變壓器絕緣與NOMEXR
2005/3/14 9:09:30 電源在線網
NOMEXR 紙由美國杜邦公司于1965年發(fā)明，它是目前為全球所公認的高品質的絕緣材料。從化學角度來看，N OMEXR 是一種芳香族聚□胺，該材料的分子結構特別穩(wěn)定，當將之加工成各種片材后，其電學、化學和機械完整性極高，正確使用能夠延長電力設備的壽命，減少過早地損壞及檢修的次數，并可在難以預知電應力的情況下起到安全保護作用。
NOMEXR 產品所具有的特性，最適用于電絕緣領域。其具有特有的介電強度，機械韌性，熱穩(wěn)定性，化學相容性，低溫性能，對潮濕不敏感，以及無毒耐燃。因此，在變壓器上使用該產品能大大提高其電氣性能和使用年限。
混合絕緣技術
混合絕緣技術指一種在線圈高溫部位采用N OMEXR 芳香聚□胺紙和層壓板，在變壓器其他不太熱的區(qū)域采用纖維素的技術。這種技術的開發(fā)使變壓器性能大幅度提高，同時提高了可靠性和減少了維護工作量。這項新技術在20世紀80年代中期，在美國首先用于需較輕重量的移動式變壓器。20世紀80年代后期，大量用于增容更新的電力變壓器。從那時起，這項技術的應用已擴展到世界各地。
北美和歐洲發(fā)達國家的許多老式變壓器的故障率逐漸增加，因為它們的電網是在20世紀60年代至70年代初的經濟膨脹時期最后擴充而成的。起初，這些電網建設得過量，變壓器負載很輕，負載量普遍為40% ～50%。但最近10年間，這些電網系統不僅變得陳舊不堪，而且變壓器的負載量也持續(xù)增長至80%或更高。這種現象導致了故障率增加和需要增容，僅僅修理這些發(fā)生故障的變壓器已不是辦法。這個難題的圓滿解決方案是利用這項混合絕緣技術重新設計改造變壓器，通過在線圈熱點區(qū)域放置N OMEXR 并減小冷卻油道，在固定的鐵芯窗口放入更多的銅，這樣可在原始額定容量的基礎上平均減少20%的損耗和顯著提高原有設備的容量，平均容量可增加50%，有些設備甚至可增加1 00%。公用電力公司可以更靈活地運行這些設備，負載下降時損耗較低，負載高峰期又可提供較大的容量。而可靠性增強和維護工作量的減少等附帶好處也使得這些技術選擇在經濟上更具吸引力。
常規(guī)變壓器的溫度限制是基于線圈區(qū)域采用纖維素絕緣材料。一般而言，冷卻油的溫度相當低，由于纖維素材料的溫度限制而無法實現潛在的增容能力。通過更換變壓器最熱部位的纖維素部分，可消除線圈的溫度限制。
近年來，大多數自美國購買的采用混合絕緣技術的移動變壓器，在單位體積和重量上，容量增加了50% ～80%或更多。許多擁有老式移動變壓器的電力公司，都已對它們進行更新改造，以利用這項技術的優(yōu)勢。
混合絕緣技術在移動變壓器和改造變壓器上的成功，已經推廣到其他能夠利用這種概念優(yōu)勢的新設備，整流變壓器就是一個范例。這些設備在負載周期中經常會遇到極大的波動，要求標定容量能夠承擔這個周期中的最大負載。而這些“峰值”的持續(xù)時間又比較短，這使得該設備在許多時間里處于利用不足的狀態(tài)，這意味著增加空載損耗的成本并且原始投資會超過實際需要。而采用混合絕緣技術可以使一臺體積接近平均負載而非峰值負載的變壓器，在必要時能夠承受較高過載而不影響其預期使用壽命，從而大大降低原始投資并充分利用資源。
高溫絕緣系統
