干式試驗變壓器環保特性綜合評價

發布時間： 2010-07-17　　點擊次數： 2099次

　要科學評價產品的環保特性，必須對其生產、使用、zui終處置的環保特性進行全面評估；必須對原料消耗、能源節約、安全運行、廢物排放、材料可降解、產品可拆解性進行綜合評價。現對環氧樹脂澆注干式變壓器（CRDT）和敞開通風浸漆干式變壓器（OVDT）在生產制造、安全運行、zui終處置等方面的環保特性進行綜合比較如下：
1. 生產制造
　　CRDT線圈在真空環境下、*封閉狀態、自動化澆注作業，加以澆注模具的封閉作用，沒有滴漏、揮發、沾染等污染，因澆注材料為環氧樹脂，沒有小分子有機廢氣排放；OVDT線圈制造使用的浸漬漆一般含有不同種類的小分子揮發物（例如不飽和聚酯浸漬漆PE820TL【1】就含有10％的苯乙烯毒害性氣體【2】），并且沒有模具封閉，存在滴淌沾染和大量有機蒸汽/廢氣排放污染問題。因此，環氧樹脂澆注干式變壓器在線圈生產制造過程中，無有害氣體排放。
2. 安全運行
　　在變壓器運行中可能遇到火災，要求變壓器燃燒時低煙、沒有毒害氣體（如歐洲標準HD464 S1【3】規定的：HCN，HCl，HBr，HF，SO2，HCOH）產生。然而OVDT干變使用的聚芳酰胺聚合物的含氮量達到12％，其化學結構式為（C6H4 -CONH-）n，在大氣環境下無法充分燃燒而發煙，其燃燒時能夠產生含氮的毒性物質（如氰化物HCN，氮氧化物NO2等）和有機堿類腐蝕性物質（如氨水等胺類化合物），（參見由美國杜邦公司提供的聚芳酰胺的MSDS資料【4】）。而CRDT變壓器使用的環氧酸酐固化物為酯類和醚類化合物，其化學結構式為（（C6H4）-C（CH3） 2-（C6H4）- CH3（C6H9）-（CO） 2-O-）n，只有C、H、O元素，其燃燒或高溫分解產物*為碳氧化物或碳水化合物等無毒無害的物質【5】。因此，環氧樹脂澆注干式變壓器在電弧、燃燒時無有毒氣體排放，具有安全運行特點。
3. 廢棄物處理
　　廢置后的OVDT拆解物材料復雜，不但有樹脂基復合材料如絕緣筒、絕緣撐條、墊塊墊片等，而且OVDT拆解出的聚芳酰胺聚合材料難以處理。
　　環氧樹脂固化物和聚芳酰胺都是使用的、并且不會被生物降解的有機材料。一般處理方法就是填埋或焚燒處理。
u 填埋時，環氧樹脂不會對環境（水體、大氣、土壤）造成污染。聚芳酰胺的高苯環骨架結構使其化學惰性更強，比環氧固化物更難自然降解。
u 焚燒處理時，聚芳酰胺的焚燒是危險的，會有毒害性氣體產生，原因是聚芳酰胺聚合物具有高苯環含量的致密結構，因此燃燒和分解溫度高，又加以氮原子的存在使其燃燒氧指數更高，所以比環氧固化物更難以焚燒處理，大氣環境下焚燒時有大量黑煙和有毒氣體，普通垃圾焚燒爐無法達到其需要的充分燃燒的高溫和氧氣濃度。而環氧酸酐固化物則為普通生活垃圾，可以直接在普通垃圾焚燒爐中焚燒處理【5】【6】【7】。
4. 節能水平：
　　環氧樹脂澆注干式變壓器因為線圈的全密封結構，相比OVDT線圈在相同絕緣間距時，耐電壓水平更高，更不易產生局放，線圈絕緣更加可靠，薄絕緣密封技術使線圈尺寸緊湊，換言之，如果使用相同材料制造變壓器則CRDT變壓器損耗更低，更加節能；而OVDT變壓器由于線圈絕緣間距的增加必然導致變壓器尺寸增加，結果是消耗的銅、鐵材料增加。
GB/T 10228《干式電力變壓器技術參數和要求》標準【8】反映出OVDT變壓器比CRDT變壓器運行效率低，其總損耗比CRDT高出20％－50％。下表摘錄了GB/T10228規定的10kV無勵磁調壓配電變壓器和電力變壓器630kVA（阻抗電壓6％）干變的損耗指標數據。根據標準計算，使用H級OVDT 干變比使用F級CRDT干變總損耗高（14150－9190）/9190＝54％。

包封式干式變壓器（如CRDT）非包封式干式變壓器（如OVDT）
630kVA F級 H級 F級 H級
配電變空載損耗 W 1620 1680
負載損耗 W 7010 7520 8550 11500
總損耗 W 8630 9140 10230 13180
電力變空載損耗 W 1750 1850
負載損耗 W 7440 7970 9100 12300
總損耗 W 9190 9720 10950 14150
因此，環氧樹脂澆注干式變壓器具有運行損耗低，節約能源的優點。
綜上所述，環氧樹脂澆注干式變壓器具有生產制造清潔、運行安全、廢棄物易于環保處理、節約能源的綜合比較環保優勢。

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