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提高變壓器繞組抗短路能力的制造工藝措施

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):142
核心提示:

  摘 要:變壓器繞組在運行壽命期間,經(jīng)常受到短路電磁力的多次沖擊,其抗短路能力的提高,對國內(nèi)外的變壓器制造行業(yè)一直是值得深入研究和認(rèn)真對待的技術(shù)難題。

0前言
  變壓器繞組在整個運行壽命期間,不可避免地要受到短路電磁力的多次沖擊。據(jù)統(tǒng)計,一臺110 kV城網(wǎng)直降用雙繞組變壓器,平均每年將要承受各種短路故障十幾次甚至幾十次。
  隨著變壓器電壓等級的不斷提高,系統(tǒng)容量和變壓器單臺容量的不斷擴大,在變壓器短路阻抗一定的條件下,短路電磁力對變壓器的威脅將更加嚴(yán)重。為了確保變壓器的安全、可靠運行,必須設(shè)法提高變壓器繞組的抗短路能力。
  盡管人們對變壓器繞組的抗短路能力的試驗研究已經(jīng)進(jìn)行了半個多世紀(jì),并且也曾多次召開國際會議專門研討變壓器繞組承受短路的能力。但近幾年來我國電力部門的運行實踐表明,不論是國內(nèi)廠家生產(chǎn)的變壓器,還是從國外廠家進(jìn)口的變壓器,在短路電磁力的沖擊下,依舊有很多因繞組的抗短路能力不夠而損壞的事故發(fā)生。因此變壓器繞組抗短路能力的提高,對國內(nèi)外的變壓器制造行業(yè)來說,仍是一個值得深入研究和認(rèn)真對待的技術(shù)難題。?

