特高壓電力旗下的干式試驗變壓器可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。

干式變壓器和油式變壓器有什么區別？在建筑工程領域，變壓器是電力系統輸配電工程中不可缺少的設備之一。改變電壓等級，減少電能在傳輸過程中的損失，保證用電安全，是重要的設備。電力變壓器根據冷卻介質的不同分為油浸式變壓器和干式變壓器。

Ⅰ 油浸式變壓器

1.1油浸式變壓器結構

油浸式變壓器由磁芯、繞組和套管組成。磁芯為磁流提供了路徑。繞組產生磁場，由導體線圈組成，繞在鐵芯上，并用紙板屏障和屏蔽層絕緣。繞組絕緣層的厚度隨著電壓的增加而增加。套管將變壓器繞組連接到變電站。油浸式變壓器的一個特點是儲油柜。它通過監測油箱中的油位并為油的熱膨脹提供空間來簡化操作。

1.2 油浸式變壓器的特點

油浸式變壓器是以變壓器油為散熱介質的變壓器。油浸式變壓器在電力系統中的應用在輸配電工程中已有數百年的歷史。油浸式電力變壓器以其結構簡單、歷史悠久、制造運行豐富、運行可靠等優點，已成為世界上應用最廣泛的電氣設備之一。電力系統中運行的變壓器大多為油浸式變壓器。顧名思義，干式變壓器就是用空氣代替變壓器油作為散熱介質的變壓器。

變壓器油作為油浸式變壓器的冷卻介質，變壓器運行產生的熱量由變壓器油傳遞到金屬外殼并散發出去。具有散熱快、傳導均勻、油品絕緣性能可恢復等優點。但油本身具有耐熱性低、易燃易老化等缺點，因此在使用變壓器油作為冷卻介質時有很多具體要求。

例如，放置變壓器的建筑物必須符合建筑防火規范規定的耐火等級要求；必須采取措施防止發生火災時因油流引起的火勢蔓延；必須有滅火措施來撲滅油類火災；必須有儲油池設施，防止漏油污染環境；日常工作應監測絕緣油的老化情況和定期的油品再生工作等。

而且，油浸式變壓器的外型材與變壓器室的墻壁和門之間的最小凈距離也有嚴格的距離要求。油浸式電力變電站的各種土建結構、防火屏障和儲罐，都是因為油的可燃性和流動性而設計的。此外，“當變壓器室位于建筑物內時，門應為甲級防火門。” 這樣一來，各變電站防火設計的建設投資自然要大得多。

隨著科學技術的不斷發展和材料科學的進步，出現了全封閉油浸式變壓器。采用波紋油箱，通過波紋片的彈性調節變壓器油的熱脹冷縮，與空氣隔絕，基本克服了漏油問題。

全封閉油浸式變壓器無呼吸器，解決了油與空氣接觸導致油氧化的問題，延長了使用壽命。它還具有占地面積小、節能型和領先的性能技術。采用優質高磁取向冷軋硅鋼片。

Ⅱ 干式變壓器

2.1 干式變壓器工作原理

干式變壓器因其無油性和降低建筑物的耐火等級要求而受到廣泛歡迎。而在一些特殊環境下，只能使用干式變壓器，如“多層或高層主樓”。因此，在很多不允許使用油浸式變壓器的地方，如地下、高層建筑等，防火要求較高的場所，可設計為干式變壓器。

目前，環氧樹脂澆注干式變壓器克服了絕緣材料耐熱等級低、絕緣材料易老化開裂等問題。隨著絕緣材料的不斷發展和材料性能的提高，絕緣耐熱等級可以達到H級，這是油浸式變壓器無法達到的技術指標。其次，干式變壓器與傳統的油浸式變壓器相比，具有耐油、耐火、防塵、防潮、局部放電小等諸多優點。 

