông cách nhiệt, tấm áp suất cách nhiệt và vòng cuối. Trong cấu trúc miếng đệm ván dầu bao gồm các ống giấy nhiều lớp cuộn dây điện áp cao, các tông sóng cũng có thể được sử dụng thay cho các thanh chống bằng bìa cứng để tạo thành các khe hở dầu, có thể tiết kiệm vật liệu trên cơ sở đảm bảo hiệu suất cách điện.
4.6 Màng polypropylene
Màng polypropylene được làm từ nhựa polypropylene (PP) được ép đùn thành một tấm dày và kéo dài theo hướng. 0,92g / cm3. 2) Nó có đặc tính điện tốt và ổn định hóa học, hệ số điện môi tương đối là 2 đến 2,2, và áp suất đánh thủng lớn hơn 150MV / m; 3) Nó có tính chất cơ học tốt, và độ bền kéo của nó lớn hơn 100MPa; 4) Nó có thể được sử dụng trong thời gian dài ở nhiệt độ 125 ℃ và thuộc loại cách nhiệt E-class; 5) Nó có tính kỵ nước và khả năng chống hấp thụ nước mạnh, và có thể được sử dụng để cách điện dây của máy biến áp ngâm trong dầu.
4.7 Các vật liệu cách điện khác
Dầu máy biến áp và giấy cách điện là vật liệu cách điện chính cho cuộn dây máy biến áp ngâm trong dầu. Vật liệu nhựa, giấy cách điện và vật liệu composite là vật liệu cách điện chính cho cuộn dây máy biến áp kiểu khô. Ngoài các vật liệu này, các vật liệu cách điện sau cũng thường được sử dụng trong máy biến áp: (Gỗ ghép thanh, cán mỏng, sơn cách điện, keo cách điện, băng bông, băng nén, băng không sợi ngang, v.v.
1) Laminate: Laminate điện là vật liệu cách điện nhiều lớp được làm bằng giấy, vải và veneer gỗ làm chất nền, được nhúng (hoặc phủ) với các chất kết dính khác nhau và được ép nóng (hoặc cán). . Theo yêu cầu sử dụng, các sản phẩm dát mỏng có thể được chế tạo thành các sản phẩm có tính chất cơ điện tuyệt vời, chịu nhiệt, chống dầu, chống nấm mốc, kháng hồ quang và kháng hào quang. Các sản phẩm Laminate chủ yếu bao gồm các tấm ép, gỗ nhiều lớp, ống nhiều lớp, thanh, lõi ống bọc tụ điện và các cấu hình đặc biệt khác. Các thuộc tính của laminates phụ thuộc vào bản chất của chất nền và chất kết dính và quá trình hình thành chúng. Theo nguyên liệu thô và chất kết dính khác nhau, các tấm cán mỏng được chia thành các tấm cách nhiệt (giấy bìa, được sử dụng để thay dầu), giấy bìa nhiều lớp phenolic (thường được gọi là bakelite, bìa được tẩm nhựa phenolic, được sử dụng để thay dầu), bảng vải nhiều lớp phenolic (bông vải tẩm nhựa phenolic, thường được sử dụng để thay dầu), tấm vải thủy tinh epoxy (vải sợi thủy tinh với nhựa epoxy làm chất kết dính, có thể được sử dụng để thay khô cấp F hoặc thay dầu), tấm vải thủy tinh diphenyl ete cải tiến (Vải sợi thủy tinh sử dụng nhựa ete diphenyl biến tính làm chất kết dính, có thể được sử dụng để thay đổi độ khô ở cấp độ H), tấm vải thủy tinh bismaleimide (vải sợi thủy tinh sử dụng nhựa bismaleimit làm chất kết dính, có thể được sử dụng để thay đổi độ khô cấp độ H). Laminat thường có độ bền cơ học và đặc tính cách điện tốt, và thường được sử dụng làm vật liệu cách điện kẹp lõi, giá đỡ bên ngoài, v.v. trong máy biến áp.
2) Trụ (ống) cách điện: Trụ cách điện trong máy biến áp chủ yếu dùng để nối giữa cuộn dây trong và ngoài, giữa cuộn dây và lõi sắt, dùng cho cuộn dây lót trong khung xương, còn dây thì quấn trực tiếp trên trụ cách điện. Đồng thời, xi lanh cách nhiệt cũng có thể được sử dụng để Bảo ôn chính, tăng số lượng khe hở dầu trong lớp cách nhiệt chính, và tăng cường lớp cách nhiệt. Theo các vật liệu khác nhau, ống cách điện thường được chia thành ống giấy phenolic (thường được sử dụng để thay dầu), ống vải thủy tinh epoxy (thường được sử dụng để thay dầu hoặc thay đổi khô cấp F), ống vải thủy tinh diphenyl ete cải tiến (thường được sử dụng để thay dầu) Thay đổi khô cấp H), xi lanh nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh (thường được sử dụng trong thay đổi khô cấp H), xi lanh vải thủy tinh bismaleimide (thường được sử dụng trong thay đổi khô cấp H), v.v.
3) Gỗ nhiều lớp: Gỗ ép điện được làm từ các loại gỗ cứng chất lượng cao, chẳng hạn như bạch dương, sồi, v.v. Sau khi được nấu chín hai lần ở 70 ° C đến 80 ° C, axit lignin và dầu mỡ của gỗ được loại bỏ, và sau đó cắt thành từng miếng từ 1 đến 3 mm. Sau khi khô, nó được phủ một lớp keo nhựa. Sau khi đóng rắn trước, nó được lắp ráp nhiều lần và xếp chồng lên nhau. Nó có độ bền cách điện và độ bền cơ học tốt. Nó có thể được sử dụng như miếng đệm, vòng góc, vv khi thay dầu. .
1) Băng dính: Băng ràng buộc máy biến áp bao gồm băng bông, băng nén, băng không sợi ngang bán khô dạng lưới, băng thủy tinh, băng polyester, v.v., được sử dụng để buộc và siết chặt lõi và cuộn dây sắt.
5. Cấu trúc vật liệu và phụ kiện
Trong máy biến áp còn có các vật liệu cấu tạo và phụ kiện. Vật liệu cấu tạo chủ yếu đóng các chức năng của giá đỡ máy biến áp, mạch từ, gia cường mạch, bao bì chất lỏng cách điện máy biến áp, v.v., bao gồm kẹp, thùng dầu, bộ tản nhiệt, bộ bảo quản dầu, v.v. Vật liệu chính là Đối với thép Q235, thép không từ tính thường được sử dụng cho ống lót đầu ra của nắp thùng nhiên liệu để giảm dòng điện xoáy. Ngoài ra, thép không nhiễm từ hoặc thép cao cấp đôi khi được sử dụng bên trong thân máy biến áp.
Các phụ kiện máy biến áp chủ yếu có chức năng giám sát và bảo vệ hiệu suất. Máy biến áp khô gồm có bộ điều nhiệt, quạt, máy biến áp,… còn máy biến áp dầu gồm có rơ le gas, bộ điều nhiệt, van giảm áp, công tắc vòi… Một số phụ kiện theo yêu cầu của khách hàng. cầu hôn.
Nguồn: Transformer Circle