對SF6天然氣進(jìn)行分類，并與傳統(tǒng)油浸特性進(jìn)行比較，討論其優(yōu)勢，較后討論其在中的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：GIT；發(fā)展；優(yōu)點(diǎn)；目前應(yīng)用前景主要發(fā)展在兩個方面：一是超大超高壓的發(fā)展，二是節(jié)能、小型化、低噪聲、高阻抗、防爆的發(fā)展。前者一般用于大型電站或輸電，后者主要針對中小型產(chǎn)品。隨著我城市化的發(fā)展，大城市人口更加密集，高層建筑眾多，用電量迅速增加，干式變壓器的數(shù)量也在不斷增加。傳統(tǒng)的大容量油浸式變壓器油量大，一旦因故障著火，將對高層建筑的安全和人民的生命財產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，不燃干式變壓器的研究和應(yīng)用越來越受到人們的重視。不燃干式變壓器根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同可分為硅干式變壓器、環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器、氣體絕緣干式變壓器和SF6氣體絕緣干式變壓器。GIT以其先特的優(yōu)勢吸引了人們的注意力，自20世紀(jì)60年代以來在日本和歐洲得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。1 GIT分類GIT根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同可分為氣體絕緣、氣體冷卻、氣體絕緣和液體冷卻。容量小于60MVA的GIT熱損失低，所以一般采用SF6氣體循環(huán)冷卻。這種類型的GIT與傳統(tǒng)的油浸式變壓器在結(jié)構(gòu)上有許多相似之處，可供設(shè)計參考。而容量大于60MVA的GIT多采用液體(C8F18或c8f18)冷卻和SF6氣體絕緣分離結(jié)構(gòu)。這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與油浸式變壓器有很大不同，通常是分層冷卻、箔繞的GIT。相對于普通油浸式變壓器，2 GIT大容量干式變壓器基本都是油浸式變壓器。隨著大城市電力負(fù)荷的增加和集中，變電站的數(shù)量也在增加，干式變壓器的容量和數(shù)量也在相應(yīng)增加。在這個過程中，油浸式變壓器在一些地區(qū)逐漸被GIT取代。與傳統(tǒng)油浸式變壓器相比，GIT與傳統(tǒng)油浸式變壓器的根本區(qū)別在于GIT使用SF6氣體進(jìn)行絕緣和冷卻。對于GIT來說，罐內(nèi)壓力越大，冷卻特性和保溫性能越好。但更高的壓力也對干式變壓器本體的承壓強(qiáng)度提出了更高的要求，會增加干式變壓器的重量和形狀。在冷卻系統(tǒng)方面，GIT和油浸式變壓器的主要區(qū)別在于冷卻介質(zhì)和冷卻處理的不同。GIT采用SP6或C8F16O作為冷卻介質(zhì)，油浸式變壓器采用干式變壓器油作為冷卻介質(zhì)。三種冷卻介質(zhì)中，C8F16O物理特性較好，粘度低，比熱高，沸點(diǎn)接近干式變壓器本體運(yùn)行溫度，汽化熱高，所以冷卻效果也不錯。GIT為了獲得與油浸式變壓器相同的冷卻特性，采用空氣壓縮機(jī)，其循環(huán)率比強(qiáng)制油冷油浸式變壓器高幾倍。另一方面，一些小型自動冷卻git也得到廣泛應(yīng)用。在中，可以采用無噪聲自然冷卻方式以及強(qiáng)制風(fēng)冷方式的雙模GIT也已經(jīng)投入使用。絕緣結(jié)構(gòu)方面，GIT根據(jù)不同的工作電壓和容量，選擇各種餅式繞組和箔式繞組。高低壓繞組之間以及繞組與地之間的主絕緣的絕緣強(qiáng)度主要取決于SF6氣體的絕緣強(qiáng)度，而SF6高度依賴于電場的均勻性，因此在設(shè)計中應(yīng)嚴(yán)格控制氣體中的電場強(qiáng)度。絕緣材料方面，油浸式變壓器采用絕緣紙，GIT采用機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣能力強(qiáng)的高密度塑料薄膜作為銅線的絕緣布。在保護(hù)方面，GIT取消了氣體繼電器，安裝了相當(dāng)于氣體繼電器的爆破壓力繼電器，測量上升的s #p#分頁標(biāo)題#e#