對于有大量固體絕緣材料和液體油以及損耗成本較高的電力變壓器，混合絕緣技術是從經濟性方面考慮解決方案。而對牽引、桿上和路旁安裝配電變壓器等小型變壓器而言，著重點則放在增加安全性、減少對環(huán)境的影響、降低體積和重量。最適合這些設備的技術是利用耐高溫的固體和液體，并充分發(fā)揮它們的作用。N OMEXR絕緣材料可與M IDELR等酯基油、 DC561等硅基油及R-TEMPR 等改良碳氫化合物一起使用。一旦從絕緣系統中去除了低溫材料，線圈溫度上限一般可達到115～125攝氏度。采用該技術，能明顯減少變壓器重量和體積，幅度為30%～ 50%。用油量減少可降低由于滲漏造成的環(huán)境污染的風險。由于與礦物油相比，這些油大都不易燃，因此可為電網帶來更高的安全性。
20世紀80年代中期，歐洲的高速鐵路網牽引變壓器接受了這項技術。現在，所有此類變壓器的主要制造商都采用了基于N OMEXR 和耐高溫冷卻油的絕緣系統。用戶獲得的主要好處是：降低了變壓器的每千伏安重量，增加了過載容量，降低噪音，更清潔的冷卻油提高了可靠性和減少了維護工作量，更安全的系統確保隧道使用和車上乘客的安全，有利于環(huán)保。
在20世紀80年代，法國的一個項目使采用硅油和N OMEXR 材料的桿上固定變壓器得以開發(fā)。出于安全方面的考慮，這些設備被E DF采用，安裝在滑雪場和大城市的環(huán)形通道等人員擁擠的重要區(qū)域。采用N OMEXR和R-TEMPR 油制造的“子母式”變壓器可以將一個單相和一個三相配電變合為一體，以節(jié)省人口稠密、商業(yè)繁華的城市中心區(qū)的空間。這項設計的變壓器其頂層油溫和線圈溫度超出普通設備的標準限制，線圈平均溫升上限從65K升到 85K。這些設備可節(jié)省空間，并帶來總成本下降、安全和可靠性提高的附加好處。
世界各地都在推廣應用這些新技術。事實上，一個已經停滯幾十年的行業(yè)現在又因注入新觀念和機會而充滿活力。移動變壓器、變電站和改造的電力變壓器正在為許多用戶帶來急需的靈活性，提高了用戶系統的性能，并通過減少維護工作量和增強安全性創(chuàng)造了附加價值。
NOMEXR 產品所具有的特性，最適用于電絕緣領域。其具有特有的介電強度，機械韌性，熱穩(wěn)定性，化學相容性，低溫性能，對潮濕不敏感，以及無毒耐燃。因此，在變壓器上使用該產品能大大提高其電氣性能和使用年限。
混合絕緣技術
混合絕緣技術指一種在線圈高溫部位采用N OMEXR 芳香聚□胺紙和層壓板，在變壓器其他不太熱的區(qū)域采用纖維素的技術。這種技術的開發(fā)使變壓器性能大幅度提高，同時提高了可靠性和減少了維護工作量。這項新技術在20世紀80年代中期，在美國首先用于需較輕重量的移動式變壓器。20世紀80年代后期，大量用于增容更新的電力變壓器。從那時起，這項技術的應用已擴展到世界各地。
北美和歐洲發(fā)達國家的許多老式變壓器的故障率逐漸增加，因為它們的電網是在20世紀60年代至70年代初的經濟膨脹時期最后擴充而成的。起初，這些電網建設得過量，變壓器負載很輕，負載量普遍為40% ～50%。但最近10年間，這些電網系統不僅變得陳舊不堪，而且變壓器的負載量也持續(xù)增長至80%或更高。這種現象導致了故障率增加和需要增容，僅僅修理這些發(fā)生故障的變壓器已不是辦法。這個難題的圓滿解決方案是利用這項混合絕緣技術重新設計改造變壓器，通過在線圈熱點區(qū)域放置N OMEXR 并減小冷卻油道，在固定的鐵芯窗口放入更多的銅，這樣可在原始額定容量的基礎上平均減少20%的損耗和顯著提高原有設備的容量，平均容量可增加50%，有些設備甚至可增加1 00%。公用電力公司可以更靈活地運行這些設備，負載下降時損耗較低，負載高峰期又可提供較大的容量。而可靠性增強和維護工作量的減少等附帶好處也使得這些技術選擇在經濟上更具吸引力。
