基于电气控制的矿山设备干式变压器结构技术性能比较与分析

王 敏

（甘肃能源化工学院，甘肃 兰州 730207）

根据相关调查和研究可以发现：我国现阶段主要使用的矿山设备干式变压器主要有两种方式，分别为树脂浇注式和浸漆式干式变压器。其中，树脂浇注式干式变压器是由欧洲研发并制造生产出来的，浸漆式干式变压器是由美国生产制造的。对其内部结构进行分析之后，可以发现：二者都采用了电气控制系统[1]。因此，本篇文章在综合了相关调查和研究之后，对这两种干式变压器进行浅要分析。

1 干式变压器结构技术性能方面的比较

本篇文章主要选取的是目前阶段应用最为广泛的树脂浇注式干式变压器和浸漆式干式变压器两种。具体来看，树脂浇注式干式变压器具备了较为明显的环保性能、抗短路性能、高防灾性能优势。同时，在安装过程中，其操作相对较为简单，对于高度要求较低，后期维修作业发生率相对较低。在运行过程中，效率较高、体积较小，前期投入成本相对较低，这都是该变压器所具备的优势。在浸漆式干式变压器使用过程中，可以发现其灵活性较强、防火性能高、防潮性能好、环保性优势较为明显。在安装过程中，操作流程较为简单。

因此，这也成为了这两种干式变压器得以在社会层面得到广泛应用的重要原因。针对上述内容，文章在进行了多次调查和研究之后，浅析这两种变压器的具体优势。在进行文章写作过程中，笔者还进行了多次实验，希望能够借助到科学、准确的实验数据，进一步提升文章的说服力和可信度。希望能够对相关工作的顺利开展产生一定指导性建议。

2 两种干式变压器在耐受短路性能方面的比较

在应用树脂浇注式干式变压器时，对树脂温度提出了较高要求。一般来讲，如果树脂所处温度相对较为适宜，那么便可以在一定程度上有效提升其流动性。同时，还需要充分考虑到各种新式浇筑工艺在此过程中所产生的积极作用，达到高效处理的目的。从其特点来看，这种变压器在运行过程中会在其周围地区形成一个较为完整的刚体线圈。因此，在这种刚体线圈的影响之下，使得变压器具备了较大忍耐力。尤其表现在系统发生短路状况时，能够根据实际工作状况，做出有效调整，从而避免了一些不必要问题的发生。另外，在该结构中不会存在垫块内容，有效提升了导线伸屈能力。

根据相关调查和研究可以发现：在传统矿山开采工作中，因为各种设备的综合性能较差。如果在设备运行过程中，出现了短路问题，将会对整个工作流程都产生较大影响，甚至还会出现机械设备损坏问题。在应用树脂浇注式干式变压器开展矿山开采工作中，因其所受到的外界因素相对较少，能够长时间保持在稳定状态中[2]。因此，即使在作业过程中出现了线路短路问题，也不会对设备产生较大影响。从这方面特点来看，这种变压器又具备了较为明显的抗短路性能。

而浸漆式干式变压器最为明显的优势是在压力的抵抗方面。在运用该结构开展矿山作业时，即使受到了巨大压力，也不会对机器或者相关设备产生较大影响，并让其处于较为平衡状态中。相应的，整个工作流程都能够在设备的支撑下顺利开展。另外，该变压器在抗挠性方面也表现了突出优势。在完成浸漆固化作业之后，表面十分坚固。即使是用钢丝球在其表面上进行擦拭，也不会留下较为明显痕迹。从其内部结构与特点进行分析，这种变压器主要结合了饼式线圈的积极作用。在其中，饼式线圈之间连接性作用的有效实现，需要垫块来达到支撑目的。在导线和铁心之间，主要是依助于电调来达到支撑和连线的目的。从这方面特点来看，导线在作业过程中，很容易受到弯曲应力影响，从而导致整个系统中出现短路问题。

从上述相关分析中便可以得知：在耐受短路性能方面，树脂浇注式干式变压器表现出了明显的优势。在开展采矿作业时，因设备受到外界环境影响较大。一旦设备出现了晃动状况之后，便会对整个作业都产生较大影响。从耐受短路性能角度进行分析，选择树脂浇注式干式变压器更能够符合实际工作的需要。

