主持：杨留名 瞿 囝囡圆国圈外壳设计 （２５２０００）山东省聊城市农业机械科学研究所王庆保丁保江 贾天具 干式变压器因其防火、安全、可靠、节能、免维护、 常用冷轧钢板，经喷塑或喷漆处理，能与开关柜颜色一 损耗小、噪音低、寿命长、体积小、质量轻等优点，广泛 致，强度也比较好，价格低，但制作周期较长。设计时， 应用在变电站、工矿企业、医院、住宅小区等场合。它 可根据用户经济情况、使用环境等选用合适材料。 主要有环氧树脂绝缘（简称ＯＲＤＴ）和浸漆式的非包封 １．２结构 （简称０ｖＤＴ）２种主流形式。前者机械强度和耐受短 干式变压器外壳常用的结构主要有一体式和组装 路能力以及防潮、防尘、耐腐蚀性能好，寿命终结后，只 式２种。早期大多采用前者，其好处是现场无需组装， 能深埋处理。后者绝缘耐压性能、耐热、阻燃性能好， 安装方便，但其最大的问题是运输不方便。如果将其 绝缘等级可达到Ｈ级，寿命终结后，可降解回收。干式 罩在干式变压器上，就不方便把干式变压器固定在运 变压器正常都带有外壳，其外壳材质、结构、进出线方 输车辆上，如果将其与干式变压器分别单独固定在车 式、密封与散热、基础形式等是干式变压器外壳设计必 上运输，又会占用比较大的车辆空间 运输成本较高。 须考虑的重要因素。 另外，一体式还会遇到配电室门较窄时无法进入配电 １材质与结构 室的难题。目前大多选用后者。组装式干式变压器外 干式变压器外壳可以有效封闭干式变压器，起到 壳由左、右侧框，前、后门框，顶盖以及连接附件组成， 安全防护作用，避免干式变压器上的裸露导电体对人 它们可现场组装，运输方便，进人配电室＂ｄｚＴｙ便。 产生伤害，防止蛇、鼠等小动物靠近或攀爬造成短路事 个别地方的运维人员水平有限，曾出现带电打开 故，还能屏蔽电磁辐射、降低噪声对周围环境的影响。 干式变压器外壳大门的情况，造成了不该发生的人身 所以，目前使用的干式变压器，正常情况下都配备有外 伤害事故。所以，设计人员宜在技术协议中明确要求， 壳。 前后大门均配置行程开关，并加电磁锁。行程开关可 １．１材质 以与高压开关柜二次分闸回路连接，一旦大门打开，行 干式变压器外壳普遍采用不锈钢、铝合金、钢板 程开关动作，启动高压开关柜二次分闸回路动作跳闸， 等材料。常用的不锈钢牌号有２０１（１７Ｃｒ－４．５Ｎｉ一６Ｍｎ— 确保操作者安全。即使个别用户未把行程开关与高压 Ｎ）和３０４（１８Ｃｒ一９Ｎｉ）等。２０１不锈钢抗腐蚀性能稍差， 开关柜连接，使这层保护失去意义，电磁锁（从变压器 室外环境易生锈；３０４不锈钢具有很好的抗腐蚀性能， 上引接２２０ Ｖ电源即可）也可以确保在带电情况下大 可以用在室外，价格也相对较高；３１６（１７ｃｒＮｉ一１２Ｍｏ２） 门不能打开，除非紧急解锁。还可以把干式变压器上 不锈钢抗腐蚀性能更好，价格更高，一般应用在特别恶 的高压支柱绝缘子换为传感器，在大门上安装带电显 劣的环境中。铝合金导热性能优良，强度稍差。钢板 示器，以便直观地看到变压器运行带电状态。 （４）断路器或熔断器越级动作时，查明原因，如果 查储能电源是否失压、辅助开关是否变位，然后再手动 是定值问题，应重新整定。 或电动储能试验。④安装有失压保护的，退出失压保 （５）低压配电支路送电后马上跳闸，应检查断路器 护，合上断路器后投入保护。 质量、线圈参数、整定电流、机械装置等。