1繞組制造工藝方面的措施
1.1絕緣件制造方面
  絕緣紙板條料采用HPB紙板制作并熱壓密化處理,密化壓力為20~30 MPa,溫度為90±10 ℃,時間不少于5 h。注意熱壓時保持壓力恒定,并且從熱壓機上卸料后及時加工沖制墊塊,不可時間過長,一般不超過5 d,以免吸潮。
  墊塊穿配時要加強對各撐條上墊塊總高度的控制,使各撐條上墊塊受力均勻,同一繞組的撐條高度互差控制在±1%以內(nèi),同臺產(chǎn)品異相繞組撐條墊塊總高互差不大于1.5%。
  鐵軛絕緣端圈上的墊塊應(yīng)分布均勻,位置公差為±2 mm,厚度要一致,公差控制在±1 mm。?
1.2繞組的繞制
  當(dāng)繞組線餅輻向墊條填充厚度超過20 mm時,要采用成型層壓件,或者把填充輻向尺寸的層間墊條、內(nèi)徑墊條和外徑墊條入烘干爐干燥,排除墊條內(nèi)的水分,出爐后對墊條進(jìn)行浸變壓器油處理。入爐時間不少于8 h,溫度在80~100 ℃。
  當(dāng)電磁線的裸導(dǎo)體厚度小于2 mm、匝絕緣厚度超過整根導(dǎo)線總厚度的50%時,在繞制繞組前要對電磁線進(jìn)行預(yù)處理:把電磁線入烘干爐干燥,入爐時間不少于8 h,溫度為80~100 ℃。這樣一方面可以排除匝絕緣內(nèi)的水分,繞制時線餅輻向尺寸緊實;另一方面可以減輕繞制過程中匝絕緣之間的摩擦,必要時可以抽真空處理。
  繞制繞組時,必須采用拉緊裝置拉緊導(dǎo)線。低壓單螺旋要對外徑側(cè)的4~6根導(dǎo)線進(jìn)行拉緊,連續(xù)式線圈要對全部導(dǎo)線進(jìn)行軸向和輻向壓緊,高壓線圈要對全部導(dǎo)線拉緊。繞制反餅臨時段時,也要使用拉緊裝置,以便使線匝平整。同餅導(dǎo)線用兩手指沿輻向拉時,不得有縫隙,即不得超過寬10 mm,厚0.2 mm。
  嚴(yán)格控制輻向尺寸,要符合圖紙上的技術(shù)要求。不可因為輻向尺寸達(dá)不到圖紙要求,就降低繞制過程中的拉緊力和拉緊的導(dǎo)線根數(shù),決不可以把線餅間起連接作用的換位找松。當(dāng)采用的電磁線裸導(dǎo)體厚度≤2 mm、匝絕緣占導(dǎo)線總厚度的50%以上。而線餅匝數(shù)在20匝以上時,采用全部繞制正餅的方法(即反餅也繞制成正餅),線餅間的連接采用糾結(jié)連接的方法。
  為了保證線段圓整,絕緣撐條要沿圓周均勻分布,撐條間距偏差不超過±3 mm。對于繞組采用普通紙包扁線的,當(dāng)撐條間距大于150 mm時,在主撐條間加放臨時假撐條;對于繞組采用紙包組合線和換位導(dǎo)線的,當(dāng)撐條間距大于200 mm時,在主撐條間加放臨時假撐條。
  線圈出頭及端部線餅全部用具有熱縮性的收縮帶打竹節(jié)扣綁扎,并且要綁扎緊實牢固。特別是低壓和調(diào)壓螺旋式線圈,更要加強綁扎,出頭前、后各3個撐條間隔內(nèi)均要綁扎。當(dāng)撐條間距大于150 mm時,每間隔綁扎2道,每道至少6層。對于連續(xù)式(內(nèi)屏蔽連續(xù)式)、糾結(jié)式和單螺旋式線圈至少綁扎3個線餅;對于雙螺旋、三螺旋或多螺旋式線圈至少綁扎3匝,沿圓周每3個間隔綁扎1處。并且線圈出爐后還要再次進(jìn)行緊固打結(jié)綁扎,保證綁扎帶不松動。
1.3繞組干燥處理
  線圈采用抽真空恒壓干燥,以保證繞組的軸向尺寸穩(wěn)定。恒壓壓力為3 MPa,干燥時間不少于20 h,尤其是要特別注意線圈預(yù)熱時間不可少于6 h。因為經(jīng)過大量的實測數(shù)據(jù)表明:變壓器線圈在整個恒壓干燥過程中軸向尺寸收縮的80%以上是在預(yù)熱階段實現(xiàn)的。
  嚴(yán)格控制線圈的軸向尺寸每個線圈的軸向尺寸公差要嚴(yán)格控制在±2 mm,同一相但不同繞組線圈的軸向尺寸互差小于3 mm,以便線圈均勻壓緊。如果達(dá)不到圖紙要求尺寸,則在設(shè)計指定的區(qū)域調(diào)節(jié)油隙墊塊。用于調(diào)節(jié)的墊塊也要隨線圈入爐進(jìn)行恒壓干燥處理。
  線圈恒壓干燥后要在4 h內(nèi)完成線圈的再次整理工作,否則要重新入爐干燥處理。完工后要及時用塑料袋把線圈包裹嚴(yán),以防止線圈匝絕緣吸潮并及時套裝,不可存放時間太長。

2器身裝配與整體套裝
  鐵軛墊塊要平整,斜度要小于2‰,如果超過要求應(yīng)對墊塊進(jìn)行修整。
  繞組套裝要緊實。繞組在下落過程中要能聽到繞組絕緣撐條與紙筒間的摩擦聲,尤其是內(nèi)側(cè)繞組要撐緊,各撐條均不得懸空,否則要增加調(diào)節(jié)紙板或增加油隙撐條的厚度(增加撐條厚度比增加調(diào)節(jié)紙板厚度用料少,成本低,經(jīng)濟效益好)。
  各繞組撐條和油隙撐條沿輻向要相互對齊,偏差小于5 mm,繞組墊塊與上下端圈墊塊要相互對齊,偏差小于5 mm,保證軸向壓緊力的傳遞。
  在對繞組進(jìn)行壓緊時,壓力不可低于3 MPa,各壓釘要均勻擰緊,不可擰緊一個完全到位,再擰緊第2個,以免造成繞組局部變形。

3結(jié)束語
  以上介紹了天威保變電氣股份有限公司在生產(chǎn)制造大型變壓器繞組時,提高繞組抗短路能力的具體措施,有些方法措施同行業(yè)已經(jīng)采用,但是其中的繞組制造中有關(guān)電磁線和絕緣件的預(yù)處理是該公司在多年的制造中總結(jié)出來的行之有效的方法措施。

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