干式变压器现状及其未来发展
干式变压器在世界范围内得到迅速发展，时间要追朔到20世纪中后期，至今只有半个世纪。随着我国现代化建设的发展，城乡电网负荷不断增加。上世纪90年代干式变压器在我国得以广泛应用。随着城乡电网建设和改造、西部大开发的步伐加快、北京申办2008年奥运会的成功，长江三峡水利工程开始发电，干式变压器面临着新的发展机遇，其产销量必将有新的飞跃。 近来，有关干式变压器的现状及其发展趋势的文章见诸各报刊，这些对技术、工艺的研究讨论对于干式变压器的发展是十分有益的。借此，我们也谈谈一些看法。 1、我国干式变压器的现状 20世纪80年代末，干式变压器从国外进入中国。至今每年以超过20%的增长率迅猛发展。2002年全国产销量约18,000MVA，成为世界上干变不销量最大的国家之一。据有关部门不完全统计，全国干式变压器生产厂有50多家，但其发展很不平衡：产销量排前五名的厂，约占全国总产销量的62%，前十名厂约占全国总产销量的80%；年产量在100MVA以上的厂有21家（面对如此激烈的市场竞争，年产量在100MVA以下的厂，求得生存和发展是极其艰难的）。 目前，全球产销量第一的厂商为顺德特种变压器厂，从全球范围看，我国的干式变压器生产技术和生产工艺已经达到世界领先水平，并且拥有自主的知识产权，具有很强的竞争力。2002年产销量已超4,200MVA，加入WTO之后，随着开放程度的进一步提高，这一领域出现了更为广阔的市场空间。 下面介绍我国干变在节能降噪、向多领域多用途发展、智能化等方面赶超世界先进水平的概况。 1.1 损耗 干式变压器的革新，主要集中在节能、环保、性能参数的优化等方面。特别是在变压器的损耗及声级水平这些世界性课题的研究上，我国已经取得诸多可喜的成绩。 然而，值得注意的是，在相同原材料的情况下，苛求更低的损耗值是不尽合理的。此时，空载损耗的降低将导致用铁（硅钢片）量增加，负载损耗的降低将导致用铜量增加。收益与付出之利弊是需要精心权衡比较的。 1.2 声级水平 随着我国现代化进程的加速，环境保护显得日益重要，变压器的噪声危害提上了日程。干变制造厂与科研院校密切合格，对噪声产生的原因、机理进行潜心研究，不断深入求索，优化样品设计，反复进行试验验证，终于取得了突破，并很快将科研新成果落实到产品上。十几年来，更新了一代又一代产品，使干变噪声大幅度下降。新系列配电变压器已将其噪声比现行国标降低达10~20dB(A)：2,500kVA及以下容量的配电变压器，噪声一般可控制在50dB（A）以内；35kV特大容量如16,000kVA电力变压器通常可控制在60dB（A）左右。 可以这样说，中国人制造出的干变，已经基本上解决了变压器噪声扰民的问题；同时，噪声控制已达到世界先进水平。 1.3 向多领域多用途发展 （1）整流励磁变压器发电厂励磁，逐渐由传统的动态励磁发电机系统转变为静态变压整流励磁系统，而励磁变压器亦逐步用干式变压器所取代。其电压等级有10~22kV，单相额定容量315~3000kVA。发电厂高压通常采用离相（管道式）封闭母线进线，相间距较大，故励磁变通常采用单相结构。这一静态整流励磁系统已经在水电站广泛应用，新建、扩建的大型火电厂也在逐渐采用。 目前，世界上最大的700MW水轮发电机组之励磁变压器，单相容量达3MVA、三相组成9MVA，4台机组之12台励磁变压器已经设计、制造好并发往三峡，以确保三峡发电厂今年开始发电。该产品为国产的“顺特电气”。由此可见：中国在整流励磁干式变压器的研发、设计、制造上，已达世界先进水平。 （2）牵引整流变压器 随着城市轨道交通的飞速发展，适用于城市地铁及轨道交通的干式变压器得以大量应用。电压等级通常有：10、35kV；整流脉波数有12脉波和24脉波，其中24脉波整流回路对电网的谐波污染比12脉波整流回路降低50%，可省去该处的滤波装置。容量有800、2000、2500、3300、4400kVA（用于深圳等地铁）。国内地铁及轻轨工程，如北京、上海、广州、深圳、南京、武汉、大连、长春等，均都选用了国产牵引整流变压器，车运营运行性能反映很好。健康德黑兰地铁工程也采用我国生产的牵引变压器。 （3）桥整流变压器 适用于电机交-交变频供电系统。