一、固封极柱部分

 真空断路器的发展-------极柱

1.第一代产品：空气绝缘，在第一代空气绝缘中，带电部分完全裸露在空气中，它的绝缘水平随着空气中的湿度、灰尘以及运输过程的磕碰而变化，并易受小动物等异物的影响。

2.第二代产品：复合绝缘中，将灭弧室保护在环氧树脂套筒内。但这种套筒没有完全把高压带电部分包起来，里面还会受灰尘、潮气、昆虫等的影响。

3．第三代产品：固封绝缘 ，将真空灭弧室和断路器相关的导电零件同时嵌入到环氧树脂这类容易固化的固体绝缘材料中形成极柱，使整个断路器极柱成为一个整体的部件。     

固封极柱的优势:

a)    是模块化设计,结构简单,可拆卸零件少,可靠性高；

b)    是极高的绝缘杆能力。它将表面绝缘变成体积绝缘,相比空气绝缘,减少了环境的影

c)    大大提高了绝缘强度，它可使断路器尺寸缩小,有利于开关柜小型化。

二、互感器

1．互感器的作用：互感器是按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。

2．互感器按功能分：

a)电压互感器：电压互感器可在高压和朝高压的电力系统中用于电压和功率的测量

b)电流互感器：电流互感器可用在交换电流的测量、交换电度的测量和电力拖           动线路中的保护。

3．按绝缘介质分：

a)干式电压互感器：由普通绝缘材料浸渍绝缘漆作为绝缘，多用在及以下低电压等级。

b)浇注绝缘电压互感：由环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型，多用35KV             及以下电压等级。

