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硅橡胶干式变压器在数据中心行业的应用及八个特点

作者：作者：一凡    
时间：2022-11-12 11:32:09 [收藏]
现代社会大数据的重要性不言而喻，作为大数据汇集、传输、储存的基础设施，数据中心的建设方兴未艾。其中，作为数据中心重要保障的能源传输设备，变压器在安全可靠、能效、低碳环保等方面的高性能表现就显得极其重要。
      现代社会大数据的重要性不言而喻，作为大数据汇集、传输、储存的基础设施，数据中心的建设方兴未艾。其中，作为数据中心重要保障的能源传输设备，变压器在安全可靠、能效、低碳环保等方面的高性能表现就显得极其重要。特别是数据中心全生命周期的规划设计，应能保证数据中心的运营风险降低到最小程度。
      供配电系统的可用性、适应性和总拥有成本，是最能体现数据中心规划设计的三个主要性能指标。由于投资成本巨大，数据中心往往采用一次规划设计、分期建设实施的策略。
      就变压器而言，变压器的能效指标只是一个最基础的要求。能效、空载损耗、噪声、电磁屏蔽、负载能力等性能指标，成为数据中心变压器选择适用的主要指标参数。安全可靠、节能环保、低噪音、低辐射、低维护成本、再生利用率高等成为数据中心选用变压器应具有的特性。
      数据中心变压器特性要点是：可靠性要求高（负荷等级多为一级以上）、能效要求高（一级能效）、过载能力强、防火要求高。
      北京市发展和改革委员会公布《关于印发进一步加强数据中心项目节能审查若干规定的通知》，鼓励采用工信部《绿色数据中心先进适用技术产品目录》中的技术产品。变压器等通用用能设备的能效水平应当达到或超过一级能效标准。
      那么，针对我国数据中心的快速发展的现状及其对变压器提出的需求特征，哪种变压器可以更好地满足数据中心的需求呢？
      目前，我国企业推出了硅橡胶变压器，其节能、环保、低碳、安全可靠的特性与数据中心的需求非常匹配，因此得到许多数据中心用户的青睐。
      硅橡胶固体绝缘式干式变压器，填补了变压器只有液体和气体作为绝缘材料的技术空白，突破了环氧树脂绝缘技术的限制。经中科院陈维江院士为主任的鉴定委员会鉴定认为，该干式变压器达到同类产品的国际领先水平。同时该技术入选国家发改委、科技部、工信部、自然资源部联合发布的《绿色技术推广目录（2020年）》 。
      硅橡胶干式变压器在安全、绝缘性能、环境适应能力、超负载能力等方面，与传统变压器相比都有显著提升，特别是解决了多年来令人困扰的变压器局放问题。从原理上消除了高压绕组内部局部放电，提高了绕组的电气安全性能和使用寿命。高、低压绕组外部均设计了可靠的高强度固体绝缘层，作为空气主绝缘的后备防线，使变压器始终处于十分安全的状态。
      硅橡胶变压器具有以下特点：
      硅橡胶干式变压器技术特点一：节能
      硅橡胶绝缘变压器基于优质的绝缘材料及可靠的绝缘技术，可以尽量减小空气绝缘距离，缩短磁路，达到减小空载损耗的目的。硅橡胶干式变压器满足《GB20052-2020》新一级能效要求，并且已经开发出合理成本的超新一级能效电工钢带干式变压器，其空载损耗比新一级能效指标低15%，负载损耗低10%，并可根据用户负载特性设计合理的节能指标组合，以得到最佳性价比的干式变压器。
      硅橡胶干式变压器技术特点二：安全可靠
      从基本结构看电气安全特性，硅橡胶浇注高压线包的绕组结构为多分段（饼）单向连续顺绕，分段电压受严格限制、内部电场分布均匀，构成主动消除局部放电原理，不受绕组内部绝缘材料缺陷影响，因此彻底消除变压器局部放电困扰；通过液态浇注导热硅橡胶，对绕组进行密实填充和包封，有利于向外传导热量并防止在绕组内部聚积灰尘，同时形成高强度、可靠的固体绝缘包封，与空气共同构成复合主绝缘。 