额定容量315~2500kVA，电压等级通常有3、6kV，每台每相3~9个绕组可以两台组合，通过移相联结成H桥整流。 （4）三相五柱式整流变压器 额定容量30~2500kVA，电压等级10、35kV，用于双反星形的整流电路中，可以取消平衡电抗器和减少调压电流冲击，且可降低运输高度。适用于安装场地受限制的变压器或应用于双反星形的整流系统。 （5）冶金电炉变压器 （6）核电站用变压器 （7）船用及采油平台用变压器 适用海洋运输及石油开发的需要，干式变压器已经走上了海船及采油钻井平台。产品额定容量30~10000kVA，电压等级0.38~35kV。产品获得中国船用产品形式认可证书。 （8）电气化铁道所用变压器 额定容量20~315kVA，电压等级27.5kV，联结组别有Dyn11、Ii0、Iiyn0（两相变三相）。适用于电气化铁道牵引变电所、开闭所、AT所、分区所的自用电系统。 （9）自藕变压器 额定容量30~2500kVA，电压等级10、35kV。该种变压器可降低成本。适用于电机启动供电系统 （10）有载调压变压器 对供电质量要求高的作业，如通信（含移动通讯等）、某些制造业等，要求采用有载调压干式变压器。对10kV干式配电变压器，常配套真空有载调压开关，目前最大容量达2,500Kva；对35kV干式电力变压器，常配套德国MR真空有载调压开关，目前最大容量达16,000Kva。上海大众汽车公司目前安装、使用了3台达到这一容量的产品，可说是世界上最大的有载调压干式变压器群。 然而，有载调压干式变压器存在一个大问题，那就是有载调压开关装置的选用。10kV有载调压开关一般选用国产的，但产品质量存在诸多的问题，特别是开关元件质量。若选用进口的，价格太贵。35kV有载调压开关通常选用德国MR型，运行安全可靠，但其价格很贵且交货期长达三个月以上。 1.4 干式变压器的类型 当前，存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器（CRDT）及以美国为代表的浸漆型干式变压器）（OVDT）两种类型。我国及一些新兴工业国家（如日、韩等）与欧洲相似，由早期采用浸漆式干变发展到采用树脂真空浇注干变，该项技术在我国得以飞速发展。近来，有几个厂家从国外引进了用NOMEX纸作绝缘的浸漆式干变（OVDT），因各方面的原因，尚未占据国内较大市场。 环氧树脂浇注的干式变压器机械强度高，耐受短路能力强，防潮及耐腐蚀性能特别好，且局放小、运行寿命长损耗低、过负荷能力强，企业设计制造经验丰富，产品具备高安全可靠性及良好的环保特性，尤其是运行业绩非常好……据变压器行业统计，此树脂真空浇注干变（CRDT）在我国市场占有率高达90%以上。 H级绝缘与F级绝缘的环氧树脂浇注干式变压器，在外形、基本结构方面极为相近。不同之处主要是采用H级绝缘环氧树脂、导线匝绝缘要用MOMEX纸包烧、部分线圈绝缘件要用NOMEX纸板制造。其代表厂“顺特电气”，早在六、七年前就已生产了多台H级绝缘的干式变压器。近来，为长江三峡水利枢纽生产的700MW发电机组励磁变压器（单相容量3MVA、2.2MVA）就是H级绝缘、环氧树脂浇注的。由于采用H级绝缘、按F级进行温升考核，变压器不但具有环氧树脂浇注式结构的优点——抗短路能力强、免维护、难燃阻燃等，而且具有更高的超铭牌运动能力。 相对于其他类型H级绝缘的干式变压器，环氧树脂浇注式技术更为成熟、可靠。
其特点是电压低、电流特别大，适用于大电流冶金电炉。如为贵冶生产的电炉变压器，容量3,500kVA、低压侧电压70~100V、电流达20,000A。电炉变压器采用干式变压器，受到客户的欢迎。
十几年来，我国核电事业得以相应发展。一座座核电站相继选用各种国产干式变压器以及组合式变电站1E级变压器是用于核电站核岛区域内的变压器。这是我国首次完全依照核安全监定程序进行产品鉴定的变压器（通过了60年寿命加速老化试验，并在老化试验完成后顺利通过了振动强度超过8级抗震试验，结果证明其产品的各项性能指标完全满足1E级变压器标准），这不仅标志着我国已具备生产进入核电站核岛区域的1E级干式变压器产品的能力，同时还说明了环氧树脂干变（CRDT）的高寿命、高安全可靠性。
