35kV環(huán)氧澆注干式接地變壓器線圈設(shè)計要點

劉政

摘 要：文章闡述了35kV環(huán)氧澆注干式接地變壓器線圈的設(shè)計要點，包括線圈結(jié)構(gòu)特點、線圈局部放電的控制方法，提出了一種變壓器內(nèi)線圈首、尾頭引出線的出線方法，提高了接地變壓器整體安全性。

關(guān)鍵詞：35kV;環(huán)氧澆注;干式接地變壓器;線圈設(shè)計要點

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

1 引言

隨著城市建設(shè)迅速發(fā)展，用電量的不斷增大，電力電纜數(shù)量明顯增多，此時電網(wǎng)的電容電流也隨之增大，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，會產(chǎn)生接地電弧，如果接地電弧不能直接熄滅，那么后續(xù)產(chǎn)生的一系列問題就會危及到電網(wǎng)安全運(yùn)行。為了抑制這種弧光接地過電壓，就必須改變配網(wǎng)中性點絕緣系統(tǒng)，即在中性點不接地系統(tǒng)中人為地制造出一個中性點，因此需配置接地變壓器。環(huán)氧澆注干式接地變壓器已在35kV電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，只有保證產(chǎn)品性能才能保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性，線圈是變壓器的重要組成部分，也可以說是變壓器的心臟，所以保障線圈的性能顯得尤為重要。

2 線圈設(shè)計要點

2.1 線圈結(jié)構(gòu)

35kV接地變壓器的聯(lián)結(jié)組別一般選擇ZN接法，圖1為ZN接法的原理圖，線圈結(jié)構(gòu)為分段圓筒式。每相繞組分為內(nèi)線圈和外線圈，內(nèi)、外線圈匝數(shù)相同，內(nèi)線圈的首、尾頭引出線從上、下兩個端面引出，外線圈首尾頭從出線面板引出。

2.2 線圈局部放電的控制

2.2.1 導(dǎo)體和絕緣材料的選擇

在選擇導(dǎo)線時應(yīng)避免毛刺的存在，銅箔要選用優(yōu)質(zhì)的圓角銅箔。一方面當(dāng)對變壓器繞組外加電壓時，電場會集中在導(dǎo)體有毛刺的地方，形成尖端放電。另一方面，導(dǎo)體的尖端有可能刺破絕緣層，也會導(dǎo)致局部放電。層間絕緣選擇優(yōu)質(zhì)的符合耐熱等級的材料。

2.2.2 線圈的絕緣結(jié)構(gòu)

變壓器的絕緣分為主絕緣和縱絕緣兩部分，主絕緣是線圈對地部分的絕緣，縱絕緣是線圈匝間，層間，段間的絕緣。當(dāng)繞組縱絕緣中某些區(qū)域絕緣設(shè)計不合理時，在這個位置會因受到過高的電場強(qiáng)度出現(xiàn)放電現(xiàn)象，使固體絕緣加速老化，直至發(fā)生擊穿現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，首先要根據(jù)匝間電壓選擇具有合適絕緣膜的導(dǎo)線，絕緣膜一般留有較大裕度，這是因為匝間短路不易通過試驗發(fā)現(xiàn)且匝間絕緣比較分散。然后計算出層間電壓，選取合適的層間絕緣層數(shù)，層間絕緣層數(shù)留有一定裕度即可，層數(shù)過多會增大線圈的輻向厚度，影響線圈的散熱。最后計算出段間電壓，預(yù)留合適的段間絕緣距離。

2.2.3 線圈的澆注工藝

真空澆注對線圈的整體質(zhì)量水平有很大影響，如果澆注后線圈內(nèi)部存在氣隙或者氣泡，當(dāng)氣隙或氣泡場強(qiáng)升高到一定強(qiáng)度時就會引起局部放電。因此澆注線圈要遵循以下幾點：（1）樹脂、固化劑、填料配比嚴(yán)格按照比例調(diào)配，保證脫氣時間，并記錄必要的數(shù)據(jù)，如粘度、真空度。（2）澆注線圈時注意溫度和真空度的控制，溫度會影響樹脂的粘度和脫氣的速度，盡可能使線圈完全浸透樹脂，浸透程度越好，放電可能性越小。

2.3 內(nèi)線圈引出線的處理

由于35kV接地變壓器內(nèi)線圈的內(nèi)側(cè)靠近貼鐵芯柱，外側(cè)靠近外線圈，所以線圈首、尾頭引出線只能從上、下端部引出，導(dǎo)體引出線根部因間隙絕緣無法加強(qiáng)，當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行或遇到過電壓時，容易發(fā)生放電或局部放電，使產(chǎn)品存在安全隱患。此時可以選則一種10kV電纜，其導(dǎo)體截面積要大于線圈導(dǎo)線的截面積，然后將線圈首、尾頭原導(dǎo)線與10kV電纜的一端焊接在一起，電纜的另一端從線圈的端部引出，見圖2，最后將線圈進(jìn)行整體澆筑，使電纜與線圈形成一個整體，這樣線圈端部引出線的根部為10kV電纜，消除了安全隱患。

3 結(jié)束語

通過提出幾點線圈的設(shè)計要點，希望能夠從設(shè)計上提高線圈質(zhì)量，減少缺陷。除了上述幾點外繞線工藝，材料性能，以及線圈固化和拆模工藝也會對線圈造成各種影響，要消除這些影響需要從原材料采購和生產(chǎn)制造工藝全過程去控制，只有實現(xiàn)設(shè)計和制造兩方面共同控制，才能真正的提高線圈質(zhì)量乃至整個產(chǎn)品的品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]路長柏.干式電力變壓器理論與計算[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003.

[2]金朝輝.35kV環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器局放的控制[J].電氣制造，2012（10）：75-76.