3 两种干式变压器在绝缘耐压性能方面比较

在开展矿山作业时，设备的绝缘耐压性能也是需要重点考虑的一个因素，二者的差异具体表现在以下几个方面。

针对干式变压器来讲，其绝缘性能高低主要受到了内部电介质绝缘结构的影响。就目前各种设备变压器绝缘结构电场分布状况来看，在电介质场强方面和其介电强度呈现出了明显正相关的关系。如果在此过程中，能够在最大程度上保障每层绝缘结构都得到有效运用。那么，便会在很大程度上提升变压器的绝缘耐压性能。一般状况下，在进行变压器绝缘性能判断时，需要充分考虑到绝缘结构的介电常数对其所产生的影响。就本篇文章中研究的两种变压器来看，在绝缘耐压性能方面，树脂浇注式干式变压器表现出了较为明显的优势。具体来看，在浸漆式干式变压器绝缘结构中，其电场的分布更为均匀。相应的，这也就在一定程度上提升了其绝缘耐压性能。并且该变压器在进行生产作业时，其操作流程较为简单，降低了外界环境对其所产生的各种影响。借助这种优势，便在一定程度上有效提升了其抗绝缘老化和局部放电的性能。在树脂浇注式干式变压器结构中，其主要结合的是树脂绝缘结构的优势。从浇筑工艺特点来看，在高压真空环境下，不能够进行相关作业。在进行浇注作业时，便会导致内部绝缘结构存在着大量稀薄空气。另外，从整个变压器生产工艺特点来看，内容相对较多，并且设计过程、生产过程极为复杂。如果在生产过程中，不能够严格按照既定工艺要求完成相关操作，便会对变压器性能的有效发挥产生极大影响。另外，如果在某个环节中出现了操作不当问题，还会导致树脂倒灌现象的发生。如果未对其进行有效控制和管理，绝缘结构中将会产生大量气泡，从而影响了绝缘耐压性能的有效发挥。除此之外，气泡长期存在树脂绝缘结构中，还会出现龟裂现象，降低了变压器的绝缘耐压性能。

通过对上述内容的分析可以发现：在绝缘耐压性能方面，浸漆式干式变压器的优势更为明显。

4 两种干式变压器在耐热阻燃性能方面的比较

结合现阶段市场状况来看，C级绝缘材料在绝缘抗压性能方面表现出了明显优势，同时，其还具备了较好的耐热性能。而浸漆式干式变压器便是依靠这种材料优势，使得其具备了较高的耐热性能。具体来看，如果设备在220°的温度中运行，其也能够保持较为稳定的运行状态，不会受到外界环境的较大干扰。如果温度达到了250°，也不会出现一些助燃、流动和熔融状况。因此，从耐热性能角度分析，该变压器所具备的耐热阻燃性已经达到了正常性能的98%。如果温度达到了350°时，绝缘材料也不会因外界温度的升高出现较大变化，使得整个设备处于稳定运行状态中。从耐热性能角度分析可以得知：浸漆式干式变压器具备了较为明显的优势。

5 两种干式变压器在过载性能方面的比较

结合对市场上所运用的树脂浇注式干式变压器进行分析可以得知：在浇注结构选择方面，该变压器多是会运用到一些薄性绝缘材料。在此结构中，内部导线的各种能量能够直接借助于线圈作用，将各种能量快速传递到线圈外表面上。另外，这种变压器在自我调节性能方面的优势较为明显。如果矿山作业中，出现了需要调节散热风道的工作状况时，该变压器会根据其自身的容量，对于散射风道进行合理化设计。一般来讲，散热风道多是被安装在线圈内层机构中。从其积极作用来看，这能够保障各种作业需求在得到有效满足的基础之上，实现线圈双向散热的目标。在热点温升和平均温升方面，该变压器的比值为1：2，符合相关要求。

在进行对浸漆式干式变压器研究中，发现其内部绝缘结构极为复杂，若想能够对热点温升和平均温升的比值进行确定，是一件极为困难的工作。但结合前期的各项调查和分析可以发现：该变压器所运用的绝缘结构在热裕度方面表现出了较为明显的优势。相应的，这种较强的热裕度能够有效提升其过载性能。这种比值的确定和数值的符合状况，在很大程度上受到了绝缘结构的材料选择影响。

因此，从过载性能角度进行分析，可以发现浸漆式干式变压器的优势更为明显。

6 两种干式变压器在耐腐蚀性能方面的比较

结合对树脂浇注式干式变压器线圈导体的内部结构特点可以发现：其主要是通过树脂绝缘层积极作用的有效发挥，来达到对线圈包裹的目的。借助线圈包裹的优势，便可以在一定程度上有效提升对潮气的隔离效果。避免了其中一些化学成分、有害气体的存在对于变压器所产生的腐蚀作用。这不仅有效提升了变压器的抗腐蚀性能，还在一定程度上提升了其使用寿命。在浸漆式干式变压器中，其主要是通过浸漆工艺和Nomex绝缘材料来完成对设备内部的包裹作业。在耐腐蚀性能方面，浸漆式干式变压器并不具备优势。通过分析两种干式变压器的耐腐蚀性能可以发现，树脂浇注式干式变压器的优势明显。

7 结束语

综上所述，结合多种性能进行研究和对比之后可以发现：浸漆式干式变压器在整体性能方面的优势更为明显。在今后工作中，相关工作人员可以有效借助于浸漆式干式变压器优势，完成采矿作业。另外，研究人员还需要加大技术研究力度，根据该变压器在运用过程中所出现的各种问题，对其进行针对性解决，从而推动浸漆式干式变压器推广工作的顺利开展。