变压器绝缘与NOMEXR
2005/3/14 9:09:30 电源在线网
NOMEXR 纸由美国杜邦公司于1965年发明，它是目前为全球所公认的高品质的绝缘材料。从化学角度来看，N OMEXR 是一种芳香族聚□胺，该材料的分子结构特别稳定，当将之加工成各种片材后，其电学、化学和机械完整性极高，正确使用能够延长电力设备的寿命，减少过早地损坏及检修的次数，并可在难以预知电应力的情况下起到安全保护作用。
NOMEXR 产品所具有的特性，最适用于电绝缘领域。其具有特有的介电强度，机械韧性，热稳定性，化学相容性，低温性能，对潮湿不敏感，以及无毒耐燃。因此，在变压器上使用该产品能大大提高其电气性能和使用年限。
混合绝缘技术
混合绝缘技术指一种在线圈高温部位采用N OMEXR 芳香聚□胺纸和层压板，在变压器其他不太热的区域采用纤维素的技术。这种技术的开发使变压器性能大幅度提高，同时提高了可靠性和减少了维护工作量。这项新技术在20世纪80年代中期，在美国首先用于需较轻重量的移动式变压器。20世纪80年代后期，大量用于增容更新的电力变压器。从那时起，这项技术的应用已扩展到世界各地。
北美和欧洲发达国家的许多老式变压器的故障率逐渐增加，因为它们的电网是在20世纪60年代至70年代初的经济膨胀时期最后扩充而成的。起初，这些电网建设得过量，变压器负载很轻，负载量普遍为40% ～50%。但最近10年间，这些电网系统不仅变得陈旧不堪，而且变压器的负载量也持续增长至80%或更高。这种现象导致了故障率增加和需要增容，仅仅修理这些发生故障的变压器已不是办法。这个难题的圆满解决方案是利用这项混合绝缘技术重新设计改造变压器，通过在线圈热点区域放置N OMEXR 并减小冷却油道，在固定的铁芯窗口放入更多的铜，这样可在原始额定容量的基础上平均减少20%的损耗和显著提高原有设备的容量，平均容量可增加50%，有些设备甚至可增加1 00%。公用电力公司可以更灵活地运行这些设备，负载下降时损耗较低，负载高峰期又可提供较大的容量。而可靠性增强和维护工作量的减少等附带好处也使得这些技术选择在经济上更具吸引力。
常规变压器的温度限制是基于线圈区域采用纤维素绝缘材料。一般而言，冷却油的温度相当低，由于纤维素材料的温度限制而无法实现潜在的增容能力。通过更换变压器最热部位的纤维素部分，可消除线圈的温度限制。
近年来，大多数自美国购买的采用混合绝缘技术的移动变压器，在单位体积和重量上，容量增加了50% ～80%或更多。许多拥有老式移动变压器的电力公司，都已对它们进行更新改造，以利用这项技术的优势。
混合绝缘技术在移动变压器和改造变压器上的成功，已经推广到其他能够利用这种概念优势的新设备，整流变压器就是一个范例。这些设备在负载周期中经常会遇到极大的波动，要求标定容量能够承担这个周期中的最大负载。而这些“峰值”的持续时间又比较短，这使得该设备在许多时间里处于利用不足的状态，这意味著增加空载损耗的成本并且原始投资会超过实际需要。而采用混合绝缘技术可以使一台体积接近平均负载而非峰值负载的变压器，在必要时能够承受较高过载而不影响其预期使用寿命，从而大大降低原始投资并充分利用资源。
高温绝缘系统
对于有大量固体绝缘材料和液体油以及损耗成本较高的电力变压器，混合绝缘技术是从经济性方面考虑解决方案。而对牵引、杆上和路旁安装配电变压器等小型变压器而言，著重点则放在增加安全性、减少对环境的影响、降低体积和重量。最适合这些设备的技术是利用耐高温的固体和液体，并充分发挥它们的作用。N OMEXR绝缘材料可与M IDELR等酯基油、 DC561等硅基油及R-TEMPR 等改良碳氢化合物一起使用。一旦从绝缘系统中去除了低温材料，线圈温度上限一般可达到115～125摄氏度。采用该技术，能明显减少变压器重量和体积，幅度为30%～ 50%。用油量减少可降低由于渗漏造成的环境污染的风险。由于与矿物油相比，这些油大都不易燃，因此可为电网带来更高的安全性。
20世纪80年代中期，欧洲的高速铁路网牵引变压器接受了这项技术。现在，所有此类变压器的主要制造商都采用了基于N OMEXR 和耐高温冷却油的绝缘系统。用户获得的主要好处是：降低了变压器的每千伏安重量，增加了过载容量，降低噪音，更清洁的冷却油提高了可靠性和减少了维护工作量，更安全的系统确保隧道使用和车上乘客的安全，有利于环保。
在20世纪80年代，法国的一个项目使采用硅油和N OMEXR 材料的杆上固定变压器得以开发。出于安全方面的考虑，这些设备被E DF采用，安装在滑雪场和大城市的环形通道等人员拥挤的重要区域。采用N OMEXR和R-TEMPR 油制造的“子母式”变压器可以将一个单相和一个三相配电变合为一体，以节省人口稠密、商业繁华的城市中心区的空间。这项设计的变压器其顶层油温和线圈温度超出普通设备的标准限制，线圈平均温升上限从65K升到 85K。这些设备可节省空间，并带来总成本下降、安全和可靠性提高的附加好处。
