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1、 变压器的技术特点三低一高及优势1、降低变压器损耗的措施变压器部损耗包括空载损耗与负载损耗两局部。降低变压器部损耗的措施，也必须从这两方面进展考虑。1)降低变压器空载损耗的措施：变压器空载损耗产生于变压器磁路铁心部。要降低变压器空载损耗，必须从铁心选材、构造设计和制造工艺三方面采取措施。1硅钢片选用自变压器创造以来，铁心材料进步显著，市场上也有不同型号的硅钢片可供选择。要降低变压器空载损耗，首先考虑的就是选择单位损耗低的硅钢片。2构造设计变压器空载损耗大小受铁心中磁通密度影响很大。要降低变压器空载损耗，可适当降低变压器铁心磁密，但要兼顾由此引起铁心重量增大所导致损耗增加的因素。另一方面，采用多
2、级步进搭接构造可以减少铁心接缝部位的磁场畸变，降低局部涡流损耗。3制造工艺变压器制造工艺对硅钢片性能有很大影响。采用先进的铁心剪切设备可以减小硅钢片毛刺，从而降低铁心损耗；铁心叠片轻拿轻放和均匀夹紧可使硅钢片材料性能免于劣化，防止引起铁心损耗的增加。2)降低变压器负载损耗的措施：变压器负载损耗产生于变压器电路局部和构造件部。要降低负载损耗，除要选择优质铜材外，主要应在构造设计中进展考虑。从构造上降低变压器负载损耗，是变压器制造技术进步的一个重要标志。变压器负载损耗包括载流导体的直流电阻损耗、并联导线之间的环流损耗、导体部的涡流损耗、构造件的杂散损耗四个方面。降低变压器负载损耗，也必须从四个方面
3、加以考虑，并兼顾各个因素的相互影响。1降低直流电阻损耗的唯一途径是减小导体的电流密度，但这要造成材料本钱和导体涡流损耗的增大。2减小并联导线之间的环流损耗。并联导线之间的环流损耗是由于各导体之间所交链的漏磁通不相等所致。通过对漏磁场的分析与控制，结合并联导线的适当换位，可以将环流损耗降至最低。3由于导体中的涡流损耗与其垂直于漏磁场方向尺寸的平方成正比。换位导线与组合导线的使用，就是为了减小导体尺寸，从而到达降低涡流损耗的目的。4构造件部的杂散损耗本质上就是漏磁场在金属部件中产生的涡流损耗。通过应用电磁屏蔽、磁分路技术，减少进入构造件部的漏磁场，可以有效降低变压器杂散损耗。2、变压器低局放的实现
4、通过对变压器局部放电机理的研究，我们认为，变压器局部放电水平的上下，是对制造企业综合水平的反映；降低变压器局部放电水平，除从设计方面降低变压器局部场强以外，更重要的是从绝缘材料选用、油的处理、器身保洁与枯燥处理等方面采取措施，这些都必须由优良的制造设备和先进的制造工艺加以保证：1局部放电产生的机理变压器的局部放电是指在器身部绝缘系统中，由于一定电压作用所发生的局部放电击穿现象。局部放电的特点：一是局部绝缘击穿不是贯穿性绝缘放电，二是放电和熄灭交替反复发生。变压器局部放电的原因有两个，一是由于存在局部电场集中包括由于悬浮电位而引起的电场畸变，引起局部区域变压器油放电；二是由于固体绝缘材料或油中存
5、在各种气泡，因为气体介电常数比油或固体材料的介电常数要低，在一定电压作用下，在由气体、油、固体绝缘材料组成的串联系统中，气体要分担较高电压；另一方面，气体的电击穿耐受电压又低于油或绝缘材料的电击穿耐受电压，当在这种绝缘系统上所施加的电压到达一定值时，绝缘部存在的气体就成为设备局部放电的发生点。由于局部放电能量很小，它的存在并不影响绝缘系统的短时绝缘强度。当由于局部放电而使固体材料空穴中的气体击穿时，空穴的外表将充当瞬时的阴极和阳极。电子撞击阳极时有足够的能量使绝缘外表化学键被破坏，而正离子撞击阴极时那么可能使绝缘外表的温度升高而造成绝缘破坏，并形成通道和凹坑。此外，活性放电生成物还将在空气中形
