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        10kV配電變壓器提高抗短路等試驗措施要點

        2021-08-02 11:27:24王小軍
        魅力中國 2021年19期
        關(guān)鍵詞:油道非晶紙板

        王小軍

        (江西省變電設(shè)備研究院,江西 撫州 344200)

        一、保證配電變壓器短路強(qiáng)度的設(shè)計措施:

        (一)方案設(shè)計時,有條件的一定要進(jìn)行變壓器短路強(qiáng)度計算。根據(jù)通過短路試驗的變壓器來看,線圈短路力的設(shè)計值滿足下面數(shù)值時認(rèn)為是可靠的:輻向許用應(yīng)力,低壓線圈<50 MPa,高壓線圈<80 MPa。線圈軸向短路力<0.95 噸。如無法計算,則控制線圈的電密為高壓<=2.8,低壓<=3.0(箔)即可。

        (二)目前疊鐵芯大多數(shù)選用長園鐵芯,比圓形鐵芯節(jié)約材料。非晶產(chǎn)品為涂環(huán)氧樹脂的硬鐵芯。

        (三)在低壓線圈和鐵芯之間,直線部分用2mm環(huán)氧玻璃布板撐緊,鐵芯疊積的階梯處,用Φ4、Φ6圓棒撐緊。以增加低壓線圈的受力面。非晶產(chǎn)品采用4框夾件結(jié)構(gòu),以達(dá)到對線圈的限位作用,從而提高整體強(qiáng)度。

        (四)低壓線圈采用銅箔設(shè)計,非晶產(chǎn)品必須內(nèi)置成型絕緣筒(H級玻璃纖維),高壓盡量采用半硬導(dǎo)線(屈服強(qiáng)度盡量不低于120MPa)以增加強(qiáng)度。層間絕緣采用點膠紙甚至全膠紙并經(jīng)高溫固化,使線圈成為一個整體,以增加線圈的機(jī)械強(qiáng)度。絕緣件盡量用T4紙板。而絕緣紙板的干燥均應(yīng)按照器身干燥工藝執(zhí)行。

        (五)高低壓線圈的油隙撐條采用紙板加工,要求棱邊倒R1.5角。增加半油道處的過渡撐條,避免出現(xiàn)棱角,盡量平整過渡。多層油道采用多規(guī)格檔距,盡量保證內(nèi)外油道撐條對齊,以保證力的有效傳遞。油道寬度約12mm。

        (六)高壓線圈繞制時,在油道撐條上預(yù)埋網(wǎng)狀無瑋帶,逐層提高抗短路能力。線圈每層不允許稀繞,不滿匝處用紙板做的端絕緣加寬填平。

        (七)引線設(shè)計時,所有引線盡量選用機(jī)械強(qiáng)度好的紙包圓銅線。引線必須經(jīng)導(dǎo)線夾夾緊或綁緊且長度需留有緩沖裕量。

        (八)高、低壓線圈的軸向壓緊是保證產(chǎn)品通過短路試驗的重點。變壓器器身壓裝采用層壓木整體壓裝。見參考附圖。

        (九)針對抗雷電沖擊方面的設(shè)計:高壓線圈第1、2層及最外層,端絕緣高度由10mm增加到20mm。且首末3匝用皺紋紙半疊一層加包絕緣處理,以增加導(dǎo)線絕緣強(qiáng)度,提高抗沖擊能力。

        二、保證配電變壓器短路強(qiáng)度的工藝措施:

        (一)非晶產(chǎn)品在保證鐵芯不受力的情況下,盡可能的填充線圈和鐵芯之間的空隙,減小在短路力作用下鐵芯或者線圈的活動空間,尤其是軸向力。線圈套裝完進(jìn)行鐵芯合片時,要防止非晶碎片落入線圈。合片后用紙板將鐵芯框之間的縫隙填充緊實,然后用PE帶綁扎鐵芯框,每組綁扎兩道。鐵芯合口處、鐵芯框間、分片接口處用3M膠水進(jìn)行封堵,防止鐵芯震動過程中產(chǎn)生的非晶碎片溢出。在線圈相間、線圈與旁軛間使用紙板、撐條填充緊實無松動。

        (二)低壓銅排采用雙面U型焊接,細(xì)節(jié)上注意焊接一定要牢固,盡量連續(xù)呈魚鱗紋,做好首尾頭絕緣的加強(qiáng),

        (三)非晶產(chǎn)品低壓線圈繞制前。先在模具上安裝絕緣筒,檢查模具與絕緣筒之間的配合應(yīng)緊密無間隙,如有間隙,需用0.5mm環(huán)氧板或紙板填充緊實。低壓繞制時,每繞一匝用木柄橡膠錘配合墊板對長軸側(cè)敲打整形處理,以保證低壓線圈繞制緊密同時也保證其線圈尺寸,盡量保證內(nèi)外油道撐條對齊。低壓線圈繞完后外包無緯帶,先交叉裹繞再半疊裹繞。

        (四)低壓線圈繞制完成后,將線圈帶模具按圖紙尺寸短軸進(jìn)行壓裝、整形,短軸尺寸偏差控制在1.5mm以內(nèi)。只有控制了低壓線圈尺寸,才能保證高壓線圈尺寸。然后入爐進(jìn)行高溫固化處理。干燥溫度150℃,干燥時間6h。后隨爐降溫至常溫下拆壓盤。

        (五)低壓線圈繞制好后,將主控道的撐條綁在低壓線圈外層,用收縮帶綁扎牢固,再鋪設(shè)紙板,綁扎牢固后,繞制高壓線圈。繞制時應(yīng)保持足夠的張力控制,張力控制在(25~35)MPa之間。高壓線圈繞制主要是控制緊實度,首尾3匝加包皺紋紙絕緣,每層油道加包玻璃絲粘帶,高、低壓線圈撐條對齊對平。繞完后外層半疊纏繞2層無緯帶。最好在高壓線圈長軸外層再鋪設(shè)4mm撐條,撐條間距20mm。注意低壓尾頭和高壓線圈之間、高壓首頭和低壓線圈之間有足夠的絕緣強(qiáng)度和距離。

        (六)高壓線圈繞制完成后在線圈上下端部刷HH膠三遍,使端部之間充分浸膠。再次對線圈壓裝定型,且進(jìn)行干燥。干燥方法按器身干燥工藝處理。如不刷HH膠,也可整體真空浸漆。

        (七)變壓器制造過程中,牢記4緊原則:線圈繞緊,器身撐緊、壓緊,引線綁緊。引線焊接盡量采用水氫氧焊機(jī)焊接,放棄老的乙炔焊接。焊點套皺紋紙管進(jìn)行防護(hù)。相間隔板一定要撐緊實。器身干燥采用真空干燥,注油采用真空注油工藝。

        (八)疊鐵芯最后在線圈上、中、下高度方向既沿軸向均布三道聚酯帶進(jìn)行三相線圈的整體捆綁(聚酯帶提前烘干使之預(yù)收縮)。

        結(jié)語

        10kv配電變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝,且與運行管理、運行條件及施工工藝水平等方面有很大的關(guān)系,變壓器短路事故對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行危害極大,為避免事故的發(fā)生,應(yīng)從多方面采取有效的控制措施,以保證變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

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