風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔的可再生能源，目前在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。由于其資源豐富.風(fēng)速穩(wěn)定.對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響較小，并且允許機(jī)組制造更大規(guī)模，可以大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，一直受到風(fēng)電開發(fā)商的關(guān)注。

引文作者:上海蓋能電氣市場部（專注干式變壓器30年）

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由于海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的特殊運(yùn)行環(huán)境（高濕度、高鹽密度），電力變壓器不能像陸上機(jī)組一樣安裝在機(jī)組外，而干式變壓器通常安裝在機(jī)艙內(nèi)，這不僅解決了整個(gè)機(jī)組占地面積的問題，也避免了安裝變壓器在較低位置帶來的保護(hù)困難。同時(shí)，變壓器靠近風(fēng)力發(fā)電機(jī)，變壓器通過變流器直接將發(fā)電機(jī)發(fā)出的690V電力提升壓力提升到35KV，大大降低了低壓電纜的使用，從而降低了整個(gè)風(fēng)扇的成本。

風(fēng)電場干式變壓器應(yīng)具備哪些技術(shù)特點(diǎn)？

干式變壓器應(yīng)具有耐腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，以適應(yīng)在機(jī)艙內(nèi)運(yùn)行時(shí)的惡劣氣候和環(huán)境條件。同時(shí)，干式變壓器安裝在海上風(fēng)機(jī)艙內(nèi)，維護(hù)和維護(hù)費(fèi)用高，干式變壓器應(yīng)具有較高的可靠性。由于樹脂澆注干式變壓器具有更好的耐環(huán)境性能、耐氣候性能和耐短路性能，因此首變壓器。

變壓器本體設(shè)計(jì)方案

鐵芯線圈采用冷軋取向電工鋼帶，5級(jí)接5°五級(jí)接頭；高壓線圈采用分段圓柱形，采用真空澆筑工藝；低壓線圈采用箔纏繞，設(shè)置軸向氣道，并用預(yù)浸絕緣樹脂密封固化。

干式變壓器的外形尺寸不能太大，重量不能太重，這是由于機(jī)艙尺寸的限制和對(duì)負(fù)載的要求。一般來說，當(dāng)使用銅繞組時(shí)，變壓器的尺寸較小，重量較重；當(dāng)使用鋁繞組時(shí)，變壓器的尺寸較大，重量較輕。因此，在電磁計(jì)算階段，應(yīng)反復(fù)比較，以滿足用戶的需求。

變壓器防腐設(shè)計(jì)

一般變壓器，制冷方式選用自冷式或風(fēng)冷式，變壓器外殼內(nèi)部空氣與機(jī)艙內(nèi)空氣流通，機(jī)艙內(nèi)高濕高鹽霧的空氣進(jìn)到變壓器外殼，導(dǎo)致變壓器構(gòu)造遭受比較嚴(yán)重腐蝕。更比較嚴(yán)重的是在這類環(huán)境下，變壓器絕緣層表層的污染物中可溶性物質(zhì)逐漸溶解于水，表層上產(chǎn)生一層導(dǎo)電性膜，使絕緣層絕緣層大幅度減少，在動(dòng)力場的功效下非常容易造成劇烈放電的狀況，即污閃，它是造成風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)事故的關(guān)鍵因素之一。

為了避免這個(gè)問題，使用內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)與外界進(jìn)行熱交換的方案，將變壓器安裝在保護(hù)等級(jí)大于IP44的殼體內(nèi)。這樣一來，變壓器本體的防腐設(shè)計(jì)難度大大降低，防腐蝕重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了殼體內(nèi)。而殼體的防腐蝕則相對(duì)容易一些，一般采用特殊的噴涂工藝，達(dá)到了《ISO12944CorrosionProfictionsteteet》要求的C4級(jí)。

變壓器抗振動(dòng)設(shè)計(jì)

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程中，機(jī)艙內(nèi)始終存在振動(dòng)，尤其是在機(jī)組偏向航行迎風(fēng)和制動(dòng)過程中。因此，變壓器的抗振動(dòng)設(shè)計(jì)也非常重要。

通過一些措施，可以減少變壓器身體的變形和緊固件的松動(dòng)：變壓器線圈澆注為一個(gè)剛石體，使線圈本身具有良好的抗振能力；增加變壓器底墊腳的數(shù)量和固定螺栓的數(shù)量，對(duì)變壓器起到良好的固定作用；在變壓器上的夾具上安裝長螺桿，連接殼體頂部的支架，使變壓器與殼體成一體，避免殼體的抖動(dòng)。另外，變壓器上的緊固件全部采取防松措施，避免變壓器部件的脫落和傾倒。

變壓器散熱設(shè)計(jì)

在殼體上設(shè)置軸流通風(fēng)機(jī).風(fēng)管和換熱裝置；在變壓器裝置上設(shè)置導(dǎo)流板，如圖1所示。這樣，在變壓器運(yùn)行期間，軸流通風(fēng)機(jī)將殼體內(nèi)的熱風(fēng)吸入風(fēng)管，在換熱裝置處換熱，通過水循環(huán)將外部水泵和外部換熱裝置的熱氣帶走，將冷卻的空氣進(jìn)入殼體下部，在風(fēng)氣導(dǎo)流板的引導(dǎo)下，通過變壓器主空道和低壓線圈內(nèi)的風(fēng)道，將變壓器線圈冷卻。

顯而易見，變壓器的散熱器早已并不是孤立的系統(tǒng)，它不但關(guān)聯(lián)到變壓器本身的散熱構(gòu)造，也關(guān)聯(lián)到軸流通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量.換熱裝置的散熱高效率.外界水泵和外界熱交換裝置的性能密不可分，它是一個(gè)繁雜的大系統(tǒng)。在樣機(jī)設(shè)計(jì)中，能夠結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真分析，設(shè)置一定的升溫余量，待批量生產(chǎn)時(shí)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果再次優(yōu)化設(shè)計(jì)。

變壓器可維護(hù)設(shè)計(jì)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在近海海域，維護(hù)困難，維護(hù)成本很高。因此，干式變壓器的維護(hù)性能應(yīng)充分考慮。

殼體采用拼接結(jié)構(gòu)，拆卸方便，易于更換高壓線圈等大型變壓器部件；為保證機(jī)組的發(fā)電量和可用性，采用一用一備的形式，通風(fēng)散熱系統(tǒng)軸流風(fēng)機(jī)的使用壽命一般為40000小時(shí)。