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1 簡介

敞開式立體卷鐵心干式變壓器采用立體卷鐵心結(jié)構(gòu)和NOMEX?絕緣紙、PIF聚酰亞胺薄膜及艾倫塔斯絕緣漆組成的絕緣系統(tǒng)，是一種高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠的變壓器產(chǎn)品，具有局放小、損耗低、噪音低、周邊電場磁場強度小、防火防爆、防潮耐污穢、耐候性強、抗短路能力強、過載能力強、溫度場分布均勻、維護方便等優(yōu)勢，完全符合綠色制造的要求，可適用于各種輸配電領(lǐng)域，尤其適用于數(shù)據(jù)中心、超高層建筑、軌道交通、新能源領(lǐng)域、商業(yè)中心、居民小區(qū)、工礦企業(yè)、石油平臺等對環(huán)保消防要求高的輸變電系統(tǒng)。

近20年立體卷鐵心變壓器研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗，敞開式立體卷鐵心干式變壓器技術(shù)已形成50多件專利，產(chǎn)品系列覆蓋至35kV電壓等級，12500kVA容量。至今已有近5萬臺敞開式干式變壓器掛網(wǎng)運行，運行狀況良好。

2 產(chǎn)品特點

2.1 采用立體卷鐵心結(jié)構(gòu)

2.1.1 安全可靠

1) 三相平衡

立體卷鐵心的三個心柱呈等邊三角形排列，三個心柱的磁路長度完全一致，且最短，三個心柱空載電流相等，因而三相平衡。

2) 抗短路能力強

立體卷鐵心連續(xù)地卷繞而成，鐵心堅固，且三相受力均勻?qū)ΨQ；夾件為三角形焊接成一體的框架結(jié)構(gòu)，整體強度高；三相線圈壓緊情況一致；圓形同心式線圈，輻向受力均勻。

3) 溫度場分布均勻

圓形線圈，氣道均勻；三相線圈正三角形排布，熱點溫升低。

2.1.2 綠色環(huán)保

1) 周邊電場磁場強度小

立體卷鐵心結(jié)構(gòu)可大大降低變壓器周圍的雜散磁場。空間漏磁小，僅為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)變壓器的一半，減少周邊電場磁場強度。

2.1.3 高效節(jié)能

1) 空載損耗低

由空載損耗計算公式進行分析：P₀=K₀×G×P_t

式中，P_t是鐵心材料單位損耗，由磁通密度B決定；K₀是工藝系數(shù)；G是鐵心重量。變壓器的空載損耗與鐵心總量和工藝系數(shù)成正比。

鐵心重量G：立體卷鐵心由于結(jié)構(gòu)和工藝改良，比疊鐵心減少約25%，因此空載損耗也大大地降低。

工藝系數(shù)K₀：立體卷鐵心由硅鋼帶連續(xù)地卷繞而成，無接縫、無空氣間隙，比疊鐵心更能充分發(fā)揮冷軋硅鋼片的取向性：鐵心采用完全退火工藝，能徹底消除機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使硅鋼片原有導(dǎo)磁性能得到恢復(fù)，無高磁阻區(qū)存在。立體卷鐵心工藝系數(shù)可以達到1.01～1.05，而疊鐵心工藝系數(shù)為1.05～1.15。

鐵心材料單位損耗P_t：可采用厚度更薄的優(yōu)質(zhì)鐵心材料，在選材上具有更廣的提升空間。

2) 負載損耗低

立體卷鐵心截面填充系數(shù)高，在有效面積相同情況下，立體卷鐵心心柱直徑小，即在電磁計算時，通過減少鐵心心柱直徑，從而縮短線圈導(dǎo)線的長度，以達到減少線圈電阻損耗的效果，從而降低負載損耗。

3) 空載電流低

立體卷鐵心采用連續(xù)卷繞工藝，無接縫，不存在高能耗區(qū)，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)鐵心材料高導(dǎo)磁率的特點，磁力線與鐵心材料易磁化方向完全一致，無氣隙損耗，磁阻大大減小，大幅度地降低空載電流。

