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1、GB6450 -86GB1094 - 1996GB/T10228 - 1997IEC60726 76DIN42523干式变压器技术性能描述(1)干变技术说明1 .适用标准：顺特干式变压器的设计，制造和试验依照并符合下述标准:干式电力变压器电力变压器干式电力变压器技术参数和要求干式电力变压器干式电力变压器2 .质量体系：顺特电气质量保证体系获英国标准协会(BSI )和香港品质保证局(HKQAA )的ISO9001认证，覆盖的产品范围包括：树脂绝缘干式变压器、干式电抗器、预装式变电站、组合式变压器、 高低压开关柜和电力电子成套设备、智能电器的设计和制造。3 .产品发展：顺特电气已开发制造了SC -
2、 SC3 - SCB3 - SC8(SCB8) SC9(SCB9)-SC11(SCB11) 七代干式变压器产品。1.1 低损耗：以用户三十年变电总成本最优化设计约束条件来进行变压器损耗等参数的选取，使空载损耗大幅降低，负载损耗也达合理的水平。1.2 噪音：顺特电气与国内知名大学和科研机构合作进行噪声机理的研究，在设计磁密的选取，铁心结构及线圈结构等方面作出改进。顺特电气在变压器设计中全面运用取得的成果，使变压器的噪声水平比国标规定值小 815dB。1.3 可靠性：顺特电气引入可靠性工程技术，在设计、采购、生产、试验、故障分析等环节实施改进工作，从而保障产品的可靠性并持续改善。1.4 抗温度变化
3、：用环氧树脂浇注的线圈可以使得变压器能够在较大温差范围内工作，顺特电气产品在荷兰KEMA公司通过了 -25 C175 c抗热冲击试验。1.5 抗短路能力：在设计中通过计算机核算变压器结构抗机械力能力，核算短路时的变压器应力情况以考察变压器抗短路力情况。1.6 局部放电：选取优化设计的线圈结构避免局部场强集中，使局部放电水平降至最低。5 .设计工艺过程：设计部门按国际、国家、行业标准和厂标或用户要求提出设计期望值，输入计算机进行自动计算，初步方案经调整，通过后进行计算机CAD模块化三维绘图，然后经计算机网络传输至工艺部门进行工艺方案的计算机设计。工艺部门确定工艺方案后通过网络传输至计算中心输出全
4、部 设计工艺底图。顺特电气已建立了分布于全厂的计算机光纤网络系统，实现了资源共享和集中管理，设计工 艺上开发并采用了先进的模块化设计，提高了效率和工作质量。6 . 结构：高压线圈6.1 高压线圈：导体采用漆包铜扁线，层间以玻璃纤维作绝缘和加强，在 高度真空下以环氧树脂浇注成型。树脂及其组分全部采用瑞士或德国公 司产品，保证产品良好的电气绝缘性能和机械物理特性。设计，根据具 体散热情况，设置适当的散热风道，保证变压器运行的平均温升不超过 100K o另外，合理布置线圈的匝数分配，避免局部场强的集中，并根据 场强的分布情况，选取合适的纵绝缘和主绝缘。对于电压等级（20KV及以上）较高的高压线圈，为
5、了提高变压器抗雷电冲击能力，首末几匝靠 线圈中部绕制，增大首末匝对铁斩的距离。同时，考虑到雷电冲击波电地降低变压器的空载损耗压梯度在线圈上的不均匀性, 的绝缘。6.2铁心：材料采用优质冷轧晶粒取向硅钢片，五阶梯接缝步叠，有效高压线圈的首末几匝采用Nomex纸伴绕，以加强首末几匝德国乔格横剪线自动堆线的铁芯真空浇注设备箔式线圈绕制铜箔绕制的低压线圈强迫风冷和噪音水平。铁心片的剪切由德国GEORG横剪线自动完成，自动堆栈铁心，采用不叠上铁斩工艺，简化了工序，减少铁心 片的磨损，加工精度高。铁心采用高强度聚酯带绑扎，穿心螺 杆夹紧，拉板结构增强机械强度。铁心表面涂有防锈树脂绝缘 漆，以加强其防锈效果
6、。6.3 低压线圈：顺特电气产品在500kVA及以上的配电变压器，低压线圈为箔式结构，采用优质铜箔绕制。小于 500kVA产品线圈型式与高压线圈相同，其导体采用涤玻铜扁线。低压采用箔式线圈绕制，加工工艺简单，提高了变压器的可 靠性，且不存在轴向匝数和轴向绕制螺旋角，高低压绕组安匝平 衡，短路时变压器轴向应力较小（线绕产品短路时的轴向应力为 辐向应力的10倍左右）。另外，由于其绝缘较薄，工艺上又可容易设置多层风道，解决散热问题。低压箔式线圈采用法国 STOLLBERG 公司自动箔式绕线机自动绕制，出线铜排采用直出排结构，只有内部焊缝（在绕线机上采用氧气保护焊接，精度高，焊接电阻小），无外部焊接过
