干式变压器详细介绍

工作原理：

干式变压器利用电磁感应原理，将电能或信号从一个电路传输到另一个电路。当交流电流通过初级线圈（即原绕组）时，会在铁芯中产生交变磁通，由于原、副绕组在同一个铁芯上，磁通穿过副绕组（即次级绕组）时，便在变压器副边产生感应电动势，从而实现电压的变换。其输出电压由初级线圈和次级线圈的匝数之比决定。

结构组成：

铁芯：铁芯是变压器的磁路部分，通常由优质冷轧晶粒取向硅钢片叠制而成，硅钢片采用 45 度全斜接缝，使磁通能够沿着硅钢片接缝方向通过，这样可以减少涡流损耗，提高变压器的效率。为了防止铁芯生锈和绝缘，铁芯表面会刷一层绝缘漆。

绕组：绕组是变压器的电路部分，用来传输电能。干式变压器的绕组通常由铜线或铝线绕制而成，根据不同的绝缘方式和结构形式，可分为多种类型。常见的绕组形式有缠绕式、环氧树脂加石英砂填充浇注式、玻璃纤维增强环氧树脂浇注式（即薄绝缘结构）、多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式等。

绝缘系统：由于干式变压器没有绝缘油作为绝缘介质，因此需要采用其他的绝缘材料来保证绕组之间、绕组与铁芯之间的绝缘性能。常用的绝缘材料有环氧树脂、Nomex 纸等。环氧树脂具有良好的绝缘性能、机械强度和耐热性能，广泛应用于干式变压器的绝缘封装；Nomex 纸是一种高性能的绝缘材料，具有优异的耐热性、阻燃性和绝缘性能，常用于 H 级干式变压器。

温控系统：为了保证干式变压器的安全运行，通常会配备完善的温度检测和保护系统。该系统通过埋入绕组内部的温控探头实时监测变压器的温度，并将温度信号传输到温控器上。当温度超过设定值时，温控器会自动启动风机进行散热，或者发出报警、跳闸等信号，以保护变压器。

外壳：外壳起到保护变压器内部部件的作用，同时也具有一定的防护等级，能够防止外界的灰尘、水分和其他杂质进入变压器内部。外壳的材质一般为不锈钢或钢板，根据使用环境的不同，可以选择不同的防护等级，如 IP20、IP30、IP43、IP54 等。

分类：

树脂干式变压器：机械强度高，耐受短路能力强，防潮及耐腐蚀性能好，局部放电小，运行寿命长，损耗低，过负荷能力强。

浸渍式干式变压器：绝缘耐热等级高，防火性能更好，在高温燃烧时不会产生大量烟雾。

优点：

安全性能高：不使用绝缘油，不存在火灾、爆炸的危险，也不会释放有毒气体，对环境和人体无害。

防火性能好：具有难燃自熄的特性，适用于防火要求较高的场所。

维护工作量小：运行过程中无需对绝缘油进行监测和维护，减少了维护工作量和维护成本。

运行效率高：损耗低，节能效果明显，能够提高电力系统的运行效率。

体积小、重量轻：便于安装和运输，可安装于负荷的中心位置，无需特殊基础，节省了占地面积和安装费用。

适应环境能力强：能够在高湿度、恶劣环境下运行，具有良好的防潮、防尘性能。

噪声低：运行时产生的噪声较小，对周围环境的影响较小。

缺点：

造价较高：与油浸式变压器相比，干式变压器的制造成本较高，因此价格也相对较贵。

散热性能较差：依靠空气对流进行冷却，散热效果不如油浸式变压器，在过载能力方面相对较弱。

对环境要求高：虽然适应环境能力强，但在一些极端恶劣的环境下，如强腐蚀性气体、金属细屑较多的场所，仍可能会影响其正常运行。

应用场合：

高层建筑：由于高层建筑对防火要求较高，且空间有限，干式变压器体积小、防火性能好的特点使其成为高层建筑配电系统的理想选择。

地铁、机场、剧院等公共场所：这些场所人员密集，对安全性要求极高，干式变压器的安全性能能够满足这些场所的需求。

工业企业：在一些对环境要求较高的工业企业，如电子厂、制药厂等，干式变压器可以避免绝缘油对产品造成污染。

新能源领域：如光伏发电、风力发电等新能源发电系统中，干式变压器也得到了广泛的应用。