c)油浸式电压互感器：由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，是我国最常见的结构型式。

d)气体绝缘电压互感器。由气体作主绝缘，多用在较高电压等级。

3．互感器按使用条件分：

a)户内型电压互感器：安装在室内配电装置中。

b)户外型电压互感器：安装在户外配电装置中。

4．电流互感器按安装方式分：

a)贯穿式电流互感器。用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。

b) 支柱式电流互感器。安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。

c)套管式电流互感器。没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。

d)母线式电流互感器。没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。

三、变压器

变压器的主分类

1．渍绝缘干式变压器
浸渍绝缘干式变压器是干式变压器中应用最早的一种，绕组的结构与油浸式类似，早期就是用玻璃丝包线绕制成的绕组浸普通的绝缘漆。这类变压器绕组制造工装设备简单、成本低，但相对其它形式干式变压器，它承受短路的能力较差。另外，绕组防潮和防尘性能差，变压器停用再投入使用时，可能因为周围的环境因素产生吸潮甚至凝露，使其绝缘水平大大降低，使用前必须进行清理和干燥处理。
20世纪90年代末，国内出现了生产H级绝缘的敞开通风干式变压器（OVDT），其低压一般为箔式绕组，高压为层式结构，绕组卷制后不用模子浇注，不用浇注设备，只用普通绕线机绕制即可。绕组采用真空压力，经过这样处理的绕组具有较强承受短路的能力和耐高温性能。该种变压器通风散热较好，有一定的过载裕度，过载能力强，再加上NOMEX纸在防火、防潮、环保安全方面所具有诸多优点，大大提高了它的技术性能。
2.环氧树脂绝缘干式变压器
环氧树脂浇注的干式变压器机械强度高，耐受短路能力强，防潮及耐腐蚀性能特别好，且局放小、运行寿命长、损耗低、过负荷能力强，企业设计制造经验丰富，产品具备高安全可靠性及良好的环保特性。尤其是运行业绩非常好。树脂浇注式的工艺特点就是必须依靠模具并采用专用浇注设备，在真空状态下使用加入石英粉作为填料，可使树脂机械强度增加，膨胀系数减小，导热性能提高，从而可降低材料成本，且绕组外观较好。有填料树脂浇注又分为厚层有填料树脂浇注和薄层有填料树脂浇注两种。
早期的环氧浇注式干式变压器，都是采用厚绝缘的浇注式线圈，其低压绕组为铝箔绕制的F级圆筒式绕组，绕组端部用树脂浇注。绝缘耐热等级为B级，树脂层的厚度一般6-8mm。当变压器运行后由于发热温度变化差别大极易导致环氧浇注层的开裂，并形成小的空气隙，以致引发局部放电，这将严重威胁变压器的运行可靠性，加之由于局部放电所引起的电腐蚀还将大大缩短变压器的使用寿命。随着技术的进步，厚绝缘就逐步为薄绝缘所代替。
H级绝缘与F级绝缘的环氧树脂浇注干式变压器，在外形、基本结构方面极为相近，不同之处主要是采用H级绝缘环氧树脂、导线匝绝缘要用MOMEX纸包烧、部分线圈绝缘件要用NOMEX纸板制造。其代表厂"顺特电气"，早在六、七年前就已生产了多台H级绝缘的干式变压器。近来，为长江三峡水利枢纽生产的
700MW发电机组励磁变压器（单相容量3MVA、2.2MVA）就是H级绝缘、环氧树脂浇注的。由于采用H级绝缘，按F级进行温升考核，变压器不但具有环氧树脂浇注式结构的优点——抗短路能力强、免维护、难燃阻燃等，而且具有更高的超名牌运动能力。
3.NOMEX纸绝缘干式变压器
NOMEX绝缘纸是由一种 芳香聚酰胺聚合物的纤维组成。这种纤维织成布就是一种耐酸、耐碱、防火的消防服或宇航服。我们从它的分子结构中可以看到，它没有弱的C-H键，即使在外部高温作用下也破坏不了它的分子结构，只能使分子之间的键断裂，因此它的化学性能特别稳定。它不会受到昆虫、真菌和霉菌的侵害。并且与油、浸渍漆、氟碳化合物等有很好的相容性。经过高温高压处理过的NOMEX绝缘纸的延伸率几乎变，它有很高的抗撕裂强度，有很好的耐磨性和韧性。它不但有良好的高温机械性能，而且还有良好的低温机械性能。NOMEX绝缘纸的耐温等级最高，为C级，长期可稳定的在220℃温度下安全工作。在350℃时可以承受短时运行，在250℃时不会软化、熔融和助燃。即使在750℃时不会释放出有毒或腐蚀性的气体，在很低的温度下也不会脆化。因此它在很广的温度范围内保持性能稳定。在美国它被广泛的用在C级绝缘的产品上。在相对温度为95%的状态下，致密的NOMEX绝缘纸仍可保持90%的完全干燥时的介电强度。水份很难渗透经高温高压处理的表面。NOMEX绝缘纸最突出的性能就是它的阻燃性特别好，经试验证明，它在250℃时的限氧指数LOI仍然大于20.8%，因此它不会助燃，能阻燃。
中电电气集团与美国杜邦公司合作开发的SG10干式变压器采用NOMEX纸为主要绝缘材料，被称为绿色变压器。与传统的变压器相比，该产品耐200度高温，传统变压器只能耐140度，噪音小，耗电小，还可回收再利用，不仅不会对环境造成污染。而且从技术角度彻底解决了寿命周期后铜、铁、硅钢等愿材料回收再利用的难题。每年仅铜线圈一项就可为国家回收8亿元不可再生资源。在此基础上，中电电气集团又陆续推出SGR型系列半包封干式电力变压器等以NOMEX
纸为主要绝缘材料的"绿色"变压器　。
4.SF6气体绝缘干式变压器
SF6变压器在日本应用比较广泛，而在我国则很少。它与其他干式变压器相比较最突出的优越性在于应用领域很广泛，这种变压器容量可以做到三相
300MVA，电压可以做到单相500kV（都是由日本制造），同样它也可以制造10kV级配电变压器（早在1988年我国的广州高压电器厂、北京二变、常州变压器厂都开发过，其中北京二变曾经小批量生产）。而且它的结构设计和制造工艺与传统的油浸变压器有很多雷同之处。变压器制造厂不同很多的设备投入就可以去研究开发它了。当然它的缺陷也是很明显的，SF6气体在金属过热时会被分解出一种SF4的极毒物质，加上制造工艺不好，产生泄漏后对大气、对人们带来的后果不堪设想。因此，很多国内专家变为在制造工艺达不到一定水平时不应提倡在中国发展这种变压器。
目前，在欧洲环氧浇注变压器占干式变压器产量的70%左右，空气绝缘变压器占干式变压器的30%左右。在美国、德国、日本等发达国家，干式变压器产量已占配电变压器产量50%以上。在成套变电站中，干式变压器已占80%-90%。我国干式变压器主要有浸渍绝缘干式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器两类。我国绝大多数干式变压器的制造厂家引进的是环氧树脂浇注式结构，无论从产量还是技术水平方面，目前都达到世界领先水平。

