铁路信号系统用干式变压器

本标准由浙江省质量合格评定协会牵头组织制定。 本标准主要起草单位：浙江广天电力设备股份有限公司。 本标准参与起草单位：浙江方圆电气设备检测有限公司、苏州电器科学研究院股份有限公司。

本标准规定了铁路信号系统用干式变压器的术语与定义、产品分类和结构型式、基本要求、使用条件、技术要求、试验方法、检验规则、铭牌、包装、运输和贮存、质量承诺。

本标准起草人：赵西平、冯盛、李定远、王林江、何晓红、张世青、陈旭、宋阳、陈波、张艳辉、符忠斌、沈海涛、陈凤林。

本标准适用于电压等级6 kV～35 kV，额定频率50 Hz，额定容量5 kVA～100 kVA，安装于户外箱体内部置于铁路沿线(露天、隧道内、桥梁上)的铁路信号系统用干式变压器。

自1964 年德国AEG公司研制出第一台400kVA/ 20kV 环氧浇注干式变压器起,干式变压器就进入一个大发展的阶段,与此同时,美国也发现了Nomex绝缘纸,可作为H 级干式变压器的绝缘材料,这样当前干式变压器就有两大类,一类为环氧型,另一类为Nomex纸型。

当前在美国、德国、日本等发达国家，干式变压器的产量已经占据配电变压器产量的20%以上，成套变电站中，干式变压器已经占80～90%。

《2013-2017年中国干式变压器行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示，我国至今已成为世界上干变产销量最大的国家。目前国外的各种高低压电器产品，占据着国内的一些重要市场，唯独干式变压器从20 世纪末以后，几乎再没有从国外进口，在国内的重点项目和重大工程中，难觅国外干变的踪影。在我国输电网现行组织构建模式下,10k V干式变压器占比逐年增大。

当前，城乡电网建设步伐加速，我国发电量和用电量与日俱增。通常而言，每增加1kW 的发电量，需要增加11kVA 的变压器总容量;而其中Satons配电变压器约占全部变压器总容量的1/3-1/2。据估计，干式配电变压器约占全部配电变压器的1/5-1/4。受电网建设投资的拉动，变压器行业景气度较高，2010 年以后产量将保持20%左右的增速。按照历史经验和变压器电压等级结构变化，配电变压器比例在40%左右，按照40%的比例计算，我国新增干式变压器产量将达2亿KVA 左右。

在我国，1966年沈阳变压器厂研制成功ZSG-1800/10导向风冷H级干式变压器，上海变压器厂研制成功SG3-800/10/1.2/0.4三线圈自冷H级干式变压器，70年代末上海变压器厂自行设计开发SCL-630环氧浇注变压器。 近20年来，随着世界经济的发展，干变在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干变所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配变的40～50%。在我国，约占到50%左右。从产量上来看，我国自1989年第二次城网改造会议之后，干式变压器的产量有了显著的增长，从20世纪90年代起，每年大致以20%左右的速度递增，1999年的总产量已逼近一万MVA（该值已大大超过了10年前预测四千五MVA)，而2002年的总产量达二万MVA，2004年已达三万二千MVA。这样的增速，在世界上也是前所未有的。

从上述数据可见，目前我国已成为世界上干式变产销量最大的国家之一，无论在工厂规模、产品的容量、电压等方面均已处于世界领先水平。

SG（B）10非包封H级干式变压器是采用绝缘纸为基础的绝缘系统。在变压器的整个使用寿命期都保持极佳的电气性能和机械性能。绝缘纸不易老化，耐收缩剂抗压缩，加上弹力特强，因此可以确保变压器即使使用数年之后线圈仍保持结构紧密，并且能够承受短路的压力。

干式变压器主要结构

1、铁芯为步进式45°全斜接缝

2、匝间、层间、段间绝缘以及绝缘筒等都用绝缘纸或成型件组成

3、低压线圈为箔式

4、高压线圈为连续式

5、器身采取特殊的阻隔、降低噪声措施

干式变压器高压线圈

高压线圈采用机械强度高、散热条件好的连续式结构，线圈绕制在成型绝缘筒上，采用绝缘纸包扁铜线做导体，层间采用绝缘材料绝缘纸，线圈经VPI真空压力浸渍成坚固整体，避免了多层圆筒式线圈层间电压高、散热能力差、容易热击穿、以及机械强度低的缺点，从而提高了产品运行的可靠性；防潮性能极佳，更能承受热冲击，永不龟裂，局部放电量<5Pc，寿命期后易于分解回收，保护环境。

