環氧樹脂澆注干式變壓器環保特性分析

    一、引言
    環氧樹脂澆注干式變壓器由于其免維護、高可靠性、無污染、難燃防火及壽命終結后可回收利用等特征而受到重視和推廣，在工礦企業、電站、機場、地鐵、海洋鉆井平臺等領域獲得廣泛應用。隨著社會的發展和進步，可持續發展成為必然選擇，人們在關心產品質量的同時，也越來越注重產品的環保問題。本文從ISO14001環境保護管理標準的概念出發，分析環氧樹脂澆注型干式變壓器在設計、制造、運行等過程中的環保問題，并探討壽命終結后的產品回收處理技術和方法。

    二、環氧樹脂澆注干變環保特性
    ISO14001環境保護管理標準是企業制訂環境方針、建立環保運作體系、遵守環保運作管理規章的指導規范。它要求企業在產品設計過程融入環保的理念并尋求資源消耗小化，在制造過程中嚴格遵守相應的環保法規，并對可能對環境產生的負面影響作出積極的預防。下面從設計制造、運行、終處置三個方面來闡述環氧澆注干變的環保特性。
    1.設計制造時的環保特性
    環氧樹脂以其優良的電氣絕緣性能、機械強度和耐熱老化特性在變壓器制造上獲得成功應用，從小型單相低壓電源干式變壓器發展到今天單臺容量達20MVA的大型三相干式電力變壓器。在環氧樹脂澆注干變制造中，環氧樹脂復合材料主要應用在線圈澆注絕緣、鐵心綁扎涂覆、以及各種絕緣成型件。

    環氧樹脂澆注干變結構設計時，選用環氧樹脂作為固體絕緣，這種絕緣技術本身賦予了變壓器運行時無油化、難燃防火、易于回收的環保特性；真空澆注技術可避免線圈內產生氣泡，降低局放，提高產品壽命；線圈整體玻璃纖維加強，一體化澆注成型，大大提高了產品抗突發短路能力；線圈的密封結構，使產品具備防潮、隨時投運、耐污、免維護等特點^[1]。安全、可靠的運行實踐，證明了設計制造技術的先進性。 
    環氧樹脂澆注式干變和OVDT浸漆式干變涉及有機材料的制造環節的對比見表1，其大的差異在于高壓線圈的制造，環氧樹脂澆注式干變線圈真空澆注時無揮發物、澆注后搬運無滴淌物，固化過程中基本無廢氣排放；而OVDT干變的浸漆過程存在滴漏污染問題，對使用溶劑漆生產OVDT干變時，其溶劑揮發造成的污染就比較嚴重，即使是使用無溶劑漆，由于其線圈是敞開式結構，在烘烤固化時的高溫(150℃以上)條件下也會有大量的有機物蒸汽逸出，同樣對環境造成影響。
    2.運行時的環保特性
    環氧樹脂固體絕緣干式變壓器，在運行中沒有溫室氣體排放，無油污，難燃防火，環氧樹脂配方中沒有鹵素和硫元素，即使著火燃燒也不會有鹵素化合物以及硫化物等有害氣體的產生，主要燃燒分解產物為H₂O、CO₂及少量的碳氫化合物等，不會產生有毒氣體，具有較好的運行環保特性。

    表2列出630KVA油變、澆注干變和OVDT干變總體燃燒熱和可燃物含量。澆注干變只有油浸變壓器燃燒熱的十分之一，即使發生火災也不助燃，沒有火勢蔓延，更不會出現 燃燒高溫發生爆炸性災難的情況。雖然環氧澆注干變在線圈中使用樹脂相對較多較集中，但OVDT 干變整體卻使用了大量的絕緣成型件，從表2還可看出OVDT干變的可燃物的總體含量較環氧澆注干變 還要多，再加上其線圈的燃燒表面積較大，阻燃防火性能不如環氧澆注干變；對環氧澆注干變而言， 由于燃燒時玻璃纖維和石英粉的結構阻燃，能有效阻隔氧氣和線圈內部可燃物之間的接觸，從而大大 延緩了線圈著火時的火勢蔓延速度。
    環氧澆注干變較容易通過歐洲共同體標準HD464 S1中規定的關于耐環境冷熱 沖擊試驗E(environmental criterions)、耐氣候凝露試驗C(climatic criterions)、防火燃燒試驗F(fire behaviour criterions)三項特殊試驗要求，國內外有多家公司的環氧澆注干式變壓器 通過了該標準要求的特殊試驗項目的測試。表3數據是環氧澆注干式變壓器的燃燒性能試驗數據^[2]，這種燃燒放熱量低、適度燃燒自熄性、煙量少、無毒害氣體產生等特點是電氣設備火災防護所期望的，尤其是在人口密集場所或生活區使用的變壓器。

表3
		結果		標準要求
1	檢測設備測量位置測量到的熱能數據	高溫度	243℃（燃燒1139秒時）