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1、敞开式干干式变压压器的绝绝缘材料料和工艺艺的选择择摘要： 简单阐阐述敞开开式干式式变压器器的发展展过程，介介绍新的的H级绝绝缘敞开开式干式式变压器器的技术术特点。并并对不同同的敞开开式干式式变压器器所选用用的绝缘缘材料和和浸渍工工艺等作作进一步步对比说说明。 关键词词：敞开开式 干干式变压压器 绝绝缘材料料一、 概述：随着城城市电网网供电要要求的不不断提高高和变压压器技术术的进步步，干式式变压器器在我国国的使用用已经很很普遍。在在这短短短的二、三三十年中中，干式式变压器器技术得得到了迅迅速的发发展，除除了大家家比较熟熟悉的环环氧树脂脂型干式式变压器器外最近近出现了了一些不不用环氧氧树脂真真空浇
2、注注或缠绕绕工艺的的SG型型敞开式式干式变变压器以以及采用用NOMMEX（诺迈迈克）绝绝缘材料料，非环环氧树脂脂真空浇浇注或VVPI真真空、压压力浸渍渍处理的的SCRR型包封封式干式式变压器器。这些些变压器器的出现现可以让让供电用用户有更更多的选选择。 所有敞敞开式干干式电力力变压器器的产品品型号都都称SGG型，它它们有相相似的电电磁计算算、线圈圈形式和和外形结结构，但但在绝缘缘材料的的选用、结结构设计计、制造造工艺方方面却有有不同之之处。 二、SSG型敞敞开式干干式变压压器在中中国的发发展 11、 二二十世纪纪六十年年代以前前的干式式变压器器主要是是B级绝绝缘的敞敞 开式式干式变变压器，产产
3、品型号号为SGG型。当当初还没没有箔式式线圈时时，低压压多数为为多根并并绕的层层式或螺螺旋式线线圈，高高压为饼饼式线圈圈。导线线为双玻玻璃丝包包线或单单玻璃丝丝包缩醛醛漆包线线。其余余绝缘材材料多数数为酚醛醛玻璃纤纤维类材材料。其其浸渍工工艺为常常温、常常压下用用B级绝绝缘浸渍渍漆分别别对高、低低压线圈圈浸渍并并进行中中温干燥燥（干燥燥温度不不超过1130）。此此种干式式变压器器虽然比比油浸式式变压器器在防燃燃性能上上有了很很大的进进步，但但它的防防潮、防防污秽性性能令人人担忧。目目前已经经不再生生产。尽尽管如此此，它成成功的电电、磁、热热计算和和结构设设计却给给以后发发展起来来的新的的H级绝
4、绝缘敞开开式变压压器奠定定了很好好的基础础。 22、 美美国的一一些变压压器厂（如如位于佛佛吉尼亚亚州的FFPT公公司）研研 制出出一种采采用美国国杜邦公公司的NNOMEEX芳芳香聚酰酰胺作主主要绝缘缘的干式式变压器器。FPPT公司司的产品品有两种种型号：FB型型为1880（HH级）的的绝缘系系统。FFH型为为2200（CC级）的的绝缘系系统，线线圈温升升分别为为1155K（我我国为1125KK）和1150KK。它的的低压线线圈为箔箔式或多多根并绕绕层式，匝匝绝缘和和层间绝绝缘都采采用NOOMEXX。高高压线圈圈为饼式式，导线线也用NNOMEEX纸纸包扎，线线饼之间间不用常常规的撑撑条加垫垫块
5、的结结构，而而采用梳梳状撑条条，这样样使得饼饼间的最最高电压压降低了了一半，也也大大提提高了高高压线圈圈的轴向向抗短路路能力，却却增加了了线圈的的绕制难难度和制制造工时时。高低低压线圈圈进行套套绕，增增强了机机械强度度。也有有采用NNOMEEX绝绝缘板作作垫块加加撑条结结构的。高高低压之之间的绝绝缘筒用用0.776mmm厚的NNOMEEX纸纸板做成成。它的的浸渍工工艺采用用多次的的VPII真空、压压力浸渍渍，高温温干燥（干干燥温度度达1880-1190）。在在FPTT公司，这这种变压压器最高高电压制制造到334.55kV，最最大容量量为1000000kVAA。这种种技术在在美国得得到ULL的认
6、证证 国内内有变压压器制造造厂采用用NOMMEX绝缘材材料和美美国杜邦邦公司有有关制造造规范（HHV-11或HVV-2）以以及Reeliaatraan?雷雷力通TTM变压压器技术术标准等等要求制制造的HH级绝缘缘SG型型干式变变压器与与美国FFPT公公司的FFB型变变压器有有相似之之处，只只是国内内产品线线圈的VVPI浸浸渍工艺艺不同于于FPTT公司，它它不对整整个变压压器器身身进行浸浸渍，而而仅对线线圈进行行浸渍。整整个器身身浸渍的的包封整整体性好好，可是是不仅不不美观，还还要在处处理前必必须做完完产品的的相关检检测。浸浸渍漆也也容易被被污秽，相相对而言言在中国国后者比比较合理理。3、 在欧
