一、什么是干式变压器？

干式变压器是一种不使用油作为绝缘和冷却介质的变压器。其绕组被封装在树脂或空气中，主要依靠自然风冷（AN）或强迫风冷（AF）进行散热。

1.1 工作原理简述

干式变压器与油浸式变压器一样，其工作原理基于电磁感应定律：

当一次侧线圈通以交流电流时，产生交变磁通，这一磁通穿过铁芯激发二次侧线圈，从而在二次侧产生感应电动势，实现电压变换。

二、干式变压器的结构特点

干式变压器一般由以下几个部分组成：

三、干式变压器的优缺点分析

3.1 优点

1. 安全环保
   不使用可燃性绝缘油，无爆炸和火灾风险，适合在人口密集区或室内安装。

2. 免维护、寿命长
   树脂浇注结构稳定，无需定期更换油或滤油，故障率低。

3. 抗潮能力强
   封闭绕组不易受潮，适用于湿热环境及地下工程。

4. 过载能力强
   热稳定性高，在短时过载和温升控制方面表现优秀。

5. 安装便捷
   通常不需设置油池或防火间隔，节省空间与土建成本。

3.2 缺点

1. 容量受限
   干式变压器一般容量在2500kVA以下，不适用于超大容量变电场合。

2. 散热性能较差
   树脂结构阻碍热传导，需通过风机或大面积散热来控制温升。

3. 成本相对较高
   相比油浸式变压器，制造工艺更复杂、材料成本更高。

4. 噪音问题
   空气冷却系统可能在风机运行或电磁振动时产生较大噪声。

四、干式变压器的典型应用领域

由于其结构安全、安装灵活的特点，干式变压器被广泛应用于下列场所：

4.1 城市配电系统

• 社区住宅小区配电房

• 高层建筑、商业综合体

• 学校、医院等对安全性要求高的场所

其无需油池设计，适合地下室或封闭空间安装。

4.2 工业企业与制造车间

• 机械制造、化工、电子厂房

• 存在腐蚀性气体或粉尘的特殊环境

干式变压器抗污染能力强，维护工作量小。

4.3 地铁、机场与轨道交通

• 地下车站及运行控制中心

• 隧道供电系统

干式变压器适用于狭小空间、无通风油系统的环境。

4.4 可再生能源与分布式电网

• 光伏发电、风力发电场的并网系统

• 城市微电网变电单元

其优良的热稳定性与并网接口灵活性，使其在新能源领域逐步普及。

五、干式变压器的保护方法

为保障干式变压器在运行过程中的安全与稳定，需要实施一系列保护措施：

5.1 温度保护

• 安装PT100热电阻温度传感器或红外监控模块；

• 当绕组或铁芯温度超过报警/跳闸阈值时自动切断负载；

• 风冷系统自动启停调节。

常见报警设定值：

• 报警温度：130℃

• 跳闸温度：150℃

5.2 过载与短路保护

• 安装断路器或熔断器，对异常负载和故障电流实现快速切除；

• 配置速断、过流、差动保护功能（尤其适用于配电网中）；

• 监控电流不平衡，防止相间短路或单相接地。

5.3 接地与避雷保护

• 二次侧中性点接地，降低接地故障对设备的危害；

• 增设避雷器或浪涌保护装置，防止雷击或感应过电压；

5.4 绝缘保护与定期巡检

• 检查树脂层是否有龟裂、脱层；

• 维护散热风机与过滤网；

• 使用红外测温仪监控热点区域；

• 定期清理灰尘，防止过热积碳导致绝缘失效。

六、干式变压器选型建议

在实际选型中，应根据使用场景、电气参数与运行环境综合考虑：

七、结语

干式变压器作为现代电力系统的重要组成部分，凭借其优越的安全性、环境适应性和维护便捷性，在各类场景中得到了广泛应用。尽管其在大容量、高散热需求的场合还存在一定局限，但随着材料技术、冷却技术与智能监控手段的持续进步，其应用空间仍在不断扩大。

对于从事配电系统设计、运维和选型工作的工程人员而言，深入理解干式变压器的工作特点与保护机制，是构建安全、可靠电力系统的重要基础。