5.油浸式变压器：

依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。一般升压站的主变都是油浸式的，变比20KV/500KV，或20KV/220KV，一般发电厂用于带动带自身负载（比如磨煤机，引风机，送风机、循环水泵等）的厂用变压器也是油浸式变压器，它的变比是20KV/6KV.

干变部分

干式变压器：

依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器，在电力系统中，一般汽机变、锅炉变、除灰变、除尘变、脱硫变等都是干式变，变比为6000V/400V，用于带额定电压380V的负载。

干式变压器特点及结构
　　相对于油式变压器,干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。

a)干式变压器的温度控制系统

干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。

b)干式变压器的防护方式

根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP23防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。

c)干式变压器的冷却方式　

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

d)干式变压器的过载能力

干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关，若有需要，可向生产厂索取干变的过负荷曲线。

　　目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平

干式变压器的种类及优势
干式变压器分类有很多种方法，如按型号分，有SC（环氧树脂浇注包封式）、SCR（非环氧树脂浇注固体绝缘包封式）、SG（敞开式）。也可按绝缘等级分，有B级、F级、H级和C级，国外有些国家有H和C级之间还有一个N级。当前主要存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器（CRDT）及以美国为代表的浸漆式干式变压器）（OVDT）两种类型。我国及一些新兴工业国家（如日、韩等）与欧洲相似，由早期采用浸漆式干变发展到采用树脂真空浇注干变，该项技术在我国得以飞速发展。近来，有几个厂家从国外引进了用NOMEX纸作绝缘的浸漆式干变（OVDT），因各方面的原因，尚未占据国内较大市场。

干式变压器按相数分：

a)S 三相

b)D 单相

 干式变压器按绝缘类型分：

a)C（环氧树脂浇注包封式/CRDT）、

b)CR（非环氧树脂浇注固体绝缘包封式/缠绕式环氧树脂包封）、

c)G（敞开式/浸渍绝缘/OVDT)，分VI（真空浸渍）或VPI（真空压力浸渍）

绝缘的温度等级分 ：

干式变压器按结构上分:  

a)固体绝缘包封绕组

b)不包封绕组

干式变压器按形式分:

a)开启式.是一种常用的形式,其器身与大气直接接触,适应于比较干燥而洁净的室内,(环境温度20度时,相对湿度不应超过85%),一般有空气自冷和风冷两种冷却方式.

b)封闭式.器身处在封闭的外壳内,与大气不直接接触.(由于密封.散热条件差.主要用于矿用它属于是防爆型的)

c)浇注式.用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘,它结构简单.体积小.适用于较小容量的变压器.

干式变压器结构特点:    

a)铁芯

采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢片采用45度全斜接缝,使磁通沿着硅钢片接缝方向通过.

b)绕组

有以下几种:(1)缠绕式 (2)环氧树脂加石英砂填充浇注 (3)玻璃纤维增强环氧树脂浇注(即薄绝缘结构) (4)多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式(一般多采用3,因为它能有效的防止浇注的树脂开裂,提高了设备的可靠性)

c)高压绕组

一般采用多层圆筒式或多层分段式结构

d)低压绕组

一般采用层式或箔式结构

干变的前景:

干式变压器的制造设备、模具投入少，并且产品的性能十分优良且易于保证，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。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。

a)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。

b)高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。

c)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。

d)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。

e)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。

f)多领域发展：从以配电变压器为主，向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。其中，用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器，电压有10、20和35kV三个等级，容量有800、2500和3300kVA，为减少谐波污染，从12脉波整流发展到24脉波整流；举世瞩目的长江三峡世界最大的840000kW发电机的励磁变压器，已由顺特厂研制成功，并通过了国家验收。