7、洲洲，干式式变压器器的发展展比较多多样化，除除了环氧氧树脂真真空 浇浇注和缠缠绕工艺艺外，其其它还有有类似于于我国SSCR型型非浇注注固体绝绝缘包封封式变压压器和SSG型敞敞开式变变压器的的品种。在在七十年年代瑞典典一家工工厂用NNOMEEX绝绝缘材料料开发出出敞开式式干式变变压器。而而后，另另一家工工厂用玻玻璃纤维维及DMMD来替替代NOOMEXX绝缘缘材料，降降低了材材料成本本。它的的线圈结结构与早早期的BB级绝缘缘产品相相似，低低压采用用多根并并绕或箔箔式，高高压为饼饼式。匝匝绝缘用用玻璃纤纤维，垫垫块用陶陶瓷。其其它绝缘缘件采用用改性二二苯醚树树脂玻璃璃布层压压板（筒筒）或改改性聚胺胺
8、-酰亚亚胺层压压玻璃布布板（筒筒），还还有DMMD、SSMC等等。它的的线圈处处理工艺艺为VII真空浸浸渍，在在浸渍过过程中不不加压力力。它的的技术关关键不仅仅是浸渍渍漆（树树脂）和和浸渍工工艺的合合理选择择，更重重要的是是陶瓷片片的制作作。普通通陶瓷是是一种脆脆性材料料，不上上釉的陶陶瓷容易易受潮，且且在其受受力或受受热不均均匀时会会开裂。因因此，它它必须有有很高密密度和硬硬度才行行，目前前还只能能靠进口口。4、 上述几几种SGG型敞开开式干式式变压器器除电磁磁计算、线线圈形式式、外形形结构有有相似之之处外，其其它不同同处归纳纳于表一一。 表一 比 较 项 目目B级绝缘缘的SGG型玻璃纤维维
9、的SGG型NOMEEX的SGG型绝缘等级级 BHH低压线圈圈匝绝缘缘玻璃纤维维玻璃纤维维NOMEEX绝缘材材料高压线圈圈匝绝缘缘玻璃纤维维玻璃纤维维NOMEEX绝缘材材料层间绝缘缘玻璃纤维维玻璃纤维维或NOOMEXXNOMEEX绝缘材材料其他绝缘缘材料酚醛玻璃璃纤维类类陶瓷、二二苯醚NOMEEX、二苯苯醚线圈绝缘缘工艺常温、常常压浸渍渍真空浸渍渍真空、压压力浸渍渍在我国市市场情况况已不生产产正在发展展正在迅速速发展二、 几几种干式式变压器器常用的的绝缘材材料性能能介绍和和对比 干式变变压器最最关键的的技术之之一就是是绝缘材材料的选选择，它它们的品品种也很很多，一一些常用用的绝缘缘材料、耐耐热绝
10、缘缘等级与与温度的的关系列列表如下下表二 一些绝绝缘材料料的部分分技术参参数材 料 名 称称耐热绝缘缘等级介电常数数体积电阻阻率（/cmm）NOMEEX（T4410）C1.5-2.55干燥状态态610166无机材料料C3.0-5.00玻璃纤维维C5.0-6.00普通纤维维纸A4.5聚脂类树树脂、漆漆A-F3.1-3.22聚脂薄膜膜A3.1干燥状态态110100SMC、DDMCF4.5-5.55干燥状态态110100改性二苯苯醚板H干燥状态态110100聚胺-酰酰亚胺板板H6干燥状态态110100环氧树脂脂F4.6干燥状态态110100空气1表三 材材料的耐耐热绝缘缘等级与与其最高高工作温温度的
11、关关系耐热绝缘缘等级AEBFHNC最高工作作温度（）105120130155180200220至于干式式变压器器在那个个部位选选用何种种绝缘材材料，不不能仅仅仅根据几几项指标标来定，而而应当综综合考虑虑。如改改性二苯苯醚板和和聚胺-酰亚胺胺板虽然然有很好好的机械械强度，却却难以切切割加工工，而硅硅玻璃层层压板电电气性能能和阻燃燃效果都都很好，可可是会分分层开裂裂。环氧氧树脂有有很好的的包封效效果，（有有些浸渍渍漆也是是环氧类类树脂）为为了在浇浇注时没没有气泡泡，除抽抽真空外外还要增增强环氧氧树脂的的流动性性，有一一种措施施就是加加入卤素素，这种种环氧树树脂在被被燃烧时时会产生生有害物物质。 变