6、成O3或NO2，由于它们的电化学作用，将不断加速绝缘老化，其最终结果是材料的缓慢腐蚀和由此引起的固体绝缘减弱，并最终导致绝缘击穿。2变压器的无局放设计1运行中的变压器必须能够承受正常工作电压和各种过电压的作用。均匀电场下的绝缘构造很容易利用传统方法进展设计，但在不均匀电场中例如绕组端部、引线电场等，由于电场集中的影响，常常发生局部放电现象。本公司以对特殊部位电场的有限元分析为根底，通过采取电场屏蔽措施改善电场分布；通过分隔油隙提高介质的起始放电水平，使得最大电场强度的发生值低于局部放电场强的起始值。2在高场强区不使用环氧玻璃布板或其它介电常数过大的材料；在厚度较大的绝缘件上开浸油孔，保证绝缘件
7、彻底被油浸透；在器身易存气的地方开排气通道。根据需要在铁心与绕组之间增加地屏；将带电部位的焊接点进展金属圆化屏蔽；所有绝缘件边棱倒圆去毛；高场强区金属件边棱倒圆至少R5、光洁度 。在构造上确保接地部件可靠接地，需要有接地连接的部件接触面上不涂漆。3工艺措施与设备保证1变压器生产现场采用全密封构造的净化车间。控制车间降尘量50mg/m2d装配区30mg/m2d，地面为环氧地坪、门窗封闭、进作业区换鞋、更衣； 原材料进车间前进展除尘处理、车辆进车间时轮下垫临时胶板，部转件车不出车间；器身成品与半成品均及时用塑料布进展覆盖；油箱使用前将外表认真擦拭。2控制金属粉尘不混入产品或绝缘件中。地屏、静电板在
8、专用区进展焊接操作，带金属粉尘的工具锉刀、砂纸等不允许与绝缘材料混放，导线焊、砂时要彻底防护好，铝箔、金属化皱纹纸单独存放防止金属粉末脱落，绝缘件加工设备不许加工金属部件。3严格出头屏蔽工艺的贯彻执行。110kV级以上产品中电压35kV级的所有出头都要用铝箔和金属化皱纹纸进展屏蔽，并根据电压等级控制电极直径。利用冷压连接工艺代替传统的焊接工艺，减少焊接操作造成的对器身的污染。4利用400kW煤油气相枯燥设备进展器身枯燥处理，控制绝缘含水量3%；在枯燥过程过煤油的冲洗，将使变压器的器身干净度更高。5严格真空注油工艺，控制注油真空度要求、抽空时间、注油速度，确保油温不低于60，防止注油过程中带入气
9、体。进入变压器部的油提前进展脱气处理，控制含尘量2000粒/100ml。按工艺规定时间进展注油后的变压器静放，使部残存气体逸出或被油吸收，绝缘件充分浸透。6提高现场管理水平，不允许操作者佩带钥匙、饰物等进入装配现场。铁心插板、夹件装配、引线配制时将器身进展覆盖，防止各种金属颗粒落入器身部。3、低噪声变压器制造1变压器噪声的产生变压器噪身由相关部件机械振动所引起，它主要包括主体噪声和冷却系统噪声两局部。1变压器本体噪声变压器本体噪声源包括：电工钢带磁滞伸缩引起的铁心振动；电工钢带接缝处或叠片间由于磁通横向穿过而引起电磁力所产生的铁心振动；在绕组漏磁场中流通的周期变化负载电流所引起的绕组振动；漏磁
10、通所引起的箱壁包括磁屏蔽振动。变压器本体振动通过两条途径传给油箱：通过铁心垫脚的固体传递和通过变压器油的液体传递。2冷却系统噪声。变压器冷却系统的噪声主要是带运动部件的风扇和油泵所产生。3变压器本体噪声和冷却系统噪声合成形成变压器噪声，并以声波形式向空气四周传播。2降低变压器噪声的措施降低变压器噪声的措施可以从两方面考虑，一是降低噪声源所产生的噪声，二是阻断噪声向周围空气中的传播。1降低变压器噪声源所产生的噪声。a采用磁滞伸缩小的优质电工钢带。一般而言，电工钢带单位损耗越低，其在一样磁密下的磁滞伸缩越小。b降低电工钢带中的磁通密度。磁通密度越低，磁滞伸缩越小。但磁通密度降低要导致铁心体积增大，