7、程。绕组层间采用DMD预浸布绝缘，绕制完毕后端部用树脂密封固化。7 .风冷系统：顺特采用置于外壳内的帘幕式风机，具有噪音低，冷却均匀，安装 方便的特点。设计时，根据变压器的容量大小，采用不同风量的冷却风机， 以获得足够的散热效果。8 .保护外壳：外壳的防护等级有 IP20、IP21、IP23、IP31等。顺特IP20 保护外壳为铝合金材料组合结构，一般为高、低压侧均开门（或按用户 要求），对变压器操作方便，安装拆卸简单，重量轻，具有良好的通风设计，不影响变压器的通风散热。IP23外壳为钢板或复合板结构，钢板结构一般用在户内，而复合板结构可在户外使用外壳可根据用户要求采用不同的材质和喷涂不同的颜
8、色。IP23保护外壳IP20保护外壳9.温度显示控制系统：IP21保护外壳变压器温度保护装置采用 TTC - 310系列温度显示控制系统，PTC非线性电阻和 PT100线性粕电阻双重保护，LED温度显示，单片机控制，可校调控制温度、自动/手动启停风机，自动发出报警、跳闸信号、记录运行温度的最大值。其中各控制点温度出厂温度显示控制系统时设定为风机启动 90 C ,风机停止80 C ,超温报警140 C ,超温跳闸150 C,可选装配置420mA电流输出或计算机 RS232或RS485通讯接口。10.其它选装附件:可根据用户要求配置高低压互感器、计量仪表等附件。带外壳的产品还可以选用高压带电显示，
9、电磁锁等配件。11 .有载调压:干式配电变压器一般为无载调压，根据用户的要求可配置- -/0 U计量仪表低压互感器有载调压变压器常规出线雷电冲击试验设备工频耐压试验设备局放检测仪局部放电/声波测量试验室有载调压开关，与有载调压变压器进行自动调压变压，有载调压 开关一般采用真空柜式开关，与变压器一体化装配。也可根据用 户的要求选择不同类型的开关。12 .出线方式：高压进线一般为电缆进线, 低压出线一般为常规出线，可 按用户要求设计为封闭母线或 低压侧出线。13 .出厂试验：顺特电气产品在出厂前都经严格的出厂试验，出厂试验项目见下述。顺特电气拥有先进而完善的检测设施，在工厂内能完成除短路试验外的全
10、部试验项目。为保证产品的质量，顺特将局部放电列为出厂试验项目之一。出厂试验项目：1 .变压器各分接电压变比测量和联结组别测量。2 .绕组电阻的测量：包括高低压绕组相电阻和线电阻的测量。3 .绝缘试验：包括工频耐压试验（高压对地、低压对地）测试主绝缘、感应耐压试验（低压加200Hz两倍额定电压）测试变压器内绝缘、绝缘电阻测量（高压对地、铁心对地、低压对地）。4 .性能试验：空载损耗、负载损耗、短路阻抗、空载电流、阻抗电压。此项由计算机自动测试系统（华南理工大学与我厂联合研制）完成，无须任何手工计算。5 .局部放电测量。（2）干式变压器线圈绕制方式及其性能比较近年来，干式变压器以其难燃防火，免维护
11、，无油污等优点，在我国获得了广泛的应用与发展。各种结构形式的干式变压器竞相呈现在我们面前变压器高低压线圈历来采用线形导体绕制，后来，随着配电变压器应用领域的扩大，变压器容量及其电流越来越大，其低压（通常为0.4KV）侧电流的增大，致使其线圈所用导体的截面增大，给线圈绕制带来较大的困难因而引起了人们对低压线圈绕制方法的思考一一使得箔形 绕组随之应运而生。高压线圈的关键问题在其电气绝缘，由于高压（配电变压器通常为10KV、35KV）侧电流小，所选导体截面也小，绕制不存在什么问题。若将原本不大的线形导体展开成箔形，薄如刀片， 其匝数很多，反觉绕制困难。本文简要介绍导线绕制和箔材绕制的高低压线圈，对两
12、种绕线方式进行技术经济比较。1 .线材与箔材用于变压器线圈的电流导体（铜或铝）主要有两大类：线形导体和箔形导体分别给出线形和箔形导体的截面示意图。a.圆线b.矩形线c.空心线d.组合线图1和图2e.换位导线（9并）图1线形导体截面图a.带圆角箔材b.不带圆角箔材图2箔形导体截面图图中铜箔尺寸类别宽度b (mm )厚度d (mm )低压绕组用500 13000.5-2高压绕组用20 500.2 12 .线绕与箔绕对于干式变压器，采用线形导体的低压（400V）线圈的结构形式，通常为同心螺旋圆筒式;高压线绕（6.335kV）线圈的典型结构为分段圆筒式，如图 3所示。a.低压线圈b.高压线圈（不带风道
