10kV配电变压器提高抗短路等试验措施要点

2021-08-02王小军

魅力中国 2021年19期

王小军

（江西省变电设备研究院，江西抚州 344200）

一、保证配电变压器短路强度的设计措施：

（一）方案设计时，有条件的一定要进行变压器短路强度计算。根据通过短路试验的变压器来看，线圈短路力的设计值满足下面数值时认为是可靠的：辐向许用应力，低压线圈<50 MPa，高压线圈<80 MPa。线圈轴向短路力<0.95 吨。如无法计算，则控制线圈的电密为高压<=2.8，低压<=3.0（箔）即可。

（二）目前叠铁芯大多数选用长园铁芯，比圆形铁芯节约材料。非晶产品为涂环氧树脂的硬铁芯。

（三）在低压线圈和铁芯之间，直线部分用2mm环氧玻璃布板撑紧，铁芯叠积的阶梯处，用Φ4、Φ6圆棒撑紧。以增加低压线圈的受力面。非晶产品采用4框夹件结构，以达到对线圈的限位作用，从而提高整体强度。

（四）低压线圈采用铜箔设计，非晶产品必须内置成型绝缘筒（H级玻璃纤维），高压尽量采用半硬导线（屈服强度尽量不低于120MPa）以增加强度。层间绝缘采用点胶纸甚至全胶纸并经高温固化，使线圈成为一个整体，以增加线圈的机械强度。绝缘件尽量用T4纸板。而绝缘纸板的干燥均应按照器身干燥工艺执行。

（五）高低压线圈的油隙撑条采用纸板加工，要求棱边倒R1.5角。增加半油道处的过渡撑条，避免出现棱角，尽量平整过渡。多层油道采用多规格档距，尽量保证内外油道撑条对齐，以保证力的有效传递。油道宽度约12mm。

（六）高压线圈绕制时，在油道撑条上预埋网状无玮带，逐层提高抗短路能力。线圈每层不允许稀绕，不满匝处用纸板做的端绝缘加宽填平。

（七）引线设计时，所有引线尽量选用机械强度好的纸包圆铜线。引线必须经导线夹夹紧或绑紧且长度需留有缓冲裕量。

（八）高、低压线圈的轴向压紧是保证产品通过短路试验的重点。变压器器身压装采用层压木整体压装。见参考附图。

（九）针对抗雷电冲击方面的设计：高压线圈第1、2层及最外层，端绝缘高度由10mm增加到20mm。且首末3匝用皱纹纸半叠一层加包绝缘处理，以增加导线绝缘强度，提高抗冲击能力。

二、保证配电变压器短路强度的工艺措施：

（一）非晶产品在保证铁芯不受力的情况下，尽可能的填充线圈和铁芯之间的空隙，减小在短路力作用下铁芯或者线圈的活动空间，尤其是轴向力。线圈套装完进行铁芯合片时，要防止非晶碎片落入线圈。合片后用纸板将铁芯框之间的缝隙填充紧实，然后用PE带绑扎铁芯框，每组绑扎两道。铁芯合口处、铁芯框间、分片接口处用3M胶水进行封堵，防止铁芯震动过程中产生的非晶碎片溢出。在线圈相间、线圈与旁轭间使用纸板、撑条填充紧实无松动。

（二）低压铜排采用双面U型焊接，细节上注意焊接一定要牢固，尽量连续呈鱼鳞纹，做好首尾头绝缘的加强，

（三）非晶产品低压线圈绕制前。先在模具上安装绝缘筒，检查模具与绝缘筒之间的配合应紧密无间隙，如有间隙，需用0.5mm环氧板或纸板填充紧实。低压绕制时，每绕一匝用木柄橡胶锤配合垫板对长轴侧敲打整形处理，以保证低压线圈绕制紧密同时也保证其线圈尺寸，尽量保证内外油道撑条对齐。低压线圈绕完后外包无纬带，先交叉裹绕再半叠裹绕。

（四）低压线圈绕制完成后，将线圈带模具按图纸尺寸短轴进行压装、整形，短轴尺寸偏差控制在1.5mm以内。只有控制了低压线圈尺寸，才能保证高压线圈尺寸。然后入炉进行高温固化处理。干燥温度150℃，干燥时间6h。后随炉降温至常温下拆压盘。

（五）低压线圈绕制好后，将主控道的撑条绑在低压线圈外层，用收缩带绑扎牢固，再铺设纸板，绑扎牢固后，绕制高压线圈。绕制时应保持足够的张力控制，张力控制在(25～35）MPa之间。高压线圈绕制主要是控制紧实度，首尾3匝加包皱纹纸绝缘，每层油道加包玻璃丝粘带，高、低压线圈撑条对齐对平。绕完后外层半叠缠绕2层无纬带。最好在高压线圈长轴外层再铺设4mm撑条，撑条间距20mm。注意低压尾头和高压线圈之间、高压首头和低压线圈之间有足够的绝缘强度和距离。

（六）高压线圈绕制完成后在线圈上下端部刷HH胶三遍，使端部之间充分浸胶。再次对线圈压装定型，且进行干燥。干燥方法按器身干燥工艺处理。如不刷HH胶，也可整体真空浸漆。

（七）变压器制造过程中，牢记4紧原则：线圈绕紧，器身撑紧、压紧，引线绑紧。引线焊接尽量采用水氢氧焊机焊接，放弃老的乙炔焊接。焊点套皱纹纸管进行防护。相间隔板一定要撑紧实。器身干燥采用真空干燥，注油采用真空注油工艺。

（八）叠铁芯最后在线圈上、中、下高度方向既沿轴向均布三道聚酯带进行三相线圈的整体捆绑（聚酯带提前烘干使之预收缩）。