11、从而所引起噪声增大。应在二者之间找到最正确平衡点。c改进铁心构造。采用全斜45步进搭接构造，在保证铁心机械性能的条件下尽量减小接缝区面积，可以有效降低沿非轧制方向通过的磁通量，从而降低噪声。d铁心均匀夹紧，保持钢片平整，防止出现波浪形，以免损害电工钢带磁化性能。e在铁心片中参加减振橡胶垫板。f使用低噪声风扇或低噪声油泵。降低风扇或油泵转速，改进叶片形状，提高风扇动平衡性能等都属于降低风扇噪声的措施。2在噪声传播途径上采取措施a在铁心垫脚下面加放橡胶垫板，减小铁心振动向油箱的传播。b合理设计油箱构造，防止油箱与铁心振源发生共振而将振动放大在油箱加强铁灌沙子就属增加油箱刚度的措施；c在油箱与附件主
12、要是冷却器、散热器、连管之间增加软连接头减少振动传播。d在油箱上使用高效隔声构造在钢板上安装吸声材料。e使用有源消声技术在变压器附近安装发声装置，并使该装置发出的声波与变压器产生的噪声波相抵消，防止其向周围空气中传播。4、提高变压器抗短路能力的措施在短路故障情况下，变压器载流回路中将流过很大短路电流，该电流与绕组漏磁场作用产生巨大的短路电动力，并在瞬间发出大量热能。变压器的抗短路能力就是其载流回路对短路电流所产生的动、热负荷的承受能力。我公司产品通过采取以下几方面的措施来提高变压器的动、热稳定性能：1设计上充分考虑产品承受短路的各种工况，针对最严重的短路情况，利用先进分析软件对绕组漏磁场、力场
13、和温度场进展分析计算。通过改善绕组安匝分布，结适宜当的电磁屏蔽措施来控制绕组漏磁路径，以对变压器绕组漏磁场进展最优化调整，使得绕组短路电动力发生值到达最小。2根据构造要求设置单独的调压绕组，严格控制高压绕组、低压绕组、调压绕组的轴向尺寸，使各绕组的磁中心相互一致，到达减小短路轴向力发生值的目的。当调压绕组辐向尺寸较小时要采用“赶紧工艺保证绕组辐向紧实，并用无纬带绑扎外围的纸筒。3以绕组自支撑理论为根底，根据构造需要选择半硬铜导线或自粘换位导线；将绕组直接绕制在刚度好的硬纸筒上硬纸筒厚度可以为4mm、5mm、6mm，并通过预烘干工艺有效控制其尺寸收缩；绕组线饼辐向尺寸采用“0裕度设计，对绕组出头
14、、换位弯折的绝缘薄弱部位进展绝缘加强和可靠绑扎对不同构造绕组规定了不同的绑扎方法；螺旋式绕组端部线匝拉平改善端部磁场分布，并保证出头绑扎紧实；必要时使用外撑条增加绕组线饼的轴向稳定性。这些措施的采用使绕组本身就完全具备了抵抗短路电动力作用的能力。4将铁心圆整化。传统构造中绕组部纸筒与铁心柱之间仅在心柱边棱的有限部位接触，而这些接触部位不一定与绕组撑条处于同一半径上，从而降低了绕组部支撑的可靠性。通过使用硬质绝缘材料将阶梯状铁心柱圆整化，使绕组撑条得到可靠支撑，大大提高了绕组的辐向座屈强度。5增加绕组支撑数量。绕组部支撑的数量，对绕组辐向稳定性有重要影响。在绕组承受较大径向短路力作用的情况下，通
15、过增加绕组部支撑撑条数量，不仅减小了线匝弧段的跨距，而且提高了绕组圆整度，这些都有效提高了绕组承受径向短路力作用的能力。当绕组两撑条之间间距大于60mm时加临时撑条绕制，防止导线出现多边形。6在准确计算绕组短路轴向力根底上进展变压器器身构造件压板、托板、拉板、拉带等设计，保证将绕组可靠压紧。必要时采用弹簧压钉构造，以在变压器整个运行过程中使绕组具有可靠的轴向压力，保证变压器短路状况下的绕组轴向动稳定性能。7改进工艺措施对绕组进展稳定性处理。线圈绕制时采用轴向、辐向压紧装置，保证线饼绕制紧实；对绕组进展恒压枯燥处理，并在压装过程中反复调整绕组高度，使各绕组在规定压力下的尺寸到达设计要求；绝缘垫块全部倒角，并进展预密化处理压力达80100Mpa，这些措施都保证了变压器运行过程中绕组轴向尺寸的稳定。8器身分相预套装。线圈套装的传统工艺是在大气环境中进展，由于套装时间长，器身绝缘件受潮严重，在套装完毕器身枯燥过程中，绝缘件尺寸收缩较大，导致绕组与各构造件之间出现间隙。分相预套装恒压枯燥工艺是先将通过恒压枯燥处理的各绕组以每相为一个单元完成套装，并对预套装后的相绕组再次进展恒压枯燥处理单个绕组恒压枯燥分相整体组装相绕组二次恒压枯燥，由于各绕组单独进展恒
