Ontwikkeling en tegniese kenmerke van droëtransformateurs in verskillende streke

Vóór die 1960's het droog transformatore hoofsaaklik Klas B isolasie in oopgeventileerde ontwerpe gebruik, met die produkmodel as SG aangedui. In daardie tyd was foliewindings nog nie beskikbaar nie, so lae-spanningsspoels is tipies gebou deur gebruik te maak van multi-streng geleiders in lagen of spiraal konfigurasies, terwyl hoë-spanningsspoels 'n skyf-tipe ontwerp gevolg het. Die geleiders wat gebruik is, was of dubbel glasvezel omhulde drade of enkele glasvezel omhulde drade met alkyd vernis bekleding.

Die meeste ander isolasiekomponente is gemaak van fenoliese glasveelfibermateriaal. Die indrankproses het die gebruik van Klas B isolasievernis ingesluit om die hoë- en lae-spanningsspoels by kamertemperatuur en -druk te indrank, gevolg deur middeltemperatuurdrogting (met temperature wat nie 130°C oorskry nie). Alhoewel hierdie tipe droog transformator 'n beduidende verbetering in brandbestendigheid verteenwoordig het vergeleke met oliegedoopte transformatore, was sy prestasie in terme van vocht- en verontreinigingsbestendigheid onvoldoende.

As gevolg hiervan is die vervaardiging van hierdie tipe gestaak. Nogtans het die suksesvolle ontwerp van die elektriese, magnetiese en termiese berekeninge, saam met die strukturele uitleg, 'n solide grondslag gelei vir die volgende ontwikkeling van nuwe Klas H geïsoleerde oopgeventileerde droog transformatore.

In die Verenigde State het sekere vervaardigers, soos FPT Corporation in Virginia, droog transformatore ontwikkel deur DuPont se NOMEX® aramide materiaal as die primêre isolasie te gebruik. FPT bied twee produkmodelle aan: die FB tipe, met 'n isolasiesisteem wat op 180°C (Klas H) gerangskik is, en die FH tipe, wat op 220°C (Klas C) gerangskik is, met spoeltemperatuurstygte van 115K (125K in China) en 150K, onderskeidelik. Lae-spanningsspoels gebruik of folie of multi-streng gelagde windings, met draai tot draai en laag tot laag isolasie gemaak van NOMEX®.

Hoë-spanningsspoels is van die skyf tipe, met geleiders omhul met NOMEX® papier. In plaas van tradisionele ruimteblokke tussen spoelskywe, word kamagtige ruimtehouers gebruik, wat effektief die piekspanning tussen skywe halveer en die aksiale kortsluitsterkte van die hoë-spanningsspoels betyds verhoog—hoewel dit die windingkomplikasie en vervaardigingstyd verhoog. Die hoë- en lae-spanningsspoels is konsentriek gewonde om die meganiese sterkte te verbeter. Sommige ontwerpe sluit ook NOMEX® isolasieplaatjies as ruimtehouers en blokke in.

Die isolasiesilinders tussen hoë- en lae-spanningswindings is gemaak van 0.76 mm dik NOMEX® papierplank. Die indrankproses sluit verskeie siklusse van vakuumdruk indrank (VPI) in, gevolg deur hogetempertuurdrogting (wat 180–190°C bereik). By FPT word hierdie transformatore met 'n maksimumspanningsbeoordeling van 34.5 kV en 'n maksimumkapasiteit van 10 000 kVA vervaardig. Hierdie tegnologie het UL-sertifisering in die Verenigde State ontvang.

In China het sommige transformateurvervaardigers DuPont se NOMEX® isolasie-materiaal en relevante vervaardigingsspesifikasies (soos HV-1 of HV-2) sowel as Reliatran® transformateurs-tegniese standaarde aangeneem om Klas H geïsoleerde SG-tipe droog transformatore te produseer, soortgelyk aan FPT se FB tipe. Tog, in teenstelling met FPT, indrang gewoonlik net die spoels en nie die hele transformateurassambly nie. Alhoewel volledige assambly indrank beter algemene dichting verskaf, is dit minder visueel aantreklik en vereis dat alle produktoetsing voltooi moet wees voor die behandeling. Daarbenewens is die indrankvernis meer vatbaar vir besoedeling, wat slegs spoel-indrank 'n meer praktiese en redelike keuse in die Chinese konteks maak.

In Europa het die ontwikkeling van droog transformatore 'n meer diversifieerde pad gevolg. Naast epoxyhars vakuumgiets en windingtegnologie, het ander tipes ontstaan, insluitend SCR-tipe nie-giet soliede geïsoleerde omhulde transformatore en SG-tipe oopgeventileerde droog transformatore soortgelyk aan dié in China. In die 1970's het 'n Sweedse vervaardiger oopgeventileerde droog transformatore ontwikkel deur NOMEX® isolasie te gebruik. Later het 'n ander vervaardiger NOMEX® vervang met glasveel en DMD, wat materiaalkoste verlaag het.

Die spoelstruktuur het die vroeë Klas B geïsoleerde produkte geleken, met multi-streng of folie-windings van lae-spanningsspoels en skyf-tipe hoë-spanningsspoels. Draai-isolasie is gemaak van glasveel, en ruimtehouers was keramies. Ander isolasiekomponente het gebruik gemaak van gemodifiseerde difenyletherresin glasdoek laminates (vir silinders) of gemodifiseerde poli-amid-imid gelamineerde glasdoek plakate (vir silinders), DMD, SMC, en soortgelyke materiale. Die spoelbewerkingsmetode het VI (vakuumindrank) sonder druktoepassing tydens indrank ingesluit.

Kern-tegniese aspekte van hierdie proses sluit die korrekte keuse van indrankvernis (resin) en prosesparameters, asook die vervaardiging van keramiese komponente in. Gewone keramiek is bros, ongeglaseerd, vatbaar vir vocht, en geneig om onder ongelyke spanning of temperatuurgradiënte te breek. Dus moet hulle baie hoë digtheid en hardheid besit—kwaliteite wat tans slegs deur invoergebrachte materiale behaal kan word.