世界各地都在推广应用这些新技术。事实上，一个已经停滞几十年的行业现在又因注入新观念和机会而充满活力。移动变压器、变电站和改造的电力变压器正在为许多用户带来急需的灵活性，提高了用户系统的性能，并通过减少维护工作量和增强安全性创造了附加价值。
NOMEXR 产品所具有的特性，最适用于电绝缘领域。其具有特有的介电强度，机械韧性，热稳定性，化学相容性，低温性能，对潮湿不敏感，以及无毒耐燃。因此，在变压器上使用该产品能大大提高其电气性能和使用年限。
混合绝缘技术
混合绝缘技术指一种在线圈高温部位采用N OMEXR 芳香聚□胺纸和层压板，在变压器其他不太热的区域采用纤维素的技术。这种技术的开发使变压器性能大幅度提高，同时提高了可靠性和减少了维护工作量。这项新技术在20世纪80年代中期，在美国首先用于需较轻重量的移动式变压器。20世纪80年代后期，大量用于增容更新的电力变压器。从那时起，这项技术的应用已扩展到世界各地。
北美和欧洲发达国家的许多老式变压器的故障率逐渐增加，因为它们的电网是在20世纪60年代至70年代初的经济膨胀时期最后扩充而成的。起初，这些电网建设得过量，变压器负载很轻，负载量普遍为40% ～50%。但最近10年间，这些电网系统不仅变得陈旧不堪，而且变压器的负载量也持续增长至80%或更高。这种现象导致了故障率增加和需要增容，仅仅修理这些发生故障的变压器已不是办法。这个难题的圆满解决方案是利用这项混合绝缘技术重新设计改造变压器，通过在线圈热点区域放置N OMEXR 并减小冷却油道，在固定的铁芯窗口放入更多的铜，这样可在原始额定容量的基础上平均减少20%的损耗和显著提高原有设备的容量，平均容量可增加50%，有些设备甚至可增加1 00%。公用电力公司可以更灵活地运行这些设备，负载下降时损耗较低，负载高峰期又可提供较大的容量。而可靠性增强和维护工作量的减少等附带好处也使得这些技术选择在经济上更具吸引力。
常规变压器的温度限制是基于线圈区域采用纤维素绝缘材料。一般而言，冷却油的温度相当低，由于纤维素材料的温度限制而无法实现潜在的增容能力。通过更换变压器最热部位的纤维素部分，可消除线圈的温度限制。
近年来，大多数自美国购买的采用混合绝缘技术的移动变压器，在单位体积和重量上，容量增加了50% ～80%或更多。许多拥有老式移动变压器的电力公司，都已对它们进行更新改造，以利用这项技术的优势。
混合绝缘技术在移动变压器和改造变压器上的成功，已经推广到其他能够利用这种概念优势的新设备，整流变压器就是一个范例。这些设备在负载周期中经常会遇到极大的波动，要求标定容量能够承担这个周期中的最大负载。而这些“峰值”的持续时间又比较短，这使得该设备在许多时间里处于利用不足的状态，这意味著增加空载损耗的成本并且原始投资会超过实际需要。而采用混合绝缘技术可以使一台体积接近平均负载而非峰值负载的变压器，在必要时能够承受较高过载而不影响其预期使用寿命，从而大大降低原始投资并充分利用资源。
高温绝缘系统
对于有大量固体绝缘材料和液体油以及损耗成本较高的电力变压器，混合绝缘技术是从经济性方面考虑解决方案。而对牵引、杆上和路旁安装配电变压器等小型变压器而言，著重点则放在增加安全性、减少对环境的影响、降低体积和重量。最适合这些设备的技术是利用耐高温的固体和液体，并充分发挥它们的作用。N OMEXR绝缘材料可与M IDELR等酯基油、 DC561等硅基油及R-TEMPR 等改良碳氢化合物一起使用。一旦从绝缘系统中去除了低温材料，线圈温度上限一般可达到115～125摄氏度。采用该技术，能明显减少变压器重量和体积，幅度为30%～ 50%。用油量减少可降低由于渗漏造成的环境污染的风险。由于与矿物油相比，这些油大都不易燃，因此可为电网带来更高的安全性。
20世纪80年代中期，欧洲的高速铁路网牵引变压器接受了这项技术。现在，所有此类变压器的主要制造商都采用了基于N OMEXR 和耐高温冷却油的绝缘系统。用户获得的主要好处是：降低了变压器的每千伏安重量，增加了过载容量，降低噪音，更清洁的冷却油提高了可靠性和减少了维护工作量，更安全的系统确保隧道使用和车上乘客的安全，有利于环保。
在20世纪80年代，法国的一个项目使采用硅油和N OMEXR 材料的杆上固定变压器得以开发。出于安全方面的考虑，这些设备被E DF采用，安装在滑雪场和大城市的环形通道等人员拥挤的重要区域。采用N OMEXR和R-TEMPR 油制造的“子母式”变压器可以将一个单相和一个三相配电变合为一体，以节省人口稠密、商业繁华的城市中心区的空间。这项设计的变压器其顶层油温和线圈温度超出普通设备的标准限制，线圈平均温升上限从65K升到 85K。这些设备可节省空间，并带来总成本下降、安全和可靠性提高的附加好处。
世界各地都在推广应用这些新技术。事实上，一个已经停滞几十年的行业现在又因注入新观念和机会而充满活力。移动变压器、变电站和改造的电力变压器正在为许多用户带来急需的灵活性，提高了用户系统的性能，并通过减少维护工作量和增强安全性创造了附加价值。
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