送电或运行 （２）断路器合闸就跳：一般是因二次馈线有短路现 中存在某部位打火现象，应检查接线，确保连接牢固。 象，出现这种情况切不可反复多次合闸，必须查明故 （６）机构脱扣后，没有复位。查明脱扣原因并排除 障，排除后再合闸。 故障后复位。如果断路器带欠压线圈而进线端无电 ４．３配电变压器运行声音异常 源，这种情况要让进线端带电，将手柄复位后再合闸。 当配电变压器本体或低压出线负荷变化时，配电 ４．２高压设备异常 变压器都会发出异常的声音，必须停止运行并对照配 （１）断路器不能合闸：①控制回路故障时，应当由 电变压器检查项目进行检查，未查明原因不可送电。 专业人员对照图纸用万用表检查开路点。②智能脱扣 本文仅对一些常见异常提出一些处理意见，由于 器动作后，面板上的红色按钮没有复位。查明脱扣原 各个箱变参数不同、设计不同，实际应用时应当以出厂 因，排除故障后按下复位按钮。③储能机构未储能，检 操作规范为准。 ２０ｔ６—１２—２１收稿 第２５卷２０１７年第３期农村电工４３ Ｅ重蛋习墨Ｌ鱼．＿ＮＯＮＧＣＵＮＤ ＩＡ Ｎ ＧＯＮＧ主持：●～－＿一一一 杨留名 组装式外壳的框架是由不锈钢、铝合金方管或矩 管焊接或螺丝紧固组成。框架内嵌入１—２ ｍｍ的不锈 钢板或铝合金板封堵，不锈钢板或铝合金板根据框架 尺寸折边，嵌入框架内，焊接或用螺丝或铆钉固定。其 上面开长条孔，但是窄边方向的尺寸不得大于１２．５ ｍｍ，满足ＩＰ２０防护等级要求。如果长条孔内加８目的 防尘网，防护等级即达ＩＰ３０。如果用在室外，防护等级 要ＩＰ２３以上，通风孔应设置防雨百叶窗，且顶部不得 开通风散热孔。钢板外壳，先要加工骨架、侧板、门板、 连接件，然后焊接成左、右侧框，前、后门框，顶盖，并进 行酸洗一磷化表面处理，再喷塑或喷漆。顶盖上四个角 部均设计吊环。 １．３进出线方式 进出线方式主要有下进线一上出线、上进线一上出 线、下进线一侧出线、上进线一侧出线４种，下出线很少 采用。下进线一上出线方式，早期底部配置２段１８号槽 钢，其上是底板，底板上部是干式变压器，通过４个螺 丝连接为一体。目前较少加底板、槽钢，干式变压器直 接固定在基础上。进线侧高压电缆从底部电缆沟引 入，用高压电缆支架将其固定，上出线开长条孔，并用 绝缘板封堵，现场安装时，根据低压出线铜排尺寸及排 列，在绝缘板上开孔引出。上进线一上出线方式适用于 住宅小区或其他建筑的地下室，高、低压电缆均在地下 室房顶桥架内引入、引出。下进线一侧出线、上进线一 侧出线２种进出线方式，均是干式变压器与低压开关 柜（ＧＧＤ，ＭＮＳ，ＧＣＫ，ＧＣＳ等）操作面对齐，并排排列， 安装在一个房间内时采用。 干式变压器不含油，不存在易燃、爆炸和污染环境 的问题，国标ＧＢ ５００５３－－２０１３（（２０ ｋＶ及以下变电所设 计规范》第４．１．２条明确规定：“非充油的高、低压配电装 置和非油浸的电力变压器，可设置在同一房间内。”干 式变压器的低压铜母排出线可以直接同低压开关柜铜 母排横向贯通连接，配电室中的母排均不裸露，也无需 安装母排桥架，整个配电室既安全可靠，又整齐美观。 低压开关柜高度一般为２ ２００ ｍｍ，深度一般为６００， ８００，１ ０００ ｍｍ，所以，设计干式变压器外壳高度及侧出 线孔大小时应注意与之配合好。干式变压器外壳深度 一般大于低压开关柜深度，正常的低压开关柜后部预 留８００ ｍｍ的检修通道即可。