當今世界，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，配電變壓器均屬于應用量大，面廣的產(chǎn)品，配變也都存在安全、環(huán)保方面的問題。為了不使之成為制約電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的因素，這一問題值得全行業(yè)密切關注。
2003年8月14日，美加停電事件導致數(shù)十萬人陷入黑暗，美國僅一天停電損失就達300億美元，加拿大安大略省損失50億加元。隨后，英國倫敦發(fā)生大面積停電事件。持續(xù)不斷的停電既影響了人們正常的工作生活，同時又影響了人們的生活質量。人們在關注電力網(wǎng)安全的時候可能尚未意識到配電網(wǎng)中終端設備配電變壓器存在的安全隱患與環(huán)保問題。迎峰度夏期間，因設備包括配電在內的故障造成了許多電力用戶停電，給社會安定和人民群眾的生活帶來了一定影響。例如，2003年8月17日的《中國電力報》以《搶修、搶修、再搶修》為題報道了某用電管理所搶修班的一天。 “2003年7月23日一個小小的用電所接到的搶修電話就達300個”。配電變壓器故障是導致?lián)屝揞l繁的一個重要原因。
去年冬夏用電高峰期，我國電力不能滿足廣大用戶需求的問題已成為全社會關注的焦點，配電變壓器普遍出現(xiàn)過負荷嚴重的現(xiàn)象，國內先后有十九個城市出現(xiàn)了限電或拉閘的情況。
農(nóng)網(wǎng)和城網(wǎng)經(jīng)大力改造后，配變的性能和運行質量雖有所改觀，但仍有較大的隱患，大致存在以下幾個問題：
1、根據(jù)目前城農(nóng)網(wǎng)的普遍特點，負載率在大多數(shù)時間內為30~40%，但在高峰時，會經(jīng)常超負荷運行。一方面，有很多不確定因素，例如，夏天連續(xù)高溫，空調負荷猛增，農(nóng)忙或抗旱期間，農(nóng)網(wǎng)負荷驟增，都有可能使配電短時過載；另一個方面，高速發(fā)展的經(jīng)濟增長帶來工業(yè)和居民用電需求的增長速度超過電網(wǎng)的建設速度，過載現(xiàn)象一時難以避免。
2、配變雖有報警和保護裝置，但即使報警或跳閘后也無法在短時間內更換變壓器，結果造成配變持續(xù)超負荷以至燒毀。
3、過載配變的最大隱患是可能發(fā)生火災，并且在燃燒時產(chǎn)生有害氣體。
4、隨著兩網(wǎng)改造和電網(wǎng)的不斷發(fā)展，配電變壓器用量劇增，配電使用壽命期后的環(huán)保、回收問題，將成為一個嚴峻的課題。
近年來為適應國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的需求，發(fā)展了一批新型優(yōu)質的配電變壓器，使配電網(wǎng)絡的變壓器更趨先進，供電更可靠。以杜邦NOMEX®絕緣系統(tǒng)為主線而開發(fā)的系列配電變壓器在適應了現(xiàn)代電網(wǎng)過載電壓、安全、可靠、環(huán)保等需求的研究上取得了重大發(fā)展，并在國內外積累了豐富的運行經(jīng)驗，推動了國內外配電變壓器的發(fā)展，該系列配變主要向兩個方向發(fā)展，一是干式配電變壓器，二是與高燃油配合使用的液浸式配電變壓器。下面作重點介紹：
一、NOMEX®絕緣系統(tǒng)干式變壓器
在要求防火、防爆的場所，如商業(yè)中心、機場、地鐵、高層建筑、水電站等常選用干式配電變壓器，與傳統(tǒng)環(huán)氧澆注干式變壓器不同的是，它將絕緣等級提高到H級，這種變壓器以耐高溫的杜邦（C）級NOMEX®絕緣紙作為主要絕緣材料。作為一種高品質絕緣材料，NOMEX®以其卓越的電氣、機械、物理和化學特性得到了全球各大權威機構（如美國UL實驗室、勞氏船級社、德國VDE、IEC、加拿大標準協(xié)會和核電規(guī)范等）的認證。
NOMEX®紙是一種芳香聚酰胺高分子化合物，無毒、無味，由美國杜邦公司獨家生產(chǎn)經(jīng)營，已廣泛運用于宇航、電機、機車、核工業(yè)等領域。介電常數(shù)與空氣最為接近，運用于變壓器上，使電場分布更加均勻。NOMEX®絕緣紙比重小、重量輕，使用壽命長：美國海軍和其他機構認定NOMEX®絕緣紙在220℃的高溫環(huán)境下穩(wěn)定運行可達25年之久，180℃的高溫環(huán)境下穩(wěn)定運行可達40年以上；NOMEX®紙化學性能穩(wěn)定，能與各種浸漬漆、樹脂相溶，有很好的抗割穿性能和抗拉強度，滿足生產(chǎn)工藝要求。C級阻燃性小的無溶濟絕緣漆流動性好，浸漬能力強，經(jīng)過真空壓力浸漆工藝能充分滲透到變壓器繞組的空隙部位，既提高了線圈的機械強度又使產(chǎn)品的局部放電量保持在2-3PC的超低值。
實踐證明，該類NOMEX®絕緣干式變壓器已得到國內外絕大多數(shù)用戶的認可。近年來有迅猛發(fā)展之勢頭。該類NOMEX®絕緣系統(tǒng)配電變壓器可以使配電網(wǎng)達到：
1．可靠性更高
產(chǎn)品滿足國家標準，絕緣耐熱等級達H級，主要絕緣材料C級，留有較大的裕度；比一般干式變壓器有更強的過負載能力；變壓器在正常使用情況下可免維修。
