电力变压器技术特点.ppt

1、电力变压器技术特点简介,我公司制造的电力变压器主要特点是两低一高，两低为低局放、低噪音，一高为可靠性高。,一、局部放电的控制措施,我公司在设计、制造工艺、原材料选用，生产、试验及现场安装等方面重视局放问题，并采取措施将局放值降低到最小程度。 变压器的局部放电问题与许多因素密切相关，其主要影响有几下方面： 变压器设计结构 制造工艺 生产环境 原材料质量 我公司在整个生产中，针对上述几个方面，通过严格的质量保证体系保证产品的高质量。,1、设计结构方面,局部放电产生的原因是由于绝缘结构中存在着一些弱点，这些弱点既可以在结构设计时产生，也可以在制造过程中产生，不良的设计和制造导致电场过于集中，在该电场

2、集中的地方，就有可能使油隙产生局部放电或沿固体绝缘表面放电，甚至导致固体绝缘击穿。 为了避免变压器结构设计时出现的局部电场集中，我们采取专门的电场分析软件，对变压器进行优化设计，严格控制各结构部位的局放电压下电场强度值，使其不超过产生局部放电允许的场强值。无论是高压电极还是对地电极包括它们周围的绝缘材料，只要某处场强值超过了出现局部放电的最小场强，就可能导致局部放电发生。另外，若在操作过程中引起结构件或绝缘的破坏，也能造成局放量过大。,针对设计结构方面引起的局部放电问题，我们采取了以下几点措施：,1.1 对变压器新结构、新尺寸产品的电场较高区域进行详细计算，按局放试验电压下的场强校核绝缘结构和

3、距离。 1.2 改善线圈端部电场的分布，避免产生电场集中，降低局放量。 1.3 对于在操作或转运过程中，绝缘容易受到损伤的部位和场强较大的部位，主要是线圈 出头根部，大量采用成型绝缘件以保护绝缘不被伤害，同时也增加了绝缘强度。 1.4 通过对高压出头采用特殊的圆整化措施，极大地降低了局放量。通过对地电极形状的改进，如对夹件、法兰和出线盒壁边缘圆整化等措施都起到了降低局放的作用。,1.5 对处于高场强区域内的绝缘块的边缘尖角进行圆整化处理， “绝缘电极圆角化”降低了其表面电场强度和局放量。 1.6 在绝缘结构设计时充分考虑抽真空和注油时气流的畅通性，避免由于局部窝气而造成的局放量大。 1.7 采

4、用新结构的磁屏蔽，其外部为绝缘纸板包裹，且保证一点接地，避免了多点接地或悬浮电位引起的局放量大。,2、制造工艺方面,制造工艺在局放的控制中占很重要地位，如果由于制造原因使金属部件带有尖角、毛刺或者绝缘件混进杂质等，就会造成电场分布发生畸变，场强升高产生局部放电。另外由于工艺处理不当如干燥不良、真空度不够等均会使绝缘油含气量、含水量超高而产生局部放电。针对上述问题，我们采取以下措施：,2.1 严格遵守油箱及导线焊接工艺，保证接头、焊点无尖角和毛刺； 2.2 确保绝缘件表面光滑，我公司购买了绝缘件加工倒角机、铣边机和去毛机等专用设备。 2.3 绝缘压板和处于高场强区的绝缘垫块等保证边角圆整化。 2

5、.4 采用真空注油工艺，对真空注油的真空度、油温和注油速度进行严格控制，产品在总装工序要用真空泵抽真空。 2.5 引线焊接采用冷压焊工艺，减小了制造中金属粉尘的产生和扩散，进而降低局部放电量。,3、生产环境,只有清洁的环境才能制造出高质量的产品，为净化产品，确保低局放，本公司铁芯、线圈、绝缘件、装配均在全空调、全密封、无尘、净化的车间进行生产。 3.1 做好厂房和工作场地的净洁工程，绝缘、线圈、铁芯和总装车间的降尘量控制在20mg/m2d以内。 3.2 线圈、绝缘件、硅钢片和器身半成品的存放、运输期间必须进行覆盖。,3.3 清理线圈、铁芯、器身等部件时只许用大功率吸尘器，严禁用高压吹。 3.4

6、 加强空调净化厂房出入管理，车辆进入该区域必须除尘。 3.5 加强零部件、半成品的传递、运输管理，运输器具必须干净无尘。 3.6 健全半成品、零部件交接验收手续，不净洁的半成品、零部件不许进入成品车间。 3.7 装配插板工序、装配引线工序在施工中，产品器身要用纸板围挡，防灰尘与异物进入。,4、材料方面,4.1 我们采用魏德曼公司制造的优质绝缘纸板、绝缘件、成型件及国产高密度层压板。 4.2 严格控制电磁线、引线电缆、铜棒等材料的制造质量，对外协生产厂家进行质量监控。 因为采取了上述措施，我公司在解决变压器局放问题上已取得了明显的效果，我们生产的变压器局放量小于100PC。,二、低噪声技术措施,