常規(guī)變壓器的溫度限制是基于線圈區(qū)域采用纖維素絕緣材料。一般而言，冷卻油的溫度相當低，由于纖維素材料的溫度限制而無法實現潛在的增容能力。通過更換變壓器最熱部位的纖維素部分，可消除線圈的溫度限制。
近年來，大多數自美國購買的采用混合絕緣技術的移動變壓器，在單位體積和重量上，容量增加了50% ～80%或更多。許多擁有老式移動變壓器的電力公司，都已對它們進行更新改造，以利用這項技術的優(yōu)勢。
混合絕緣技術在移動變壓器和改造變壓器上的成功，已經推廣到其他能夠利用這種概念優(yōu)勢的新設備，整流變壓器就是一個范例。這些設備在負載周期中經常會遇到極大的波動，要求標定容量能夠承擔這個周期中的最大負載。而這些“峰值”的持續(xù)時間又比較短，這使得該設備在許多時間里處于利用不足的狀態(tài)，這意味著增加空載損耗的成本并且原始投資會超過實際需要。而采用混合絕緣技術可以使一臺體積接近平均負載而非峰值負載的變壓器，在必要時能夠承受較高過載而不影響其預期使用壽命，從而大大降低原始投資并充分利用資源。
高溫絕緣系統
對于有大量固體絕緣材料和液體油以及損耗成本較高的電力變壓器，混合絕緣技術是從經濟性方面考慮解決方案。而對牽引、桿上和路旁安裝配電變壓器等小型變壓器而言，著重點則放在增加安全性、減少對環(huán)境的影響、降低體積和重量。最適合這些設備的技術是利用耐高溫的固體和液體，并充分發(fā)揮它們的作用。N OMEXR絕緣材料可與M IDELR等酯基油、 DC561等硅基油及R-TEMPR 等改良碳氫化合物一起使用。一旦從絕緣系統中去除了低溫材料，線圈溫度上限一般可達到115～125攝氏度。采用該技術，能明顯減少變壓器重量和體積，幅度為30%～ 50%。用油量減少可降低由于滲漏造成的環(huán)境污染的風險。由于與礦物油相比，這些油大都不易燃，因此可為電網帶來更高的安全性。
20世紀80年代中期，歐洲的高速鐵路網牽引變壓器接受了這項技術。現在，所有此類變壓器的主要制造商都采用了基于N OMEXR 和耐高溫冷卻油的絕緣系統。用戶獲得的主要好處是：降低了變壓器的每千伏安重量，增加了過載容量，降低噪音，更清潔的冷卻油提高了可靠性和減少了維護工作量，更安全的系統確保隧道使用和車上乘客的安全，有利于環(huán)保。
在20世紀80年代，法國的一個項目使采用硅油和N OMEXR 材料的桿上固定變壓器得以開發(fā)。出于安全方面的考慮，這些設備被E DF采用，安裝在滑雪場和大城市的環(huán)形通道等人員擁擠的重要區(qū)域。采用N OMEXR和R-TEMPR 油制造的“子母式”變壓器可以將一個單相和一個三相配電變合為一體，以節(jié)省人口稠密、商業(yè)繁華的城市中心區(qū)的空間。這項設計的變壓器其頂層油溫和線圈溫度超出普通設備的標準限制，線圈平均溫升上限從65K升到 85K。這些設備可節(jié)省空間，并帶來總成本下降、安全和可靠性提高的附加好處。
世界各地都在推廣應用這些新技術。事實上，一個已經停滯幾十年的行業(yè)現在又因注入新觀念和機會而充滿活力。移動變壓器、變電站和改造的電力變壓器正在為許多用戶帶來急需的靈活性，提高了用戶系統的性能，并通過減少維護工作量和增強安全性創(chuàng)造了附加價值。
聲明：本信息內容的真實性未經電源在線網證實，僅供參考。