      从电气绝缘原理和安全可靠性看，硅橡胶绝缘变压器在四个方面对高压绝缘技术进行创新：
      a) 主动消除局部放电原理可保持变压器永恒低局放（<5pC）；
      b) 两固一气3重冗余绝缘结构可以做到主绝缘缺陷容错，充分利用空气绝缘可恢复特性，同时可靠而强大的固体绝缘不受气候影响，主绝缘安全可靠；
      c) 出线采取一体化硅橡胶套管防护可以加强绕组表面绝缘，使干式变压器的出线具有户外绝缘防护能力；
      d) 多种防雷技术加强了干式变压器抗雷击能力；
      综上所述，硅橡胶绝缘变压器可实现全生命周期免维护，特别能适应各种苛刻环境（如高原、高寒、高湿、多尘、多雷）。
      硅橡胶干式变压器技术技术特点三：消防安全
      高性能硅橡胶绝缘材料具有V0级燃烧特性，不燃也不产生毒烟。
      硅橡胶干式变压器技术特点四：全生命周期环保
      硅橡胶绝缘材料主要成分为二甲基硅氧烷和导热填料，无生物毒性，在变压器绕组生产、运行、回收过程中都对人员健康安全无害，也无废气、废液排放，寿命终结后材料可回收，即使填埋也不污染土壤。硅橡胶干式变压器的这个特性，完美地匹配了我国低碳、循环经济的要求。
      硅橡胶干式变压器技术特点五：可回收
      固化后的硅橡胶具有可回收特性。物理利用方法是将硅橡胶废料打碎，作为液体硅橡胶改善性能用的填料；化学利用方法是将硅橡胶废料裂解提纯后，将有机硅脘、硅油等化学物质作为硅橡胶生产或其它工业的原材料使用。
      最可贵的是，硅橡胶与金属材料不粘，用简单方法即可将绕组浇注的硅橡胶与金属导线分离，并将他们分类回收。这是环氧树脂材料不具备的特性。
      金属材料回收是变压器及类似电气设备的一个非常重要的环节，如处理不当，也会成为环境污染源头之一。硅橡胶与变压器内部的金属方便分离的特性，很好解决了这个实践中的难题。
      硅橡胶干式变压器技术特点六：技术、原料来自国内，没有供应链风险
      高性能硅橡胶全部由国内企业研发和生产，其原材料——硅料国内资源十分丰富，这避免了国际冲突可能造成的高科技含量的原材料供应风险。其供应量和供应速度也可以得到保证。
      另外，硅橡胶变压器技术是我国企业完全自主知识产权，没有知识产权风险和附加费用。
      硅橡胶干式变压器技术特点七：工作温度-60℃至250℃，可防水、防潮、防开裂并防震动
    硅橡胶正常工作温度为-60℃至250℃，在此区间长期运行寿命不低于30年，强震动或温度剧烈变化时均不会发生开裂现象。硅橡胶具有憎水性和憎水迁移特性，高湿、污染环境下不易形成水膜，有利于防止在高压下表面击穿。变压器用高性能硅橡胶不受紫外线影响。
      硅橡胶干式变压器技术特点八：抗短路能力强、低噪音
      硅橡胶材料具有弹性阻尼作用，可提高整体抗震（突发短路）能力；硅橡胶材料的阻尼作用可降低噪音（<45dB声压级）；硅橡胶材料耐250℃以上高温，提高了干式变压器耐过载能力；
      综上，硅橡胶干式变压器是我国在变压器领域的发明与创新，它能够满足数据中心关于能效、空载损耗、噪声、电磁屏蔽、负载能力等性能指标的要求，其安全可靠、节能环保、低噪音、低辐射、低维护成本、再生利用率高等特性，完美匹配了数据中心选用变压器的需求。同时也完美匹配我国低碳经济和循环经济发展的需求。(一凡）


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