大型電力變壓器繞組壓緊結(jié)構(gòu)改進(jìn)

韓彬 田小靜 趙銀漢 孫瑞田

（保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071056）

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變壓器容量越來越大，電壓等級越來越高，電力變壓器在電力系統(tǒng)中的作用愈顯突出。因此變壓器的可靠運(yùn)行關(guān)乎著電力系統(tǒng)安全的全局，而變壓器的可靠運(yùn)行受諸多因素的影響，其中抗短路能力是其中重要一項(xiàng)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，由于變壓器結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致的抗短路能力不足的案例比比皆是。因此，必須從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上更加注重改進(jìn)變壓器的抗短路能力，才能從根本上解決問題。本文就是在總結(jié)以前經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，更好的保證變壓器的產(chǎn)品質(zhì)量，提高變壓器的抗短路能力。

1 繞組壓緊結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

提高變壓器的抗短路能力，有許多措施，本文著重介紹繞組壓緊結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

1.1 彈簧壓釘繞組壓緊結(jié)構(gòu)

目前仍有許多變壓器廠家繞組壓緊采用彈簧壓釘裝置結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)采用彈簧對繞組壓板持續(xù)施壓，保證繞組及壓板不松動，提高其抗短路能力。如圖1所示。

其操作流程是：①先將碗狀絕緣墊塊放在繞組壓板上；②在絕緣墊塊上安放彈簧壓釘裝置；③將壓緊螺桿旋入上夾件螺紋套中，并緩慢下旋，直至壓住彈簧壓釘裝置；④用搬手?jǐn)Q緊螺桿，直到將蝶形彈簧壓實(shí)，即壓到限位無間隙；⑤將上螺母擰緊以鎖緊螺桿，防止其松動。彈簧壓釘結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 彈簧壓釘裝置器身壓緊示意圖

圖2 彈簧壓釘結(jié)構(gòu)

彈簧壓釘繞組壓緊，緊固壓釘要高低壓側(cè)對稱，按照一定順序緊固，以防止繞組壓偏，如圖3所示。壓釘緊固至少要進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)，以便各壓釘受力基本一致。對于普通壓釘可用人感受擰緊力矩的大小。對于彈簧壓釘可通過觀察銷孔的暴露程度，一般說來銷孔的暴露應(yīng)在2/3以上。

圖3

1.2 壓裝墊塊繞組壓緊結(jié)構(gòu)

彈簧壓釘裝置壓緊繞組結(jié)構(gòu)在容量小、電壓等級低的電力變壓器上得到了大面積的推廣使用，隨著電力系統(tǒng)大發(fā)展，電力變壓器技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用在大容量、高電壓電力變壓器上的不足越來越明顯。

1）大容量、高電壓電力變壓器其繞組幅向漏磁較大，軸向短路力大。在彈簧壓釘數(shù)量不增加的情況下，彈簧壓釘裝置壓力已不能滿足要求。

2）由于彈簧壓釘裝置由金屬部件組成，其在高場強(qiáng)中的布置成為一大難題，如布置位置不妥，會引起局部放電，嚴(yán)重的話，會導(dǎo)致絕緣擊穿，引起嚴(yán)重后果。

3）彈簧壓釘裝置容易使繞組出現(xiàn)某個(gè)點(diǎn)受力不均勻。

為了克服彈簧壓釘裝置壓緊結(jié)構(gòu)的不足，一種新繞組壓緊結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，就是壓裝墊塊繞組壓緊結(jié)構(gòu)。壓裝墊塊結(jié)構(gòu)，就是在繞組壓板與鐵心夾件之間塞入壓裝墊塊，以保證繞組的軸向壓緊力。

壓裝墊塊結(jié)構(gòu)，一般高、低壓側(cè)絕緣壓均不應(yīng)少于兩件，連同相間位置上鐵軛下方的壓裝墊塊，一般在壓板圓周上應(yīng)不少于6件，如圖4所示。

圖4 壓裝墊塊壓緊結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 壓裝墊塊

壓裝墊塊為高密度、高電氣強(qiáng)度的絕緣材料，其組成有上下兩塊壓裝墊塊、中間調(diào)節(jié)片、膠木螺桿、膠木螺母、相間位置壓裝墊塊，如圖5所示。

壓裝墊塊壓緊結(jié)構(gòu)操作流程是：①準(zhǔn)備好器身壓緊用的設(shè)備-三相同時(shí)壓緊裝置；②放置三相同時(shí)壓緊裝置的液壓缸在壓板和鐵心夾件之間；③放置壓板與上夾件、鐵心之間的壓裝墊塊；④壓緊設(shè)備施加克服短路力需要的壓力；⑤放置相間位置鐵心與壓板之間墊塊的調(diào)節(jié)片；⑥放置高低壓側(cè)上下壓裝墊塊之間的中間調(diào)節(jié)片；⑦撤除壓緊裝置施加的壓力；⑧檢查壓裝墊塊的松緊程度；⑨安裝固定壓裝墊塊的膠木螺桿、膠木螺母，并緊固到位。壓裝操作示意如圖5所示。

圖6

器身繞組壓裝時(shí)，為保證壓板不變形，液壓缸布置方式，盡量沿圓周方向均勻布置，高低側(cè)對稱，以保證線圈受力均勻。同時(shí)在液壓缸下部加墊較大面積的工藝墊板，防止壓板局部受力過大。

壓裝墊塊繞組壓緊結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是：

1）壓裝墊塊受力面積大，繞組受力均勻。

2）壓裝墊塊為絕緣材料，電氣強(qiáng)度高，在高場強(qiáng)中布置方便，絕緣距離等參數(shù)要求易保證。

3）操作方便，壓裝過程可以借助壓緊設(shè)備，省時(shí)、省力。

4）由于操作方便，繞組壓緊時(shí)間縮短，減少了繞組受潮時(shí)間，利于保證變壓器的產(chǎn)品質(zhì)量。

2 結(jié)論

總之，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，變壓器技術(shù)的進(jìn)步，電壓等級和變壓器容量不斷提高和加大，壓裝墊塊繞組壓緊結(jié)構(gòu)在大容量、高電壓電力變壓器，包括換流變壓器中應(yīng)用越來越廣泛，其結(jié)構(gòu)優(yōu)化、操作方便，彈簧壓釘繞組壓緊結(jié)構(gòu)被壓裝墊塊繞組壓緊結(jié)構(gòu)替代，已成為一種必然。

[1]謝毓城.電力變壓器手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

[2]趙靜月.變壓器制造工藝[M].北京:中國電力出版社,2009.