110千伏级及以下油浸式电力变压器结构设计要点研究

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:范晶文 陈阳
[导读] 摘要:变压器的结构设计不同于变压器的计算,它涉及的范围很广,尤其与实际生产和生产的发展有着密切的关系。
        (山东电力设备有限公司  山东济南  250000)
        摘要:变压器的结构设计不同于变压器的计算,它涉及的范围很广,尤其与实际生产和生产的发展有着密切的关系。本文对110kva及以下油浸式电力变压器的结构设计要点进行了研究。
        关键词:110千伏级;油浸式电力变压器;设计
        1  变压器结构设计要点与优化建议
        1.1  变压器结构设计要点。变压器结构设计是一个非常繁重的过程,就变压器结构设计的要点而言,可以概括如下:第一,变压器设计必须全面严格合规根据国内相关部门的设计规范和具体标准;其次,在实际的变压器设计中必须充分考虑过电压对电气强度的要求,以及在短路情况下保持动态和热稳定性的具体要求;第三,变压器的结构设计必须根据确定的电磁方案中的具体技术参考数据进行,并充分满足电气计算表中所要求的运行性能数据;第四,在变压器结构设计,零部件的选择必须带头在通用零部件的选择和标准零部件,只有这样才能变压器生产过程进一步简化,与此同时,我们还需要综合考虑中国材料市场的供应,充分考虑材料成本的输入因素。
        1.2 变压器结构设计优化建议。现阶段,变压器结构材料价格较高。例如,变压器生产制造用的电磁线、硅钢片等不可缺少的原材料价格已经达到峰值,这在很大程度上阻碍了我国变压器生产企业的正常生产经营。因此,在保证变压器运行能力的基础上,合理降低原材料价格,是现阶段优化变压器结构设计的重要方向。在调整变压器结构设计思想的同时,保证变压器的设计、生产和制造质量至关重要。至于当前广泛使用的变压器,核心和绕组的横截面积圆形截面选择,实际的变压器设计工作时,如果你想降低硅钢片的形式变压装置和电磁线材料成本价格,设计师可以用科学来升级硅钢片和电磁线材料消耗比率要实现这一点,即利用不同铁芯的周向圆直径比较材料的成本,选择比较科学的铜铁消耗比例。然而,这种降低材料成本的方法在实际应用中会有一些缺点。一方面,用这种方法制作的变压器铁芯技术较多,纵向剪切板较多,很容易在板形上产生新的问题。另一方面,这种设计的改变会在一定程度上降低油箱内部空间的填充率,增加绝缘油的消耗。因此,为了提高其应用性能,避免这种优化方法带来的问题,可以采用铁心结构设计有效降低变压器生产成本,即多级外部环形铁芯改变将圆角矩形铁芯,因此可以有效地减少铁芯片的形式,并能够完全实现共享片形状可以根据特定需求调整的横截面积,根据生产的原材料铜铁的市场价格调节消费比例,具有很强的灵活性。然而,在实际的变压器设计工作中,设计者需要注意采用这种改进方法的缺点。由于调整后的变压器结构仍需选用圆角矩形结构绕组,在一定程度上给后续生产带来了困难。
        2  油浸式变压器的结构设计要点
        2.1铁芯。主要由三相三柱或三相五柱组成,主要由硅钢片、夹钳、拉板、夹钳等附件组成。硅面向钢板大多是由硅钢板具有高磁导率和激光,当性能参数的计算值偏离需求,不同等级的硅钢板可用于调整。高强度钢板Q345可代替普通钢板Q235作为夹紧件和拉伸板,减少了钢板材料的使用,简化了夹紧件的结构,减少了变压器的杂散损耗。拉板,夹紧螺钉使用高强度钢材代替普通钢,为核心的过程中夹紧力均匀,增加夹紧硅钢片的区域,可以在核心层面扩大和增加有效措施,如木梯子在适当的位置来提高整个力量的核心框架,保证变压器的整体结构的可靠性。采用通用油通道代替铁心的油通道,提高了铁芯的散热效果。
