35kV环氧浇注干式接地变压器线圈设计要点

刘政

摘 要：文章阐述了35kV环氧浇注干式接地变压器线圈的设计要点，包括线圈结构特点、线圈局部放電的控制方法，提出了一种变压器内线圈首、尾头引出线的出线方法，提高了接地变压器整体安全性。

关键词：35kV;环氧浇注;干式接地变压器;线圈设计要点

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.176

1 引言

随着城市建设迅速发展，用电量的不断增大，电力电缆数量明显增多，此时电网的电容电流也随之增大，当系统发生单相接地时，会产生接地电弧，如果接地电弧不能直接熄灭，那么后续产生的一系列问题就会危及到电网安全运行。为了抑制这种弧光接地过电压，就必须改变配网中性点绝缘系统，即在中性点不接地系统中人为地制造出一个中性点，因此需配置接地变压器。环氧浇注干式接地变压器已在35kV电力系统中广泛应用，只有保证产品性能才能保证电网的安全稳定性，线圈是变压器的重要组成部分，也可以说是变压器的心脏，所以保障线圈的性能显得尤为重要。

2 线圈设计要点

2.1 线圈结构

35kV接地变压器的联结组别一般选择ZN接法，图1为ZN接法的原理图，线圈结构为分段圆筒式。每相绕组分为内线圈和外线圈，内、外线圈匝数相同，内线圈的首、尾头引出线从上、下两个端面引出，外线圈首尾头从出线面板引出。

2.2 线圈局部放电的控制

2.2.1 导体和绝缘材料的选择

在选择导线时应避免毛刺的存在，铜箔要选用优质的圆角铜箔。一方面当对变压器绕组外加电压时，电场会集中在导体有毛刺的地方，形成尖端放电。另一方面，导体的尖端有可能刺破绝缘层，也会导致局部放电。层间绝缘选择优质的符合耐热等级的材料。

2.2.2 线圈的绝缘结构

变压器的绝缘分为主绝缘和纵绝缘两部分，主绝缘是线圈对地部分的绝缘，纵绝缘是线圈匝间，层间，段间的绝缘。当绕组纵绝缘中某些区域绝缘设计不合理时，在这个位置会因受到过高的电场强度出现放电现象，使固体绝缘加速老化，直至发生击穿现象。为了避免这种现象的发生，首先要根据匝间电压选择具有合适绝缘膜的导线，绝缘膜一般留有较大裕度，这是因为匝间短路不易通过试验发现且匝间绝缘比较分散。然后计算出层间电压，选取合适的层间绝缘层数，层间绝缘层数留有一定裕度即可，层数过多会增大线圈的辐向厚度，影响线圈的散热。最后计算出段间电压，预留合适的段间绝缘距离。

2.2.3 线圈的浇注工艺

真空浇注对线圈的整体质量水平有很大影响，如果浇注后线圈内部存在气隙或者气泡，当气隙或气泡场强升高到一定强度时就会引起局部放电。因此浇注线圈要遵循以下几点：（1）树脂、固化剂、填料配比严格按照比例调配，保证脱气时间，并记录必要的数据，如粘度、真空度。（2）浇注线圈时注意温度和真空度的控制，温度会影响树脂的粘度和脱气的速度，尽可能使线圈完全浸透树脂，浸透程度越好，放电可能性越小。

2.3 内线圈引出线的处理

由于35kV接地变压器内线圈的内侧靠近贴铁芯柱，外侧靠近外线圈，所以线圈首、尾头引出线只能从上、下端部引出，导体引出线根部因间隙绝缘无法加强，当产品运行或遇到过电压时，容易发生放电或局部放电，使产品存在安全隐患。此时可以选则一种10kV电缆，其导体截面积要大于线圈导线的截面积，然后将线圈首、尾头原导线与10kV电缆的一端焊接在一起，电缆的另一端从线圈的端部引出，见图2，最后将线圈进行整体浇筑，使电缆与线圈形成一个整体，这样线圈端部引出线的根部为10kV电缆，消除了安全隐患。

3 结束语

通过提出几点线圈的设计要点，希望能够从设计上提高线圈质量，减少缺陷。除了上述几点外绕线工艺，材料性能，以及线圈固化和拆模工艺也会对线圈造成各种影响，要消除这些影响需要从原材料采购和生产制造工艺全过程去控制，只有实现设计和制造两方面共同控制，才能真正的提高线圈质量乃至整个产品的品质。

参考文献：

[1]路长柏.干式电力变压器理论与计算[M].辽宁：辽宁科学技术出版社，2003.

[2]金朝辉.35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制[J].电气制造，2012（10）：75-76.