13、）图3采用线形导体的线圈结构图采用箔形导体的低压线圈为同心圆筒式，高压箔式线圈为分段圆筒式，如图4所示。b.高压线圈图4采用箔形导体的线圈结构图箔绕中的低压线圈低压箔绕线圈段线绕的高压线圈3 .箔绕与线绕技术经济比较表5002500KVA 配电变压器类别项目箔绕线绕结论:低两 种 结压 构绕 线 工 艺用箔绕机自动绕制，工效高、制作工艺控制严 格，质量得到可靠保证。因导线粗大、且用多根并绕，绕制困难， 需随时处理其平整度、弯曲度、费工时、 效率低，且质量不易控制。出 线 端出线铜排采用直出排结构，只有内部（出线铜 排与铜箔的）焊缝，外部不再焊接。出线端部层间电压高（为相电压）。焊接过热易造成端
14、部绝缘受损而击穿。形:电场分布均匀，散热面大，设置多层风道，冷线 圈 式的线圈电 气 性却效果好。端部整齐、无螺旋角、漏磁小。结构牢固、抗短路能力强（顺特SCB10 -250010/0.4KV 已通过国家检测中心的短路型式试绕制中的螺旋角使其端部有漏磁，抗短 路能力差（短路时轴向力很大）。能验）O层间电压等于匝间电压，其值很低。高兰f 选低压绕组安匝平衡。材、设#应用作为先进工艺技术，低压箔绕近年得到绝大多 数应用。有逐渐减少趋势。、类另项目箔绕线绕制 造 与工艺复杂，绕制中有三大难点：（1）高压箔沅 制 工 艺窄而薄，制造很困难，若要求无毛刺圆角箔就导线细、匝数多、采用绕线机分段连续高 压
15、线 圈 质量控制严格科学时，均更难；（2）分段多、分接抽头焊点多，焊接 质量难保证；（3）没有冷却风道，造成散热 难。绕制，自动化、工效高、工艺质量易得 到控制。电气 性 能高压箔薄如刀片，工艺制造过程中难免对绝缘 造成损伤。绝缘强度、可靠性难以保证，防潮 性能较差。匝数多、形如刀片的导体分段、分 层、换位、抽头、端部绝缘等都有困难，增加 了工时还难保证质量。便于环氧树脂真空浇注、绝缘强度高、 技术成熟、电气性能稳定、局放小、寿 命长、可靠性高，线圈端部整齐、漏磁 少、短路力小、抗短路能力强。能 满 足 工应用高压用箔绕的厂家很少。作为先进工艺技术，高压线绕得到绝大 多数厂家广泛采用。器 压
16、变 式的质量要求。由于低压箔式线圈漏磁少、抗短路能力强、工效高并且节材，使用率约占90%。由于高压线绕线圈导线绝缘质量可靠及线绕技术成熟，且自动化程度高，其使用率约占70（3）不同绝缘结构变压器的对比1.环氧树脂浇注薄绝缘树脂绝缘干式变压器线圈从树脂绝缘形式分一般有三种制造工艺: 结构（简称薄绝缘式，我公司采用此方法）；2.环氧树脂缠绕式结构（简称缠绕式）；3.环氧树脂带填料浇注厚绝缘结构（简称薄带填料式）有关这三种结构的特点对比如下表：项目薄绝缘式缠绕式带填料式工艺特点线圈绕制后加装模具，预烘干后在浇注设备内抽湿抽真空，环氧树脂及配料在真空条件下浇注入线圈，浇注完毕后固化处理。线圈绕制时环氧
17、树脂随玻璃 纤维材料绝缘材料起绕制， 线圈成型后做固化处理。线圈绕制后加装模具，在真空条件下用加入大量石英粉（80%以上）的环氧树脂浇注 入线圈。线圈成型后固化处理。结构特点薄绝缘，绝缘层厚 1.53mm。薄绝缘，绝缘层厚1.53mm。厚绝缘，绝缘层厚 58mm。机械特性玻璃纤维增强，与环氧树脂结合， 其膨胀率与铜十分接近，适合于 铜心变压器。玻璃纤维增强后机 械强度高。玻璃纤维增强，与环氧树脂结 合，其膨胀率与铜十分接近， 适合于铜心变压器，玻璃纤维 增强后机械强度高。环氧树脂加石英粉的膨胀率与 铝接近，适合铝心变压器，机 械强度高。外观浇注后外表平整，可看见线圈内 部大致绕线结构。外表凹凸
18、不平。浇注后外表平整，不能看见线 圈内部大致绕线结构。电气性能绝缘性能良好，环氧树脂与玻璃 纤维结合性能良好，真空抽湿条 件下变压器无空穴气泡，局部放 电量小。绕制中无法避免空气水分进 入线圈，局部放电性能无法保 证。环氧树脂加石英粉与玻璃纤维 和导体结合性能不好，必须加 玻璃纤维网格加强树脂与石英 粉的附着程度，内部可能有空 穴白斑（浇不透）存在。散热性能薄绝缘结构，散热性能较好。薄绝缘结构，散热性能较好。石英粉热导率局，但由于绝缘 厚容易造成最热点温度较高。经济性能材料成本高（进口树脂较贵）。生产成本较薄绝缘低，减少了 工序。生产成本较低，用树脂量很少， 大量采用的石英粉非常便宜。应用情况大多数生产厂米用，容量可做到20000kVA。只有ABB采用（ABB也同时 做薄绝缘产品）。只有西门子（同时做薄绝缘结构）、HTT等少数厂采用。