2.1.4 寧靜

1) 噪音低

立體卷鐵心無接縫，磁力線與材料易磁化方向完全一致，且鐵心為自穩(wěn)結(jié)構(gòu)，無需夾緊。因此可比疊鐵心變壓器降低10～25dB(A)。

2.2 NOMEX?絕緣系統(tǒng)

采用NOMEX?絕緣紙、PIF聚酰亞胺薄膜及艾倫塔斯絕緣漆組成的絕緣系統(tǒng)，絕緣介質(zhì)具有以下特點：

① 極低的介電常數(shù)（1.5-2.5），接近周圍空氣的介電常數(shù)（≈1）；

② 高品質(zhì)電絕緣材料，其低的介電常數(shù)和冷卻介質(zhì)間的電場分布更為均勻，使零局放成為可能；

③ 耐熱等級為220 ℃，具有難燃、阻燃、自熄、無毒、防火等特點；

④ 可分解回收處理，處理過程對環(huán)境友好。

2.2.1 低噪音

運行噪音低于45dB(A)，可低于38dB(A)，比家里的空調(diào)寧靜，有效解決“鄰避效應(yīng)”。

2.2.2 防火防爆

絕緣紙耐熱阻燃，且產(chǎn)物主要為碳水化合物，安全、環(huán)保。非包封結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生爆炸。

敞開式立體卷鐵心干式變壓器可燃物重量比樹脂絕緣干式變壓器可燃物重量平均少約85.4%。

2.2.3 防潮耐污穢

采用NOMEX?紙和聚酰亞胺薄膜繞包導(dǎo)線，整體VPI浸漆工藝，使得漆與導(dǎo)線、導(dǎo)線絕緣成為一體，防潮性能優(yōu)越。

產(chǎn)品進行極端受潮試驗和污穢試驗，絕緣性能仍十分可靠。

2.2.4 耐氣候性

采用艾倫塔斯絕緣漆與NOMEX?紙形成混合絕緣系統(tǒng)。產(chǎn)品整體浸漆，在高寒及溫差大的運行環(huán)境下，線圈不龜裂。

2.2.5 過載能力強

絕緣等級為R(C)級，最高允許溫度為220℃。非包封結(jié)構(gòu)繞組，散熱能力好。自然冷卻方式下可長期過載到110%

2.2.6 維護簡便、可防假

線圈為連續(xù)式結(jié)構(gòu)，變壓器維護無需將整個線圈剖開重新繞制，僅需將受損線段部分用相應(yīng)的絕緣材料纏繞并涂上絕緣漆即可。

非包封線圈結(jié)構(gòu)，可用小刀刮開絕緣紙辨析繞組材料。

3 技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

3.1 超高層建筑用敞開式立體卷鐵心干式變壓器

超高層建筑用敞開式立體卷鐵心干式變壓器解決了配電變壓器上樓難的問題，以小型化和輕量化作為產(chǎn)品設(shè)計方向，融合敞開式立體卷鐵心干式變壓器技術(shù)，使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更緊湊，重量更輕，重量較市場目前產(chǎn)品輕30%以上，體積平均減少1m3以上。

噪音低至45dB(A)以下，聲壓級比14D801《超高層建筑電氣設(shè)計與安裝》規(guī)定聲壓級平均下降5dB(A)左右。

超高層建筑用敞開式立體卷鐵心干式變壓器通過產(chǎn)品成果鑒定，鑒定為：“系列產(chǎn)品符合綠色建筑評價標準，技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。系列產(chǎn)品適用于超高層建筑，并可廣泛應(yīng)用于其他建筑領(lǐng)域”。

3.2 小型化雙層預(yù)裝式變電站

海鴻公司研發(fā)生產(chǎn)的具有專利知識產(chǎn)權(quán)的小型化雙層預(yù)裝式變電站完美解決了土地資源緊張的問題，具有減少變電站的占地面積、結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、損耗低、噪音低、抗短路能力強、安裝使用簡便、免維護或少維護等特點，適用于電動汽車充電站、舊城改造項目等土地資源緊缺的項目。

雙層布置設(shè)計，配合性能卓越的敞開式立體卷鐵心干式變壓器、結(jié)構(gòu)緊湊的高低壓柜，產(chǎn)品比常規(guī)同方案的預(yù)裝式變電站（歐變）占地面積減少約45%，體積減少約44%；比常規(guī)同低壓柜方案的組合式變壓器（美變）占地面積減少約17%。