12、压器器的设计计人员在在选择各各部位的的材料时时，应考考虑它们们之间的的相 互互配合，为为了使电电场趋于于均匀，须须选择介介电常数数比较接接近的材材料。干干式变压压器周围围介质是是空气，介介电常数数接接近于11，势必必要选择择介电常常数越小小的材料料越好。玻玻璃纤维维和陶瓷瓷都是无无机材料料有很高高的绝缘缘等级（CC级），价价格也较较低，可可它们是是一种脆脆性材料料且介电电常数大大。其它它如SMMC、聚聚胺-酰酰亚胺板板和环氧氧树脂等等虽然有有很好的的电气强强度，但但由于它它们的介介电常数数大，在在电场中中承担不不着高场场强，而而电气强强度差的的空气却却要承担担高场强强，因而而易被电电离或击击穿
13、。因因而这些些材料只只能用于于非关键键部位。 NOMMEX绝缘材材料虽然然价格较较高，但但确是一一种高品品质的CC级绝 缘材料料。它不不仅有卓卓越的机机械和电电气性能能指标，而而更为突突出的是是这些指指标对周周围的湿湿度和温温度不敏敏感。它它在高温温、低温温以及在在较大湿湿度、严严重盐雾雾污秽的的情况下下仍有优优良的性性能，这这依赖于于它有稳稳定的分分子结构构和化学学性能。它它有很好好的电气气强度，又又有很低低的介电电常数。它它有很好好的机械械强度，不不脆又易易于机械械加工。并并有很多多的品种种规格，便便于选择择。 以常常用的牌牌号T-4100，厚度度为0.25mmm的NNOMEEX纸纸为例，
14、按按美国材材料标准准ASTTM相关关要求和和检测方方法分别别对它在在不同的的湿度、温温度下的的电气性性能和机机械性能能进行检检测，其其结果列列于表四四、表五五、表六六和表七七中。 表四：湿湿度对NNOMEEX纸纸电气性性能的影影响相对湿度度（%）干燥时5098介电强度度（kVV/mmm）33.5532.1130.77介电常数数（1kkHz）2.32.63.1介质损耗耗系数（660Hzz）0.00060.00060.0111体积电阻阻率（.cmm）610016210016210014表五：温温度对NNOMEEX纸纸电气性性能的影影响温 度常 温100150200250介电强度度AC（kkV/mm
15、m）323231.5530.7728.55介电强度度BILL（kVV/mmm）6363626056介电常数数（600Hz）2.72.7552.8553.03.2介质损耗耗系数（660Hzz）0.00060.00050.00070.01110.0223表六：湿湿度对NNOMEEX纸纸机械性性能的影影响（沿沿轧纸方方向） 湿 度（%）020406080100抗拉延伸伸率%1921.88242524.8822.55抗拉强度度（N/cm）285280270257237215表七：温温度对NNOMEEX纸纸机械性性能的影影响（沿沿轧纸方方向） 温 度常 温100150200250抗拉延伸伸率（%）191
16、920.552325抗拉强度度（N / ccm）285252234214170我们们在上表表中看到到湿度与与温度对对NOMMEX纸的电电气性能能影响较较小。随随着湿度度与温度度的增加加，纸的的延伸率率却得到到改善。 NNOMEEX纸纸在3000时时的限氧氧指数还还大于220.88%，有有很好的的阻燃性性，即使使在被燃燃烧时，在在烟雾中中检测不不到有害害物质，安安全性好好。用它它制造的的干式变变压器可可以像油油浸式变变压器那那样修理理，寿命命结束后后能降解解回收，环环保性好好。 需要要说明的的是，在在上述材材料中，只只有NOOMEXX材料料可以查查阅到按按美国材材料标准准ASTTM要求求检测的的
17、，包括括UL在在内的世世界很多多认证机机构认可可的技术术参数。其其它一些些国内生生产的材材料还无无法找到到它们应应用于干干式变压压器上的的一些重重要参数数。如被被燃烧后后，是否否有有害害物质以以及它们们适应环环境能力力如何等等。四、 有有关SGG型干式式变压器器的绝缘缘处理 油油浸式变变压器的的水分主主要集中中在绝缘缘件中，把把器身和和油分别别干燥后后，将器器身浸入入油中，用用油把它它保护起起来。即即使器身身或油再再次受潮潮后，还还可以将将它们重重新进行行干燥处处理。环环氧树脂脂真空浇浇注式变变压器用用真空度度、环氧氧树脂的的流动性性、模具具以及固固化等工工艺来保保证，排排除气泡泡将线圈圈严密