7、噪声来自铁芯，并通过器身、油、油箱对外传播。同时冷却装置等附件噪声的叠加会增加噪声。我公司已成功地生产出大量低噪声变压器，为此采取的措施有： 1、选择合适的磁通密度及高导磁、低磁致伸缩的优质硅钢片，降低噪声。 2、计算铁芯的自振频率，避开引起铁芯共振的磁致伸缩频率。 3、铁芯采用阶梯全斜步进搭接接缝技术，而且一片一叠，极大地改善接缝处磁通分布，降低噪声。,4、采用国际先进的进口乔格线剪切铁芯片，毛刺极少，且能自动堆垛成一个芯柱。 5、控制合适的铁芯压紧力。 6、器身完全采用高抗短路强度的结构、工艺措施，避免机械噪声的传播。 7、铁芯与油箱间采用TW型隔振橡胶垫，其隔振性能远大于一般橡胶，减少铁

8、芯噪音的传播。 8、在变压器油箱的加强铁中灌注隔声物质，加大油箱质量，减少油箱共振，增加吸声率。 9、为了减少变压器噪声从变压器油箱向外辐射，在变压器油箱外安装高效隔声板。,三、提高产品抗短路能力的措施,一、设计和工艺、选材原则 根据理论和实践的研究成果，要保证变压器承受短路能力的原则是：基础要稳定，支点要可靠，短路力要小，保护力要大，导线自身的强度要高。 基础要稳固指的是：短路力作用在线圈上，经过垫块、撑条及线圈支架再传递各种各样的支撑零件上，最后传递到铁芯、夹件、拉板直至油箱。 虽然短路过程时间很短，但有个过渡过程，在这个过程中，变压器会剧烈抖动，任何一个零件移位，都可能造成整个变压器失稳

9、，从而造成短路损坏，,要保证支点可靠，也就是绕组的撑条，垫块要成为可靠的支点。 短路力要小主要是指绕组要对称设计，做好绕组的安匝平衡，减少短路轴向力。 保护力要大，是指适当增加压紧力，确保压紧力大于短路轴向力。各结构件的机械强度大于可能受到的各种力。 导线自身的强度要高，是指导线本身耐受短路时机械强度要高。 对上述设计和工艺原则，我们采用引进的“变压器漏磁场及绕组短路强度计算软件包”进行详细精确的计算，并采用成熟的设计工艺措施进行保证。,二、保证产品高抗短路强度的措施 保证基础稳定的措施： 铁芯是变压器器身、引线支架的基础。对铁芯本身我们通过大板式上下夹件、拉板、拉带、上梁、侧梁，将铁芯形成一

10、个牢固的钢性框架。 铁芯与油箱间采用反压钉等措施具有六向强力定位。保证在短路时、起吊时、各种运输时，铁芯在油箱内不会有任何移动。,保证支点可靠的措施 内绕组绕制在硬纸筒上。 充分保证绝缘垫块的稳定性，保证垫块充分收缩。采取线圈干燥，组装后器身干燥，引线完毕后整体干燥，共三次干燥的工艺。 采用机械强度高的绝缘材料，如采用高密度T4纸板等。 压板采用主副压板,并增加压钉数目。 引线夹持件距离适当。 保证短路力要小的措施： 绕组对称设计，对称布置。,保证保护力大的措施： 适当增加压紧力，保证压紧力大于轴向力。 各结构件的机械强度大于可能受到的各种力。 各结构件相互锁死，使不同零部件构成一个整体。 保

11、证导线本身的机械强度： 根据短路强度计算结果，对变压器选用高强度丹尼松纸包制的组合导线（120MVA低压采用自粘性换位导线）。,三、绕紧、套紧、压紧 1. 采用具有轴向、辐向拉紧装置的立式绕线机绕制线圈，保证绕组绕紧。 2. 根据短路强度计算的结果，适当增加撑条数，并设置外撑条。 3. 保证线圈及器身套紧，套装在热状态下进行，套装间隙1mm以下。 4. 压紧充分：绕组、器身，每次干燥后要压紧整形，总装时，采用进口液压缸按压紧力要求充分压紧。 5. 绕组安匝不平衡度小，在绕组干燥后压紧整形时，线圈高度如高于设计值，再次进行干燥。干燥完后，按安匝平衡分区测量调整绕组间的安匝平衡度。,四、新材料的应

12、用,为了使电力变压器能承受过载后热点温度，提高产品寿命，选用NOMEX绝缘材料，用来制造各种绝缘部件。 NOMEX绝缘材料是由美国杜邦公司开发的一种新型的绝缘材料，以前主要应用在航天领域，近年美国才允许在民用产品中使用。它是一种以芳香聚酰胺纤维为基础的合成材料，具有以下优点： 在220的高温中运行，稳定性仍然极佳，仍能保持纤维原有的特性，分子链不易破裂，不易老化，因而热稳定性强。 在液体冷却介质中，高温运行时不会裂解，并且不会释放出气体和二次产物。 在高温干燥工艺及在静态和动态负荷条件下，在190的矿物油中厚度收缩较小，几何尺寸稳定。,在油中介电常数较低，约为3.4，比普通绝缘材料低23.5%。 在油及空气中都有良好的介电特性，且受气体含量的影响较小。 在油中有良好的局部放电强度，在相同的条件下，耐压试验击穿时间约为普通绝缘材料的10倍。 NOMEX纸在300时的限氧指数还大于20.8%，有很好的阻燃性，即使在被燃烧时，在烟雾中检测不到有害物质，安全性好。,我们利用NOMEX绝缘材料其良好的电气性能、物理性能和机械性能，用来制作和加工所需的各种绝缘件。（以下均为各种型号