提高变压器绕组抗短路能力的制造工艺措施

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1、提高变压器绕组抗短路能力的制造工艺措施　　摘　要：变压器绕组在运行寿命期间，经常受到短路电磁力的多次冲击，其抗短路能力的提高，对国内外的变压器制造行业一直是值得深入研究和认真对待的技术难题。　　0前言　　变压器绕组在整个运行寿命期间，不可避免地要受到短路电磁力的多次冲击。据统计，一台110kV城网直降用双绕组变压器，平均每年将要承受各种短路故障十几次甚至几十次。　　随着变压器电压等级的不断提高，系统容量和变压器单台容量的不断扩大，在变压器短路阻抗一定的条件下，短路电磁力对变压器的威胁将更加严重。为了确保变压器的安全、可靠运行，必须设法提高变压器绕组的抗短路能力。　　尽管人们对

2、变压器绕组的抗短路能力的试验研究已经进行了半个多世纪，并且也曾多次召开国际会议专门研讨变压器绕组承受短路的能力。但近几年来我国电力部门的运行实践表明，不论是国内厂家生产的变压器，还是从国外厂家进口的变压器，在短路电磁力的冲击下，依旧有很多因绕组的抗短路能力不够而损坏的事故发生。因此变压器绕组抗短路能力的提高，对国内外的变压器制造行业来说，仍是一个值得深入研究和认真对待的技术难题。　　1绕组制造工艺方面的措施　　1.1绝缘件制造方面　　绝缘纸板条料采用HPB纸板制作并热压密化处理，密化压力为20～30MPa，温度为90±10℃，时间不少于5h。注意热压时保持压力恒定，并且从热

3、压机上卸料后及时加工冲制垫块，不可时间过长，一般不超过5d，以免吸潮。　　垫块穿配时要加强对各撑条上垫块总高度的控制，使各撑条上垫块受力均匀，同一绕组的撑条高度互差控制在±1％以内，同台产品异相绕组撑条垫块总高互差不大于1.5％。　　铁轭绝缘端圈上的垫块应分布均匀，位置公差为±2mm，厚度要一致，公差控制在±1mm。　　1.2绕组的绕制　　当绕组线饼辐向垫条填充厚度超过20mm时，要采用成型层压件，或者把填充辐向尺寸的层间垫条、内径垫条和外径垫条入烘干炉干燥，排除垫条内的水分，出炉后对垫条进行浸变压器油处理。入炉时间不少于8h，温度在80～100℃。　　当电磁线的裸导体厚度

4、小于2mm、匝绝缘厚度超过整根导线总厚度的50％时，在绕制绕组前要对电磁线进行预处理：把电磁线入烘干炉干燥，入炉时间不少于8h，温度为80～100℃。这样一方面可以排除匝绝缘内的水分，绕制时线饼辐向尺寸紧实；另一方面可以减轻绕制过程中匝绝缘之间的摩擦，必要时可以抽真空处理。　　绕制绕组时，必须采用拉紧装置拉紧导线。低压单螺旋要对外径侧的4～6根导线进行拉紧，连续式线圈要对全部导线进行轴向和辐向压紧，高压线圈要对全部导线拉紧。绕制反饼临时段时，也要使用拉紧装置，以便使线匝平整。同饼导线用两手指沿辐向拉时，不得有缝隙，即不得超过宽10mm，厚0.2mm。　　严格控制辐向尺寸，要符

5、合图纸上的技术要求。不可因为辐向尺寸达不到图纸要求，就降低绕制过程中的拉紧力和拉紧的导线根数，决不可以把线饼间起连接作用的换位找松。当采用的电磁线裸导体厚度≤2mm、匝绝缘占导线总厚度的50％以上。而线饼匝数在20匝以上时，采用全部绕制正饼的方法（即反饼也绕制成正饼），线饼间的连接采用纠结连接的方法。　　为了保证线段圆整，绝缘撑条要沿圆周均匀分布，撑条间距偏差不超过±3mm。对于绕组采用普通纸包扁线的，当撑条间距大于150mm时，在主撑条间加放临时假撑条；对于绕组采用纸包组合线和换位导线的，当撑条间距大于200mm时，在主撑条间加放临时假撑条。　　线圈出头及端部线饼全部用具有

6、热缩性的收缩带打竹节扣绑扎，并且要绑扎紧实牢固。特别是低压和调压螺旋式线圈，更要加强绑扎，出头前、后各3个撑条间隔内均要绑扎。当撑条间距大于150mm时，每间隔绑扎2道，每道至少6层。对于连续式（内屏蔽连续式）、纠结式和单螺旋式线圈至少绑扎3个线饼；对于双螺旋、三螺旋或多螺旋式线圈至少绑扎3匝，沿圆周每3个间隔绑扎1处。并且线圈出炉后还要再次进行紧固打结绑扎，保证绑扎带不松动。　　1.3绕组干燥处理　　线圈采用抽真空恒压干燥，以保证绕组的轴向尺寸稳定。恒压压力为3MPa，干燥时间不少于20h，尤其是要特别注意线圈预热时间不可少于6h。因为经过大量的实测数据表明：变压器线圈在整

7、个恒压干燥过程中轴向尺寸收缩的80%以上是在预热阶段实现的。　　严格控制线圈的轴向尺寸每个线圈的轴向尺寸公差要严格控制在±2mm，同一相但不同绕组线圈的轴向尺寸互差小于3mm，以便线圈均匀压紧。如果达不到图纸要求尺寸，则在设计指定的区域调节油隙垫块。用于调节的垫块也要随线圈入炉进行恒压干燥处理。　　线圈恒压干燥后要在4h内完成线圈的再次整理工作，否则要重新入炉干燥处理。完工后要及时用塑料袋把线圈包裹严，以防止线圈匝绝缘吸潮并及时套装，不可存放时间太长。　　2器身装配与整体套装　　铁轭垫块要平整，斜度要小