与干式变压器并排排列 后，干式变压器外壳后部也要预留不小于８００ ｍｍ的检 修通道，所以，低压开关柜后部的检修通道相应增大 了，在设计整个配电室时应加以注意。干式变压器低 压侧朝向操作者，后部是高压侧，高压侧有高压连接 杆，高压进线电缆应距离其１００ ｍｍ以上，并且不得因 安装电缆造成高压连接杆变形、弯折。 ２散热与密封 运行中的干式变压器因铁耗和铜耗产生热量，从 而引起干式变压器连续发热并使温度逐渐升高，热能 传导到周围介质，也会引起周围介质的温度升高，而干 式变压器散热气道设计的大小，器身高度，干式变压器 ４４农村电工第２５卷２０１７年第３期 外壳防护等级等因素直接影响干式变压器的温升。温 升加上干式变压器＃Ｉ－壳内部较高的环境温度，会使干 式变压器内部绝缘降低，发生短路的危险增加，所以设 计干式变压器外壳时，应考虑温升对干式变压器的影 响。 有两种冷却方式可控制温升：自然空气冷却（ＡＮ） 和强迫空气冷却（ＡＦ）。干式变压器安装ＩＰ２０的外壳 后，其通风散热能力受到了一定，因额定容量不 同，一般会使温升高出５—１５ ｏＣ。ＩＰ３０的外壳因通风 散热面积减小，还会因部分灰尘阻塞通风孔，使干式变 压器温升更高，所以，仅采用自然空气冷却时，一般不 设计这种防护等级的干式变压器外壳。强迫空气冷却 是利用安装在干式变压器外壳上的温控仪，通过低压 绕组热敏测温电阻，获取温度信号，可设定当绕组温度 升到１１０℃时，温控仪自动启动风机，强制送风冷却； 当温度降至９０℃时，自动关闭风机。强迫空气冷却可 以使干式变压器温升降低２０℃左右。 干式变压器外壳一般采用防护等级ＩＰ２０，通风散 热基本解决了，但特殊环境情况下的密封问题仍比较 尖锐。如小蛇等动物有可能进入，造成短路，再如一些 碳素生产企业在生产过程中产生许多极细粉尘（石墨 粉、沥青粉尘），它们漂浮在空气中，一旦进入干式变压 器外壳内，就会造成相间短路，酿成设备事故。此时可 采用提高外壳的防护等级至ＩＰ５０或ＩＰ６０的方法提高 防护水平，再采取在干式变压器外壳上安装重力热管 等措施达到散热降低温升的目的。 ３基础与接地 上进线的形式，千式变压器及干式变压器外壳基 础比较简单，只要预埋两根基础槽钢，把干式变压器用 螺丝或焊接的方式固定，干式变压器外壳用４个膨胀 螺丝固定在水泥地面上，并做好接地网，达到接地电阻 要求（不超过４ Ｑ），把干式变压器及干式变压器外壳 可靠接地即可。下进线的形式，则需要开挖高压进线 电缆沟，并且电缆沟一定要方便高压电缆从干式变压 器外壳后中部穿上来，电缆与外壳及干式变压器高压 侧高压连接杆之间应留有足够的安全距离。曾有项目 因电缆沟不合适，高压电缆穿出来紧压高压连接杆，施 工人员就把高压连接杆压弯，致使高压连接杆与干式 变压器高压树脂绝缘绕组距离达不到规范要求，验收 人员也未发现，送电运行了不长时间，就发生了短路放 电事故。设计人员应特别注意综合考虑干式变压器 本体、外壳和基础三者的尺寸，避免和杜绝事故的发 生。 ４结论 干式变压器外壳宜选用不锈钢组装式。进出线方 式根据项目现场情况选用。防护等级室内宜选用 ＩＰ２０，窒外宜选用ＩＰ２３。设计人员宜综合考虑干式变 压器外壳的外形尺寸，除了保证安全距离外，还要考虑 散热性能，并与基础配合准确。 ２０１６—１２—１２收稿
