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1、带纵向油道螺旋式绕组的换位处理 (沈阳变压器研究所， 辽宁 沈阳 110179) 摘 要：提出了传统双螺旋绕组的换位引起的辐向超差问题，分析总结了传统双螺旋绕组与带纵向油道双螺旋绕组结构上的不同点，并提出了设计上的改进措施和工艺操作要领。 关键词：变压器；绕组；换位；工艺；措施 1 前言 绕组作为变压器的重要组成部分，对变压器的安全可靠运行起着至关重要的作用。 绕组的质量，除受干燥、加压几道处理工序的影响外，其绕制工艺，基本决定了绕组的整体质量。而就绕组绕制本身来讲，导线的换位处理是绕组绕制过程中必须谨慎操作的环节。 本文所述内容是针对容量为6301600kVA ，S9配电变压器所采用的带纵向
2、油道双螺旋或四螺旋式绕组的换位处理。2 问题的产生 由多根并联导线沿轴向成螺旋状缠绕而成的绕组，我们称之为螺旋式绕组。由多根并联导线组成单列线匝，绕制而成的螺旋绕组称单螺旋绕组。由多根并联导线组成双列线匝，绕制而成的螺旋绕组称双螺旋绕组。由四列线匝绕制而成的螺旋绕组称为四螺旋绕组。 目前，630kVA及以上容量的S9配电变压器的低压绕组均采用双螺旋或四螺旋绕组。由于多根并联导线绕组在绕组漏磁场的作用下会产生附加损耗，因此在绕组绕制过程中，列间导线要进行多次交叉换位，同时满足并联导线长度近似相等，以降低附加损耗。 根据导线换位的实际经验，相邻列间导线经交叉换位后，会造成换位处的绕组辐向尺寸大于正
3、常绕线处的绕组辐向尺寸。在明位S弯处，导线会高出半根导线厚度；在暗位S弯处，导线也会高出半根导线厚度。如果不考虑导线换位所需的绝缘包扎厚度，那么辐向尺寸会高出一根导线厚度。双螺旋绕组换位示意图见图1。 3 换位处辐向尺寸超差的危害 低压绕组辐向局部尺寸超差过大，不仅会影响高压绕组的套装，而且主空道尺寸也无法得到保证。更有甚者，会危及变压器安全运行。 另外，对于采用高燃点油的变压器来讲，势必要增大油流阻力，这会使变压器绕组产生的热量得不到更好的传递、散发，从而降低了变压器的运行年限。所以说，解决绕组辐向尺寸超差问题，可以从根本上控制绕组的铜-油温升。4 换位处尺寸超差的处理4.1 设计上采取的改
4、进措施 目前，从S9配电变压器绕组图纸上看，无论是双螺旋或四螺旋结构型式，均采用偶数并联导线。其每列包含的并联导线根数相同，这可以很好地保证绕组辐向尺寸相等。但由于现在采用的新螺旋绕组结构型式，只带有纵向油道垫块，没有传统的辐向油道垫块，因此，原换位产生的辐向超差问题，可以受辐向油道垫块外限遮挡，不会影响产品质量，而现在新S9绕组换位超差问题，就会影响产品质量，而且影响还很大。双螺旋绕组的油道布置见图2。 在取消辐向油道垫块后，为了避免出现绕组换位处辐向尺寸超差现象，我们首先在设计上采取了改进方案，将以往组成绕组匝数的多列导线，由每列并联导线根数相等改成不相等。也就是说，使两列并联导线根数相差
5、一根。例如，双螺旋绕组，原来是6+6=12根导线并绕(6为每列并绕根数)，现改为6+5=11根导线并绕。双螺旋绕组导线排列，如图3所示。 4.2 工艺上采取的措施 设计上进行了改进，工艺制造上还必须予以保证。首先，我们用0.5mm厚纸板条作为填充材料，宽度略比导线线规宽度小一些，长度足够，数量足够，以便在使用时，根据实际需要长度而进行剪切配合。 纸板条填充的位置必须考虑可操作的实际情况，即纸板条不易脱落、方便绕组绕制紧实、导线的散热以及绕组外表面美观等因素。根据经验，我们认为填充纸板条不宜放在线段内外径地方，纵向油道两侧的地方。纸板条填充示意图，如图4所示。 换位时，为了不使导线的S弯处辐向尺
6、寸出现局部过高或过低，通常我们把换位的上、下两个S弯均放在相对应的位置上(一个撑条间隔内)，即所谓的交叉换位。但这样做的结果，会使换位处的辐向超差比较明显。因此，可以将明位和暗位相应地错开一段距离(两个撑条间隔完成两个换位，即明位和暗位)，以保证辐向尺寸变化很小，甚至微乎其微。双螺旋绕组导线换位，如图5所示。 从提高换位的质量出发，换位处必须采取绝缘包扎的加强措施。其具体方法有，导线换位扌威弯除用特制扌威弯工具外，最好在扌威弯工具弯口处，即与导线表面接触的地方垫稍软些的洁净布，用来改善导线由于扌威弯可能受到的硬伤害。另外，补包换位处的绝缘厚度要把握适中，材料以绝缘皱纹纸或高密度纸为宜。S弯的过
7、渡长不宜太小，其与相邻导线形成的爬坡(即所谓剪刀口)处，无论明位和暗位均宜垫一张0.5mm纸板，导线换位包扎处理示意图见图6，以防止对原导线匝绝缘造成损伤，这对提高绕组整体质量，预防导线和匝间发生短路有着重要的作用。5 结论 双螺旋或四螺旋绕组在采用带纵向油道结构后，换位处的辐向超差，引发的问题及后果不容忽视。 双螺旋或四螺旋绕组并联导线根数由偶数改为奇数后，可以充分利用少一根导线厚度的空间来解决换位处辐向尺寸的超差问题。若能够严格按照工艺要求操作，可以有效地改善辐向局部过大的现象。 解决绕组换位处辐向尺寸的超差问题，还可以有效地减小高燃点油变压器的油流阻力系数，克服高燃点油流动性差的缺点，可最大限度地发挥高燃点油的特性。