由于GIT氣體容量大，除非故障能量很大，故障時間很長，否則內(nèi)部故障引起的體壓不會上升到危險狀態(tài)，所以GIT不需要在油浸式變壓器中安裝泄壓設(shè)備。油浸式變壓器內(nèi)部有一個儲油柜，其作用是在干式變壓器油量隨溫度變化時儲存和補(bǔ)充油，以保證油箱充滿油。GIT不需要這么巨大的SF6氣體隨著溫度的變化而膨脹收縮，但這些體積變化會直接轉(zhuǎn)化為壓力變化，因此不需要額外的儲油柜，降低了干式變壓器的高度和占用成本，消除了干式變壓器因呼吸器硅膠更換不及時而可能受潮的隱患，從而提高了安全性和可靠性。GIT采用SF6氣體絕緣真空有載分接開關(guān)，利用真空開關(guān)切斷有載開關(guān)切換機(jī)構(gòu)的電流，采用滾子接觸系統(tǒng)和無潤滑軸承，防止電弧引起的SF6分解氣體對干式變壓器本體的影響。油浸式變壓器切斷干式變壓器油中的電流，采用滑動接觸。3GIT的優(yōu)點(diǎn)與普通油浸式變壓器相比，GIT具有以下優(yōu)點(diǎn)：3.1良好的絕緣性能和冷卻效果SF6具有良好的電氣特性，主要表現(xiàn)在其絕緣特性和滅弧特性。由于其電負(fù)性(即吸收電子的能力)，SF6具有優(yōu)異的介電和電絕緣性能。在均勻電場中，SF6的絕緣強(qiáng)度約為空氣的2.5倍。當(dāng)氣壓為0.2兆帕?xí)r，SF6氣體的絕緣強(qiáng)度與絕緣油相當(dāng)。同時，SF6在滅弧和瞬時放電(1500 ~ 5000 K)溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的熱交換特性。因此GIT具有良好的絕緣性能和冷卻效果。3.2不易燃易爆SF6氣體是惰性、五色、無味、無毒、不易燃的氣體，其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。在室溫閾值下，不會與接觸的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，從而大大簡化了滅火設(shè)施的配置；GIT與GIS(氣體絕緣開關(guān)設(shè)備)結(jié)合時，整個變電站處于氣體絕緣環(huán)境，增強(qiáng)了整個變電站的不燃性。防爆方面，干式變壓器出現(xiàn)電弧現(xiàn)象時，內(nèi)部壓力會被SF6氣量的變化抵消。

因而GIT不需要附加壓力釋放設(shè)備。3．3安裝方便，布局靈活GIT在出廠時完整組裝，SF6氣體也注入其中，在安裝現(xiàn)場無需抽真空，且SF6氣體由氣罐直接輸入到變壓罐中，基本上不需要任何工具，因此裝料時清潔、迅速。同時，由于SF6氣體的密度僅為絕緣油密度的1／60，且黏性較低，因此在冷卻管中壓力降很小，這樣冷卻器可以水平安裝，也可以脫離干式變壓器垂直安裝，從而使其布局相當(dāng)靈活3．4 簡潔、輕巧GIT不需要油枕和壓力釋放設(shè)備這些附文無需隔離墻，同時SF6氣體密度比干式變壓器油密多，從而顯得簡潔、輕巧。3．5噪聲低SF6氣體密度比干式變壓器油密度小，聲音通傳送比較慢，中間鐵心發(fā)出的聲音很少能夠傳到罐體，這樣，GIT產(chǎn)生的噪聲比油浸式變壓器的要小。3．6易于維護(hù)檢查同樣的環(huán)境下，SF6氣體比油浸式變壓器的變壓油消耗慢得多。GIT無需使用有載調(diào)壓開關(guān)的帶電濾油器，同時也減少了油枕和壓力釋放設(shè)備，給維護(hù)檢查帶來了方便。3．7占地面積少GIT本身的結(jié)構(gòu)簡潔、輕巧，高度降低，相應(yīng)的地下變電所的棚頂也降低，且無需隔離墻，安裝占地面積少，整個空間得到了充分利用，大大降低了變電所的建設(shè)成本。尤其當(dāng)GIT與GIS配合使用時，這些優(yōu)勢更加明顯。4GIT在中的應(yīng)用前景探討與普通油浸式變壓器相比，GIT的優(yōu)勢不言而喻的，因而，它的應(yīng)用前景應(yīng)該是很誘人的。GIT在日本應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，而在我目前應(yīng)用還很少。雖然早在1988年我的廣州高壓電器廠、北京二變、常州干式變壓器廠都曾開發(fā)過，其中北京二變曾經(jīng)小批量生產(chǎn)，在近十幾年來也相繼引進(jìn)了日本東芝和三菱制造的110kVGIT共20余臺，但是總的應(yīng)用情況不是很樂觀。GIT在中的應(yīng)用受到限制主要有以下幾個不利因素：1)基本上靠進(jìn)口，價格昂貴；2)110kVGIT運(yùn)行時的內(nèi)部氣壓高達(dá)180kPa以上；3)SF6氣體傳勢能力較干式變壓器油差，在電場強(qiáng)度不均勻的情況下，絕緣強(qiáng)度會下降；4)SF6氣體在金屬過熱時會被分解出一種SP4的極毒物質(zhì)。較不確定的因素還是SF6氣體，它是一種溫室氣體，且其分解物有毒。