干式變壓器主要由硅鋼片制成的鐵芯和環氧樹脂澆注線圈組成。絕緣筒置于高低壓線圈之間以增加電絕緣，并由墊片支撐和約束。零部件的緊固件具有防松性能。

2.2 干式變壓器在應用中的特點

干式變壓器的工作方式與其他變壓器相同，遵循使用電磁耦合所需的電壓技術物理原理：當電流流過導線的電流時，會產生變化的磁場或周圍“磁的”。導線在磁場周圍的波動，以及它在導線上產生的電流。因此，第二條線路和第一條線路中會產生波動的磁場，電流會在第二條線路中感應流動。電力是由兩個實際上不相互接觸的導體產生的。

首先，干式變壓器的優點是無油且笨重，降低了火災隱患。可減少防火投資；節省了相應的防災和土建投資。而且，由于干式變壓器不存在漏油問題，減少了變壓器日常運行的維護工作，如果不需要定期檢測油質老化，也無需換油。這大大降低了日常維護的成本。

其次，由于干式變壓器沒有吊芯運行，放置干式變壓器的房間可以降低建筑物的高度，降低土建成本。再次，根據規范，“無燃料的高低壓配電裝置和非油浸式電力變壓器可以放在一個房間。”我們通常與低壓配電設備或高壓共用干式變壓器。配電設備，取消獨立變電房，可減少占地面積，節省工程綜合造價。

2.3 干式變壓器相對油浸式變壓器的不足 

與油浸式變壓器相比，環氧樹脂的散熱性能相對較差。它的散熱性能不如油散熱器，導熱性更好。

干式變壓器的溫度監測依賴于預先嵌入在變壓器本體中的溫度傳感器，其測量點是固定的，所以得到的溫度就是特定位置的溫度。對于可能出現的局部熱量集中，監測儀反映的溫度并不是準確的平均溫度。油浸式變壓器的絕緣油具有流動性，導熱比較均勻。監測器反映的溫度可視為平均溫度。

與油浸式變壓器絕緣油性能的可修復性和可恢復性相比，干式變壓器絕緣材料為環氧樹脂整體澆注結構，其性能損害是不可逆的，絕緣材料有老化和缺陷積累。缺點：一旦發生故障，變壓器會整體報廢。

干式變壓器制造工藝復雜，整體價格高于油浸式變壓器。

最后，油浸式變壓器報廢后，可以拆解成原始材料進行回收利用。但干式變壓器的廢棄設備回收性能較差，環氧樹脂澆注干式變壓器目前無法回收。 

三、干式變壓器在工程中的應用

干式變壓器有很多優點，但要想在工程中合理使用，就必須充分了解它的所有優缺點。因為干式變壓器是新產品，還缺乏時間的考驗。現在一些絕緣老化數據只是實驗室數據，缺乏實際使用數據統計。所以在工程應用上一定要慎重。根據我們在實際工程中使用干式變壓器的經驗，總結出以下注意事項：

3.1 散熱性能差

干式變壓器的結構決定了其散熱性能差，導致過載能力低。油浸式變壓器允許在160%過載的情況下運行15分鐘，而干式電力變壓器的最大運行極限電流不應超過銘牌額定電流的1.5倍，否則可能造成損壞變壓器。在進行負荷計算時，必須考慮各類變壓器的特性。

3.2 高溫

干式電力變壓器在運行過程中會產生高溫，直接影響變壓器壽命，應特別注意監測。干式變壓器運行時需要檢測的溫度與油浸式變壓器不同。即使在空載狀態下，也需要記錄對鐵心溫度有影響的數據，這說明變壓器上附著了一些溫度，干式變壓器的整體溫升與溫度不成比例。負載電流的增加。

3.3 對環境溫度的影響

因為變壓器運行中的銅損會變成熱量散發，變壓器本身就會成為不間斷的熱源，散發到周圍環境中，環境溫度會不斷升高。

對于布置在同一房間內的干式變壓器和低壓配電設備，低壓配電設備中熱保護元件的適用溫度不應超過40℃。當環境溫度超過40℃時，低壓保護設備的高溫可能導致開關誤動作，縮短元件壽命。此時，開關不能在額定電流額定值下工作。