18、包包封。SSG型干干式变压压器的绝绝缘处理理与上述述产品不不同。大大致可分分四个阶阶段： 1、线线圈绕制制、整理理完后进进行烘焙焙干燥，这这是一个个很重要要的阶段段， 因因为所有有的干式式变压器器线圈不不可能再再进行第第二次干干燥。通通常采用用烘房常常压干燥燥，根据据不同的的规格应应有严格格的工艺艺操作程程序。可可以采用用高温（1180-1900）、时时间短或或中温（1140）、时时间稍长长的干燥燥方法。前前者适用用于采用用NOMMEX材料的的SG型型变压器器，这样样可以缩缩短处理理时间，提提高工效效。 22、使变变压器适适当降温温后，把把它置入入浸渍罐罐中，在在真空的的状态下下注入浸浸渍漆，
19、并并保持一一段时间间，此时时浸渍漆漆将渗透透到线圈圈的缝隙隙中。 3、解解除真空空，改为为压力，在在0.55Mpaa高的压压力下，浸浸渍漆将将被压入入到每一一个细小小的缝隙隙中。这这样的浸浸渍效果果要比仅仅仅用真真空浸渍渍的方法法好得多多。笔者者曾经在在美国EEPOXXYLIITE公公司见到到用这种种方法处处理后被被解剖的的线圈内内部浸渍渍树脂致致密的情情况，确确实使人人放心。 4、经经以上处处理后的的线圈，滴滴干，并并高温干干燥。经经多次重重复浸渍渍后的线线圈表面面形成一一层有一一定电气气、机械械强度并并保持性性能稳定定的薄膜膜。5、VPPI真空空、压力力浸渍工工艺流程程示意见见图一五、 结
20、结束语 1、两两种SGG型敞开开式干式式变压器器从外表表看很相相似，设设计与制制造上也也有雷同同之处，其其区别在在于绝缘缘材料的的选择上上，一个个是以NNOMEEX纸纸为主，另另一个是是以玻璃璃纤维、陶陶瓷为主主。其次次是线圈圈的绝缘缘处理工工艺不同同，一个个是VPPI真空空、压力力浸渍，另另一个仅仅是VII真空浸浸渍。 2、 不同牌牌号的NNOMEEX绝绝缘材料料应用在在不同的的变压器器部位，材材料价格格上也有有差异，为为了充分分发挥它它们的作作用，应应尽量把把它们使使用在高高温、高高电场处处。如匝匝绝缘、层层间绝缘缘等可以以用T-4100，饼间间垫块可可采用TT-9992或TT-9994等
21、。 3、 这两种种SG型型干式变变压器的的共同特特点是高高压线圈圈与空气气的接 触面积积大，好好处是散散热通风风好，超超铭牌运运行能力力强，有有时也因因为负载载损耗的的限制，线线圈温升升会有较较大的裕裕度，从从而使变变压器的的可靠性性有所提提高。但但线圈受受污秽、受受潮的面面积也大大，关键键要靠材材料、浸浸渍漆（树树脂）和和浸渍工工艺的保保证。44、 SSG型敞敞开式干干式变压压器的制制造设备备、模具具投入少少，产品品易于 改型，制制造厂的的风险小小。它从从B级绝绝缘发展展到H级级。绝缘缘材料从从玻璃纤纤维到NNOMEEX绝绝缘材料料，线圈圈绝缘处处理从常常温、常常压浸渍渍到真空空、压力力浸渍
22、，这这些都表表明SGG型干式式变压器器在技术术上已经经上了一一个台阶阶。它优优良的性性能已经经被广大大用户所所接受。随随着绝缘缘材料和和线圈绝绝缘处理理工艺的的不断完完善，我我们相信信SG型型敞开式式干式变变压器将将在我国国得到迅迅速发展展。5、 在国家家政府有有关部门门的指导导下，经经过变压压器制造造厂家和和电力部部门的共共同努力力，我国国的干式式变压器器技术从从引进、消消化吸收收、二次次开发直直到能够够自主开开发，目目前在标标准（特特别在损损耗和噪噪声方面面）、制制造设备备和工艺艺方面都都已经达达到或超超过国际际上先进进水平。而而且，国国际已有有的品种种在我国国基本上上都有，不不象其他他国
23、家基基本上只只有一、二二个品种种，这样样，一方方面可以以给用户户有更多多的选择择，另一一方面对对于目前前准备开开发干式式变压器器的厂家家也有了了更多的的选择。 参考文献献： 尹克克宁干干式变压压器的现现状及其其发展电电力设备备20000年第第一卷第第二期 尹尹克宁HH级干式式变压器器的现状状及其发发展电电力设备备20002年第第一期 崔崔立君特特种变压压器理论论与设计计 杜邦邦公司的的NOOMEXX产产品样本本 柳溪等等IEEC6000766-111标准草草案中干干式变压压器的几几项特殊殊试验变变压器220033年第一一期 作作者简介介： 陈陈季南（119377-）男男 高级级工程师师 长期期从事于于变压器器的设计计与制造造工作 原云南南变压器器厂总工工程师。