环氧树脂浇注干式变压器环保特性分析

    一、引言
    环氧树脂浇注干式变压器由于其免维护、高可靠性、无污染、难燃防火及寿命终结后可回收利用等特征而受到重视和推广，在工矿企业、电站、机场、地铁、海洋钻井平台等领域获得广泛应用。随着社会的发展和进步，可持续发展成为必然选择，人们在关心产品质量的同时，也越来越注重产品的环保问题。本文从ISO14001环境保护管理标准的概念出发，分析环氧树脂浇注型干式变压器在设计、制造、运行等过程中的环保问题，并探讨寿命终结后的产品回收处理技术和方法。

    二、环氧树脂浇注干变环保特性
    ISO14001环境保护管理标准是企业制订环境方针、建立环保运作体系、遵守环保运作管理规章的指导规范。它要求企业在产品设计过程融入环保的理念并寻求资源消耗小化，在制造过程中严格遵守相应的环保法规，并对可能对环境产生的负面影响作出积极的预防。下面从设计制造、运行、终处置三个方面来阐述环氧浇注干变的环保特性。
    1.设计制造时的环保特性
    环氧树脂以其优良的电气绝缘性能、机械强度和耐热老化特性在变压器制造上获得成功应用，从小型单相低压电源干式变压器发展到今天单台容量达20MVA的大型三相干式电力变压器。在环氧树脂浇注干变制造中，环氧树脂复合材料主要应用在线圈浇注绝缘、铁心绑扎涂覆、以及各种绝缘成型件。

    环氧树脂浇注干变结构设计时，选用环氧树脂作为固体绝缘，这种绝缘技术本身赋予了变压器运行时无油化、难燃防火、易于回收的环保特性；真空浇注技术可避免线圈内产生气泡，降低局放，提高产品寿命；线圈整体玻璃纤维加强，一体化浇注成型，大大提高了产品抗突发短路能力；线圈的密封结构，使产品具备防潮、随时投运、耐污、免维护等特点^[1]。安全、可靠的运行实践，证明了设计制造技术的先进性。 
    环氧树脂浇注式干变和OVDT浸漆式干变涉及有机材料的制造环节的对比见表1，其大的差异在于高压线圈的制造，环氧树脂浇注式干变线圈真空浇注时无挥发物、浇注后搬运无滴淌物，固化过程中基本无废气排放；而OVDT干变的浸漆过程存在滴漏污染问题，对使用溶剂漆生产OVDT干变时，其溶剂挥发造成的污染就比较严重，即使是使用无溶剂漆，由于其线圈是敞开式结构，在烘烤固化时的高温(150℃以上)条件下也会有大量的有机物蒸汽逸出，同样对环境造成影响。
    2.运行时的环保特性
    环氧树脂固体绝缘干式变压器，在运行中没有温室气体排放，无油污，难燃防火，环氧树脂配方中没有卤素和硫元素，即使着火燃烧也不会有卤素化合物以及硫化物等有害气体的产生，主要燃烧分解产物为H₂O、CO₂及少量的碳氢化合物等，不会产生有毒气体，具有较好的运行环保特性。

    表2列出630KVA油变、浇注干变和OVDT干变总体燃烧热和可燃物含量。浇注干变只有油浸变压器燃烧热的十分之一，即使发生火灾也不助燃，没有火势蔓延，更不会出现 燃烧高温发生爆炸性灾难的情况。虽然环氧浇注干变在线圈中使用树脂相对较多较集中，但OVDT 干变整体却使用了大量的绝缘成型件，从表2还可看出OVDT干变的可燃物的总体含量较环氧浇注干变 还要多，再加上其线圈的燃烧表面积较大，阻燃防火性能不如环氧浇注干变；对环氧浇注干变而言， 由于燃烧时玻璃纤维和石英粉的结构阻燃，能有效阻隔氧气和线圈内部可燃物之间的接触，从而大大 延缓了线圈着火时的火势蔓延速度。
    环氧浇注干变较容易通过欧洲共同体标准HD464 S1中规定的关于耐环境冷热 冲击试验E(environmental criterions)、耐气候凝露试验C(climatic criterions)、防火燃烧试验F(fire behaviour criterions)三项特殊试验要求，国内外有多家公司的环氧浇注干式变压器 通过了该标准要求的特殊试验项目的测试。表3数据是环氧浇注干式变压器的燃烧性能试验数据^[2]，这种燃烧放热量低、适度燃烧自熄性、烟量少、无毒害气体产生等特点是电气设备火灾防护所期望的，尤其是在人口密集场所或生活区使用的变压器。

表3
		结果		标准要求
1	检测设备测量位置测量到的热能数据	高温度	243℃（燃烧1139秒时）