10kV配電變壓器提高抗短路等試驗(yàn)措施要點(diǎn)

王小軍

（江西省變電設(shè)備研究院，江西 撫州 344200）

一、保證配電變壓器短路強(qiáng)度的設(shè)計措施：

（一）方案設(shè)計時，有條件的一定要進(jìn)行變壓器短路強(qiáng)度計算。根據(jù)通過短路試驗(yàn)的變壓器來看，線圈短路力的設(shè)計值滿足下面數(shù)值時認(rèn)為是可靠的：輻向許用應(yīng)力，低壓線圈<50 MPa，高壓線圈<80 MPa。線圈軸向短路力<0.95 噸。如無法計算，則控制線圈的電密為高壓<=2.8，低壓<=3.0（箔）即可。

（二）目前疊鐵芯大多數(shù)選用長園鐵芯，比圓形鐵芯節(jié)約材料。非晶產(chǎn)品為涂環(huán)氧樹脂的硬鐵芯。

（三）在低壓線圈和鐵芯之間，直線部分用2mm環(huán)氧玻璃布板撐緊，鐵芯疊積的階梯處，用Φ4、Φ6圓棒撐緊。以增加低壓線圈的受力面。非晶產(chǎn)品采用4框夾件結(jié)構(gòu)，以達(dá)到對線圈的限位作用，從而提高整體強(qiáng)度。

（四）低壓線圈采用銅箔設(shè)計，非晶產(chǎn)品必須內(nèi)置成型絕緣筒（H級玻璃纖維），高壓盡量采用半硬導(dǎo)線（屈服強(qiáng)度盡量不低于120MPa）以增加強(qiáng)度。層間絕緣采用點(diǎn)膠紙甚至全膠紙并經(jīng)高溫固化，使線圈成為一個整體，以增加線圈的機(jī)械強(qiáng)度。絕緣件盡量用T4紙板。而絕緣紙板的干燥均應(yīng)按照器身干燥工藝執(zhí)行。

（五）高低壓線圈的油隙撐條采用紙板加工，要求棱邊倒R1.5角。增加半油道處的過渡撐條，避免出現(xiàn)棱角，盡量平整過渡。多層油道采用多規(guī)格檔距，盡量保證內(nèi)外油道撐條對齊，以保證力的有效傳遞。油道寬度約12mm。

（六）高壓線圈繞制時，在油道撐條上預(yù)埋網(wǎng)狀無瑋帶，逐層提高抗短路能力。線圈每層不允許稀繞，不滿匝處用紙板做的端絕緣加寬填平。

（七）引線設(shè)計時，所有引線盡量選用機(jī)械強(qiáng)度好的紙包圓銅線。引線必須經(jīng)導(dǎo)線夾夾緊或綁緊且長度需留有緩沖裕量。

（八）高、低壓線圈的軸向壓緊是保證產(chǎn)品通過短路試驗(yàn)的重點(diǎn)。變壓器器身壓裝采用層壓木整體壓裝。見參考附圖。

（九）針對抗雷電沖擊方面的設(shè)計：高壓線圈第1、2層及最外層，端絕緣高度由10mm增加到20mm。且首末3匝用皺紋紙半疊一層加包絕緣處理，以增加導(dǎo)線絕緣強(qiáng)度，提高抗沖擊能力。

二、保證配電變壓器短路強(qiáng)度的工藝措施：

（一）非晶產(chǎn)品在保證鐵芯不受力的情況下，盡可能的填充線圈和鐵芯之間的空隙，減小在短路力作用下鐵芯或者線圈的活動空間，尤其是軸向力。線圈套裝完進(jìn)行鐵芯合片時，要防止非晶碎片落入線圈。合片后用紙板將鐵芯框之間的縫隙填充緊實(shí)，然后用PE帶綁扎鐵芯框，每組綁扎兩道。鐵芯合口處、鐵芯框間、分片接口處用3M膠水進(jìn)行封堵，防止鐵芯震動過程中產(chǎn)生的非晶碎片溢出。在線圈相間、線圈與旁軛間使用紙板、撐條填充緊實(shí)無松動。

（二）低壓銅排采用雙面U型焊接，細(xì)節(jié)上注意焊接一定要牢固，盡量連續(xù)呈魚鱗紋，做好首尾頭絕緣的加強(qiáng)，

（三）非晶產(chǎn)品低壓線圈繞制前。先在模具上安裝絕緣筒，檢查模具與絕緣筒之間的配合應(yīng)緊密無間隙，如有間隙，需用0.5mm環(huán)氧板或紙板填充緊實(shí)。低壓繞制時，每繞一匝用木柄橡膠錘配合墊板對長軸側(cè)敲打整形處理，以保證低壓線圈繞制緊密同時也保證其線圈尺寸，盡量保證內(nèi)外油道撐條對齊。低壓線圈繞完后外包無緯帶，先交叉裹繞再半疊裹繞。

（四）低壓線圈繞制完成后，將線圈帶模具按圖紙尺寸短軸進(jìn)行壓裝、整形，短軸尺寸偏差控制在1.5mm以內(nèi)。只有控制了低壓線圈尺寸，才能保證高壓線圈尺寸。然后入爐進(jìn)行高溫固化處理。干燥溫度150℃，干燥時間6h。后隨爐降溫至常溫下拆壓盤。

（五）低壓線圈繞制好后，將主控道的撐條綁在低壓線圈外層，用收縮帶綁扎牢固，再鋪設(shè)紙板，綁扎牢固后，繞制高壓線圈。繞制時應(yīng)保持足夠的張力控制，張力控制在(25～35）MPa之間。高壓線圈繞制主要是控制緊實(shí)度，首尾3匝加包皺紋紙絕緣，每層油道加包玻璃絲粘帶，高、低壓線圈撐條對齊對平。繞完后外層半疊纏繞2層無緯帶。最好在高壓線圈長軸外層再鋪設(shè)4mm撐條，撐條間距20mm。注意低壓尾頭和高壓線圈之間、高壓首頭和低壓線圈之間有足夠的絕緣強(qiáng)度和距離。

（六）高壓線圈繞制完成后在線圈上下端部刷HH膠三遍，使端部之間充分浸膠。再次對線圈壓裝定型，且進(jìn)行干燥。干燥方法按器身干燥工藝處理。如不刷HH膠，也可整體真空浸漆。

（七）變壓器制造過程中，牢記4緊原則：線圈繞緊，器身撐緊、壓緊，引線綁緊。引線焊接盡量采用水氫氧焊機(jī)焊接，放棄老的乙炔焊接。焊點(diǎn)套皺紋紙管進(jìn)行防護(hù)。相間隔板一定要撐緊實(shí)。器身干燥采用真空干燥，注油采用真空注油工藝。

（八）疊鐵芯最后在線圈上、中、下高度方向既沿軸向均布三道聚酯帶進(jìn)行三相線圈的整體捆綁（聚酯帶提前烘干使之預(yù)收縮）。

結(jié)語

10kv配電變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝，且與運(yùn)行管理、運(yùn)行條件及施工工藝水平等方面有很大的關(guān)系，變壓器短路事故對電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行危害極大，為避免事故的發(fā)生，應(yīng)從多方面采取有效的控制措施，以保證變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。