        2.2绕组。绕组的质量取决于其电气强度(垂直绝缘水平)和机械强度(短路电阻)。线圈的变压器抗短路能力必须大于运行时压力,三相短路线圈抗短路能力是其机械强度、线圈绕制的线圈必须紧密坚固,没有面包线之间的缝隙,保证线圈轴向压紧力向上,换油常用的大容量:(1)以下两种形式的绕组螺旋绕组。

螺旋绕组适用于10kV以下、匝数少、电流大的低压线圈。电线是ZB纸包扁铜线或CTCE漆膜自粘树脂网包铜线。当单螺旋线圈用纸包覆扁线时,为防止松饼坍塌,线宽应≥8.0mm。(2)连续绕组。连续线圈并联绕制时,根数应在6根以内。如果连接超过6根导线,可以使用2根导线的组合。导线的换位可由单线的两根导线同时换位来完成。设计,需要根据不同的电压等级和使用用于选择不同的结构形式,连续绕组线圈绕组与简单,稳定性好的优点,但一系列绕组电容很小,闪电冲击的作用下,沿着绕组的电压分布较差,改善情况下,型绕组可以用来改善。
        2.3 引线装配。引线设计主要考虑三个因素,即引线的选择、磁感应距离和引线之间的距离,根据电压和电流来选择引线。作为导致电流所产生的磁场产生涡流损耗在油罐,核心,剪辑和其他金属结构部分,增加变压器的全损和金属表面的温度上升,热点问题发生,所以应该有一定的磁距离。由于引线与其他导体之间存在电位差,为了防止放电击穿,应该有一定的绝缘距离。高压引线三相调压电缆应尽可能密并并联。为了减少引线所占的空间,提高各相线圈之间的空间利用率,调压线应在各相线圈之间出线。中低电压引线应在同一方向上引出。低压引线的三相电缆应尽可能地靠近并并联,并布置在BC相线圈的空间内。应该注意的是三相电阻应该是平衡的和平衡的。三个线圈的中压输出线和中性点输出线布置在AB相线圈之间。中性点线应由三相电阻来平衡。三相线圈的电阻值基本相同,差别不大。但由于引线布置的原因,三相引线长度不同,导致三相电阻不平衡。
        2.4油箱结构型式。目前电力变压器油箱结构型式较多,现仅就常用的几种结构介绍如下。桶形油箱一般额定容量为2 0~2 0 0 0千伏安,1 0、3 5、6 0千伏级变压器油箱采用箱壁上插油管的油管式桶形油箱,’一般额定容量为2 5 0 0~6 3 0 0千伏安,1 0、35、60千伏级变压器油箱采用装散热器的散热器式桶形油箱(G B 1 0 94一71中规定2 5 0 0千伏安及以上的均装净油器,所以2 5 0 0及31 50千伏安箱壁插油管不易布置)。随着片式散热器的发展,油管或管式散热器将被片式散热器所代替。
        3  预防渗漏措施
        为保证产品不漏油,法兰连接面进行处理,打开密封限位槽,油箱沿限位的方钢,保证垫片的弹性受压,使垫片能有效密封。焊接后的油箱应进行振动失效处理,消除焊接产生的内应力,防止产品在运行过程中产生内应力,消除变形造成的泄漏。油箱与散热器之间采用蝶阀连接,可有效防止变压器油泄漏。
        随着现代电力工业的迅速发展,在我国,为了进一步提高整体质量的城市电力系统变电站操作,变压器制造企业在实际生产经营过程中,一定要注意变压器设备的结构设计和制造过程的实际情况进行,不仅要重视控制变压器设计生产原材料成本,进一步加强变压器核心制造技术,是唯一的办法,从根本上提高变压器设备的有效性和安全性的应用程序,以确保我国电力企业长期稳定发展。
        参考文献:
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