六氟化硫變壓器,簡稱GIT,是一種具有良好發(fā)展前景的的變壓器。目前,變壓器主要向兩個(gè)方面發(fā)展:一是向特大型超高壓方面發(fā)展,另一是向節(jié)能化、小型化、低噪聲、高阻抗、防爆型發(fā)展。前者一般都用在大型電站或電力輸送上,后者,主要以中小型產(chǎn)品為主。隨著中國的城市化發(fā)展,大城市人口更加密集,高層建筑林立,用電量急劇增加,變壓器數(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,將對高層建筑和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。因此,人們對不燃變壓器的研究和應(yīng)用也日益重視。不燃變壓器按其絕緣介質(zhì)不同,可以分為硅變壓器、環(huán)氧樹脂澆注變壓器、復(fù)敏絕緣液介質(zhì)變壓器和六氟化硫氣體絕緣變壓器,其中GIT以其獨(dú)有的優(yōu)勢受到了人們的關(guān)注,自20世紀(jì)60年代以來在日本、歐洲應(yīng)用和開發(fā)較為廣泛。目前中國也正在快速發(fā)展。
根據(jù)冷卻介質(zhì)不同,GIT可以分為氣體絕緣、氣體冷卻和氣體絕緣、液體冷卻兩大類型。容量小于60MVA的GIT,其熱損耗小,一般采用六氟化硫氣體循環(huán)冷卻的散熱方式,這種類型的GIT與傳統(tǒng)的油浸式變壓器在結(jié)構(gòu)上有不少類似之處,在設(shè)計(jì)中可以借鑒。而容量大于60MVA的GIT,大多數(shù)采用液體冷卻和氣體絕緣分離式結(jié)構(gòu),這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和油浸式變壓器有很大差異,通常為分層冷卻、箔式繞組的GIT。
與傳統(tǒng)油浸式變壓器的相比,GIT有以下優(yōu)勢。第一,具有良好的絕緣性能和冷卻效果。六氟化硫有著很好的電氣特性,主要表現(xiàn)在其絕緣特性和電弧熄滅特性上。由于六氟化硫的負(fù)電性(即吸附電子的能力),使其具有極好的介電絕緣性能。在均勻電場中,六氟化硫絕緣強(qiáng)度約為空氣的2.5倍;當(dāng)氣體壓力為0.2MPa時(shí),六氟化硫氣體的絕緣強(qiáng)度與絕緣油相當(dāng)。同時(shí)六氟化硫在熄滅電弧和瞬時(shí)放電的溫度范圍內(nèi)(1500~5000K)有著優(yōu)異的熱交換特性。因此,GIT有著很好的絕緣性能和冷卻效果。第二,不易燃易爆。六氟化硫氣體屬于惰性氣體,無色、無味、無毒和不可燃,其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,室溫條件下,它不會和與之接觸的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化,從而大大簡化了滅火設(shè)施的配置;當(dāng)GIT與GIS相結(jié)合時(shí),整個(gè)變電站處于氣體絕緣的環(huán)境中,這樣就增強(qiáng)了整個(gè)變電站的不易燃性。
在防爆性方面,當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生電弧現(xiàn)象時(shí),內(nèi)部升高的壓力會被六氟化硫氣體體積的變化而抵消,因而GIT不需要附加壓力釋放設(shè)備。第三,安裝方便,布局靈活。GIT在出廠時(shí)完整組裝,六氟化硫氣體也注入其中,在安裝現(xiàn)場無需抽真空,且六氟化硫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(shí)清潔、迅速。同時(shí),由于六氟化硫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,也可以脫離變壓器垂直安裝,從而使其布局相當(dāng)靈活。第四,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(shí)六氟化硫氣體密度比變壓器油密多,從而顯得簡潔、輕巧。除此之外,GIT還具有噪聲低,易于維護(hù)檢查,占地面積少等優(yōu)點(diǎn),尤其當(dāng)GIT與GIS配合使用時(shí),這些優(yōu)勢更加明顯。