如果制造工藝不好，產(chǎn)生泄漏后對環(huán)境帶來的后果將不堪設(shè)想。在越來越關(guān)注環(huán)保的2021-01-12 ，這一點(diǎn)也是必須考慮的。因此，很多內(nèi)專家認(rèn)為在制造工藝達(dá)不到一定水平時不應(yīng)提倡在中發(fā)展這種干式變壓器?；谏鲜鲈?，GIT在中的應(yīng)用還只是處于一種探索和萌芽階段，僅少數(shù)電站或工程選用。但是，這并不意味著GIT在中的市場走入了死胡同，相反，GIT在中的應(yīng)用前景是很有潛力，也是很寬廣的。先先，根據(jù)干式變壓器需求與發(fā)電設(shè)備配比按1：11計算，“十五”期間，按年平均裝機(jī)15600MW測算，“十五”期間平均每年所需干式變壓器總量為171600MVA。而“十五”期間，中小型干式變壓器繼續(xù)向節(jié)能化、小型化、低噪聲、高阻抗、防爆型發(fā)展。在這種情況下，對氣體絕緣干式變壓器(SF6干式變壓器)本身就有一定的需要量。較重要的一點(diǎn)，如前所述隨著我城市化進(jìn)程的加快，城市高層建筑群越來越多，而與此同時，城市對電力的需求激增，原有的35kV及以下電壓等級的供電設(shè)施已難以滿足供電負(fù)荷增長的要求，110kV供電已成為大中城市區(qū)域性供電優(yōu)選方案。同時，人們對供電安全性、供電可靠性、電能質(zhì)量以及對城市環(huán)境保護(hù)等要求越來越高，特別是對防火、防爆、防污染以及降噪聲等加倍關(guān)注。用電量迅猛增長后配電中心越來越靠近人們活動中心，眾多的大型干式變壓器在城市中心，此時安全是較好位的，而普通油浸式變壓器出現(xiàn)的一些事故，如燃燒、爆炸，嚴(yán)重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。在這種情況下，人們對GIT的應(yīng)用和開發(fā)也相應(yīng)予以重視起來。至于SF6的溫室效應(yīng)，有關(guān)人士就SF6對大氣的影響進(jìn)行了調(diào)查研究，認(rèn)為SF6對整個人為溫室效應(yīng)的相對影響可以忽略不計，對臭氧減少沒有影響，只要采取適當(dāng)措施回收利用，完全可以保證人身安全，對整個環(huán)境而言，SF6仍然是較理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。GIT的結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝與傳統(tǒng)的油浸干式變壓器有很多相似之處。干式變壓器制造廠不用很多的設(shè)備投入就可以去研究開發(fā)。我們可以注意到，目前中一些干式變壓器生產(chǎn)廠家也在積極引進(jìn)和開發(fā)GIT產(chǎn)品技術(shù)。如由保定天威保變電氣股份有限公司、日本三菱電機(jī)株式會社、三菱電機(jī)(中)有限公司共同投資組建的保定保菱干式變壓器有限公司充分運(yùn)用天威保變成熟的油浸芯式干式變壓器技術(shù)及具有先進(jìn)水平的新型鐵路平衡牽引干式變壓器技術(shù)，引進(jìn)了三菱具有際先進(jìn)水平的SF6氣體絕緣干式變壓器、殼式干式變壓器及殼式并聯(lián)電抗器技術(shù)，生產(chǎn)出了低噪聲、低能耗、低溫升、高抗短路能力的電力產(chǎn)品。常州東芝干式變壓器有限公司為了適應(yīng)先都建設(shè)的需要，也在積極開發(fā)GIT，預(yù)計2004年交付工程使用。同樣，2003年3月，順德特種干式變壓器廠與德西門子公司(SIEMENS)也就SF6氣體絕緣全封閉中壓開關(guān)成套設(shè)備的技術(shù)合作達(dá)成共識，并簽署了技術(shù)合作協(xié)議，授權(quán)順德特種干式變壓器廠采用西門子技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造，可以預(yù)見在不久的將來，由順德特種干式變壓器廠制造的具有際先進(jìn)水平的SF6氣體絕緣全封閉中壓開關(guān)成套設(shè)備將提供給城網(wǎng)配電系統(tǒng)，將為廣大用戶提供高品質(zhì)的GIT。成立于1991年的中美合資企業(yè)重慶三江干式變壓器企業(yè)有限公司也引進(jìn)了美、日本等際先進(jìn)的干式變壓器制造技術(shù)，該公司也可生產(chǎn)GIT。通過這一系列事實(shí)說明，隨著“十五”計劃的實(shí)現(xiàn)和西部大開發(fā)的發(fā)展，GIT在中的市場將會被看好，其應(yīng)用也將會越來越廣泛。( 來源：佳工機(jī)電網(wǎng)#p#分頁標(biāo)題#e#