干式变压器低压线圈

低压线圈为箔绕式结构，线圈采用优质铜箔和H级绝缘材料绕制而成，层间采用绝缘材纸为绝缘系统，线圈经VPI真空压力浸渍成坚固整体，产品机构特点：

1、线圈机械强度高，抗短路能力强。

2、线圈抗热冲击能力强，产品寿命提高。

3、线圈“防潮、防尘、防盐雾”能力强。

干式变压器铁芯

铁心材料选用0.2mm厚优质高导磁硅钢片45°全斜搭接，铁心采用不冲孔、拉板结构；表面涂以绝缘漆，防潮防锈、损耗低、噪音小。 运行噪音比国标下降16db左右，可达国家一级居民区噪音要求。

干式变压器VPI

真空压力浸渍技术

①预热: 将线圈预热至135-150℃,保持数小时，取出线圈，降低表面温度；

②真空: 将浸渍罐盖打开, 放入线圈, 然后关闭罐盖抽真空；

③浸渍: 开启浸渍罐的释放阀，放入浸渍漆至线圈顶部50mm以上,关闭转换阀；

④真空: 再抽真空，维持约30分钟；

⑤加压: 关闭浸渍罐的真空阀; 开启浸渍罐的压力阀, 把压力加至6帕；

⑥滴干: 取出线圈，待线圈的漆完全滴干为止；

⑦烘干: 将线圈放入烘房, 调校温度135-150℃,连续烘8-10小时；

⑧冷却: 线圈烘完后, 取出线圈, 冷却至室温，过程结束。

干式变压器性能特点

高安全性

SG10变压器无可燃性树脂，在使用过程中不助燃，能阻燃，不会爆炸及释放有毒气体、不会对环境、其他设备和人体造成危害，对湿度、灰尘、污染不敏感；运行无局部放电及永无“龟裂”的可能。

高可靠性

高、低压线圈均选用NOMEX绝缘材料、并经VPI真空加压设备多次浸渍H级无溶剂浸渍漆，并多次高温烘培固化。产品为H级（180℃），而主要绝缘材料是C级（220℃）,过负荷能力强，有很好的抗短路能力。在通风良好的情况下，允许过载20%运行。

节能环保

产品寿命结束后，钢、铁等材料易回收；

所有使用的NOMEX纸燃烧时不会释放有毒物质；

其他绝缘材料能降解、不污染环境；

产品的损耗低、节能；

噪音低、设计灵活。

干式变压器发展前景

迄今为止，H级干式变压器在我国干式变压器市场中所占份额很小，其中仅有少数有影响的生产厂家。由于我国绝大多数干式变压器的制造厂家都是引进的环氧浇注式结构，且这类产品早已为广大用户所接受，成本与售价正不断降低。所以，在我国，环氧浇注式厂家占据于式变压器市场主导地位的局面，预期在相当一段时间内不太可能改变。

仍有部分原生产油浸式变压器的厂家打算制造干式变压器产品，基于减少初期投资以及创新等的考虑，一些厂家正打算向H级类产品发展。

H级类产品在我国未来的发展前景仍然主要决定于产品的质量与价格。不容否认的是用户对过载能力的需求，用户对这类产品的接受与认同程度，都将影响其发展前景。

在新的世纪中，随着国家对防火安全性、变压器运行寿命终结后废弃物质的降解处理等环保要求的提高，以及未来国家具体的环保政策的走向等，H 级干式变压器将以其在环保方面的优势，在未来的市场竞争中形成较强的竞争能力，因此它一方面受到制造厂家的青睐，另一方面也给用户一个更多的选择，相信在不久的将来，它会越来越受广大用户的欢迎，甚至会占据传统干变的一部分市场。此种技术的变压器是中国未来发展的趋势，今后将会有非常广阔的发展前景。

随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展：

⑴节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁芯接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

⑵高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。

⑶环保特性认证：以欧洲标准HD464为基础，开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2）、耐环境（E0、E1、E2）及耐火（F0、F1、F2）特性的研究与认证。

⑷大容量：从50～2500kVA配电变压器为主的干式变压器，向10000～20000kVA/35kV电力变压器拓展，随着城市用电负荷不断增加，城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心，35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

⑸多功能组合：从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。可以预言，21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。