如果采用降容的方法，會帶來當環境溫度恢復正常，開關保護值恢復到額定值時，由于開關值增大，電氣設備不能正確保護的問題。如果隨時根據環境溫度調節開關量，隨著溫度的變化隨時調節開關量，不僅工作量大，而且不可操作。

油浸式變壓器室的建筑高度是為了滿足變壓器的核心運行。建筑物的空間較高，進出風窗的中心高差一般較大。為滿足空氣回旋的條件，可通過空氣回旋降低變壓器室的室內溫度。而在干式變壓器變電站中，由于沒有變壓器鐵芯運行，要求的建筑物高度比較低，不能滿足空氣對流條件，也不能利用空氣對流原理進行散熱。

根據《干式電力變壓器選型、驗收、運行和維護規程》，“安裝干式電力變壓器的室內通風系統應獨立。變壓器應有溫控裝置，控制風冷裝置切換。在正確的時間與繞組溫度。” 實際設計的做法是在設計階段就注意變壓器室的空氣流通問題，采取相應措施，合理預留空氣流通風道，保證房間通風良好，使散熱正常保證變壓器的溫度，環境溫度能滿足設備正常運行的要求。

在實際工程設計中，可采取的措施有：安裝壁掛式換氣扇，加強室內通風，降低室內整體溫度。或者在變壓器上加裝機械通風，使變壓器產生的熱量通過風道直接排出空氣中。另外，為了保證通風系統的可靠運行，需要保證呼吸機電源的可靠性。因此，程序要求干式變壓器配置“獨立供電的通風系統可在機械通風停止時發出遙控信號”。確保變壓器室通風良好。

總之，變壓器散發的熱量一定要送到室外，避免變壓器室室內溫度升高，影響其他配電設備的正常運行。

3.4 干式變壓器結構形式的選擇

對于干式變壓器的使用，不同容量的變壓器最好選擇不同結構的變壓器。例如，小功率箔繞變壓器具有散熱性能好、變壓器縱向受力小、磁損少、噪聲低等優點。但隨著變壓器容量的不斷增加，大容量變壓器抗短路能力差的弱點也越來越突出。超過2000kVA的變壓器理論上不可能使用箔繞組。因此，在工程應用中，需要根據具體情況選擇不同的變壓器結構形式。

3.5 干式變壓器絕緣耐熱等級的選擇

干式變壓器的絕緣和耐熱性越來越高。目前基本普及F級產品，也生產H級產品。作為一項技術指標，這是一種科技進步。但在工程的實際應用中，必須綜合考慮使用條件和周邊環境的情況。

選用H級變壓器時，與其相連的設備與同一房間內的其他設備是否也能承受H級絕緣的溫度。例如是否選用H級絕緣電纜等。如果相關設備不符合H級，則設備運行時不允許達到H級溫度，這樣H級絕緣就沒有意義了。特別是當變壓器與其他設備布置在同一個房間時，雖然變壓器的耐熱溫度可以達到180℃。

但是當變壓器的運行溫度真正達到180℃時，環境溫度已經遠遠超過了配電設備的允許溫度。尤其是帶有熱保護元件的產品，由于產品的工作原理是檢測室溫下的溫度變化，當室溫超過室溫時，電器元件將因環境溫度的影響而無法正常工作，導致保護異常。所以配電柜內的電器元件決不能讓環境溫度達到180℃。如果為此目的不能將變壓器和配電柜布置在同一個房間內，而將H級絕緣變壓器單獨安裝在獨立的變壓器房間內，

一般來說，只有變壓器才能達到H級絕緣，而其他相關設備達不到H級絕緣，即使單獨達到H級絕緣，變壓器也不能充分發揮其應有的作用，實際上是一種浪費。對此，在實際工程中，無論變壓器選擇何種絕緣等級，都必須考慮其他附屬設備的工作條件和耐熱性，不一定越高越好。并不是等級越高效果越好。