2．安全性更好
變壓器在使用中不會助燃，能阻燃，不會爆炸及釋放出有害氣體；不會對環(huán)境、其他設備特別是對人體造成危害。
3．滿足環(huán)保性要求
NOMEX®與空氣的介電常數(shù)非常接近，線圈周圍的電場分布均勻，局放小。產(chǎn)品在使用壽命結束后，線圈可以回收，資源可以重新利用，不會對環(huán)境造成危害和污染；噪聲低。
4．質量保證
杜邦ReliatraN技術變壓器特許制造商均已通過ISO9001質量體系認證
杜邦ReliatraN技術變壓器特許制造商生產(chǎn)的變壓器，只有在符合杜邦公司制訂的ReliatraN技術變壓器標準的條件下才可懸掛杜邦ReliatraN技術變壓器銘牌
杜邦ReliatraN技術變壓器特許制造商為其懸掛杜邦ReliatraN技術變壓器銘牌的變壓器，提供5年的質保期。
5．其他
NOMEX®紙與空氣的介電常數(shù)非常接近，線圈周圍的電場均勻，局放小。且產(chǎn)品的耐熱等級高，因而變壓器的體積小、重量輕。
二、NOMEX®與高燃點β油配合的液浸變壓器
該類變壓器在箱式變電站和戶外配電變壓器中有更為廣闊的應用空間。杜邦NOMEX®紙絕緣性能和機械強度遠遠優(yōu)于普通電纜紙。β油是由美國DSI公司生產(chǎn)的一種性能優(yōu)良的高科技環(huán)保油，其最大的特點是燃點高，防火性好（公安部消防科研所測試，其燃點為310℃，而普通油為165℃），其成分為100%碳氫化合物，可完全生物降解，無毒性，對人體和環(huán)境無害，可循環(huán)利用，而且與變壓器中其它材料具有相容性，與常規(guī)油可以混合使用。
β油與NOMEX®絕緣紙配合制造的液浸變壓器，符合美國標準NEC450 23。目前，在美國國家實驗室、五角大樓、空軍基地、國家海岸護衛(wèi)隊、海軍、航空總署等地都使用這種變壓器，且運行良好。在使用高燃點油變壓器的場所，發(fā)生火災和爆炸的概率大大降低。這種新型變壓器近幾年在美國得到迅速發(fā)展，已占到電力變壓器的5%而且比例還在上升。國際電工委員會也正在考慮制定利用高耐溫絕緣作為絕緣系統(tǒng)的配電變壓器的設計導則。
NOMEX®絕緣紙β液變，它的優(yōu)點是安全、防火、運行費用小及環(huán)保性能好，最大特點是可靠性強。使用這種NOMEX®絕緣紙β液變，將會大大改變目前的配變狀況。
1、短期超負荷能力強，經(jīng)過計算和溫升試驗，在150%負荷下運行，其線圈和油的熱點溫度均低于其耐溫等級，不會損傷其絕緣壽命。
2、長期使用可免換油、免維護、克服現(xiàn)有普通油變缺點，節(jié)約運行成本。
3、β油與普通變壓器油相比，其黏度明顯高于普通變壓器油；而且變壓器油箱設有獨特的壓力釋放裝置，運行中不會過壓，不易滲漏。
4、NOMEX®絕緣紙β液變壓器即具有干變的優(yōu)點，又適宜戶外運行。
5、數(shù)量龐大的配電變壓器，使用壽命期后材料的回收和循環(huán)使用以及廢棄物的生物降解符合可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的要求，而NOMEX®絕緣紙在壽命期后可生物降解，β油本身的工作溫度遠遠低于其耐溫等級，因此可經(jīng)過處理再循環(huán)利用，處理后的廢棄物可被土壤中的微生物分解并無毒性，因此不會在環(huán)境中長期聚集而造成污染。
總而言之，NOMEX®絕緣系統(tǒng)為電氣絕緣建立了新的規(guī)范為配電網(wǎng)的安全環(huán)保，提高了強有力的材料、技術保證?？偟膩碚f，NOMEX®絕緣系統(tǒng)具有五大特點：
1、增強了承受諧波負載的能力
變壓器在高次諧波負載下，會產(chǎn)生很高的熱點溫度，因而需降低基準設計溫度來進行補償，而使設備的尺寸增加，使用NOMEX®絕緣系統(tǒng)的配電變壓器，則具有很大的溫度儲備能力，可以承受這些熱點溫度，從而不會影響變壓器的使用壽命。
2、提高了變壓器的儲備容量，充分滿足N-1原則。
如果變壓器要在額定負載或接近額定負載的情況下連續(xù)運行，那么效率是極為重要的。在這種情況下，可以選擇用NOMEX®絕緣系統(tǒng)的配電變壓器。這種變壓器可以在超載的情況下連續(xù)運行。這比另增加一臺輔助變壓器的費用要低得多。
3、提高了變壓器的可靠性和壽命
加速熱老化時溫度對NOMEX®的重要電性能和機械性能的影響可用阿侖尼烏斯曲線表達，這已經(jīng)被美國保險商實驗所（UL）、美國海軍和其他機構所認可。例如，在400℃（750°F）溫度下，NOMEX®絕緣紙仍能在數(shù)小時內300V/mil（12KV/mm）的介電強度，推測在220℃高溫下的熱壽命指數(shù)，可以推算到10萬小時。
4、適應現(xiàn)代環(huán)保潮流
當變壓器有效壽命結束時，可方便地對其進行拆卸，并將銅（或鋁）導線連同鐵心一起回收。
5、NOMEX®絕緣紙使設計有效、體積小、成本低的變壓器成為可能，根據(jù)變壓器的運行特性，可以有更加靈活的設計方案。
利用新材料、新技術制造新型配變，以消除配變安全隱患和環(huán)保問題，值得人們向更高更深層次探討。
