電力變壓器技術(shù)特點(diǎn)

電力變壓器技術(shù)特點(diǎn)第一頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日我公司制造的電力變壓器主要特點(diǎn)是兩低一高，兩低為低局放、低噪音，一高為可靠性高。

第二頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日一、局部放電的控制措施

我公司在設(shè)計(jì)、制造工藝、原材料選用，生產(chǎn)、試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)安裝等方面重視局放問(wèn)題，并采取措施將局放值降低到最小程度。變壓器的局部放電問(wèn)題與許多因素密切相關(guān)，其主要影響有幾下方面：⑴變壓器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)⑵制造工藝⑶生產(chǎn)環(huán)境⑷原材料質(zhì)量我公司在整個(gè)生產(chǎn)中，針對(duì)上述幾個(gè)方面，通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。第三頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日1、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面局部放電產(chǎn)生的原因是由于絕緣結(jié)構(gòu)中存在著一些弱點(diǎn)，這些弱點(diǎn)既可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生，也可以在制造過(guò)程中產(chǎn)生，不良的設(shè)計(jì)和制造導(dǎo)致電場(chǎng)過(guò)于集中，在該電場(chǎng)集中的地方，就有可能使油隙產(chǎn)生局部放電或沿固體絕緣表面放電，甚至導(dǎo)致固體絕緣擊穿。為了避免變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的局部電場(chǎng)集中，我們采取專(zhuān)門(mén)的電場(chǎng)分析軟件，對(duì)變壓器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制各結(jié)構(gòu)部位的局放電壓下電場(chǎng)強(qiáng)度值，使其不超過(guò)產(chǎn)生局部放電允許的場(chǎng)強(qiáng)值。無(wú)論是高壓電極還是對(duì)地電極包括它們周?chē)慕^緣材料，只要某處場(chǎng)強(qiáng)值超過(guò)了出現(xiàn)局部放電的最小場(chǎng)強(qiáng)，就可能導(dǎo)致局部放電發(fā)生。另外，若在操作過(guò)程中引起結(jié)構(gòu)件或絕緣的破壞，也能造成局放量過(guò)大。第四頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日針對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面引起的局部放電問(wèn)題，我們采取了以下幾點(diǎn)措施：

1.1對(duì)變壓器新結(jié)構(gòu)、新尺寸產(chǎn)品的電場(chǎng)較高區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，按局放試驗(yàn)電壓下的場(chǎng)強(qiáng)校核絕緣結(jié)構(gòu)和距離。1.2改善線圈端部電場(chǎng)的分布，避免產(chǎn)生電場(chǎng)集中，降低局放量。1.3對(duì)于在操作或轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，絕緣容易受到損傷的部位和場(chǎng)強(qiáng)較大的部位，主要是線圈出頭根部，大量采用成型絕緣件以保護(hù)絕緣不被傷害，同時(shí)也增加了絕緣強(qiáng)度。1.4通過(guò)對(duì)高壓出頭采用特殊的圓整化措施，極大地降低了局放量。通過(guò)對(duì)地電極形狀的改進(jìn)，如對(duì)夾件、法蘭和出線盒壁邊緣圓整化等措施都起到了降低局放的作用。第五頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日1.5對(duì)處于高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的絕緣塊的邊緣尖角進(jìn)行圓整化處理，“絕緣電極圓角化”降低了其表面電場(chǎng)強(qiáng)度和局放量。1.6在絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮抽真空和注油時(shí)氣流的暢通性，避免由于局部窩氣而造成的局放量大。1.7采用新結(jié)構(gòu)的磁屏蔽，其外部為絕緣紙板包裹，且保證一點(diǎn)接地，避免了多點(diǎn)接地或懸浮電位引起的局放量大。第六頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2、制造工藝方面制造工藝在局放的控制中占很重要地位，如果由于制造原因使金屬部件帶有尖角、毛刺或者絕緣件混進(jìn)雜質(zhì)等，就會(huì)造成電場(chǎng)分布發(fā)生畸變，場(chǎng)強(qiáng)升高產(chǎn)生局部放電。另外由于工藝處理不當(dāng)如干燥不良、真空度不夠等均會(huì)使絕緣油含氣量、含水量超高而產(chǎn)生局部放電。針對(duì)上述問(wèn)題，我們采取以下措施：第七頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.1嚴(yán)格遵守油箱及導(dǎo)線焊接工藝，保證接頭、焊點(diǎn)無(wú)尖角和毛刺；2.2確保絕緣件表面光滑，我公司購(gòu)買(mǎi)了絕緣件加工倒角機(jī)、銑邊機(jī)和去毛機(jī)等專(zhuān)用設(shè)備。2.3絕緣壓板和處于高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)的絕緣墊塊等保證邊角圓整化。2.4采用真空注油工藝，對(duì)真空注油的真空度、油溫和注油速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，產(chǎn)品在總裝工序要用真空泵抽真空。2.5引線焊接采用冷壓焊工藝，減小了制造中金屬粉塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散，進(jìn)而降低局部放電量。第八頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日3、生產(chǎn)環(huán)境只有清潔的環(huán)境才能制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品，為凈化產(chǎn)品，確保低局放，本公司鐵芯、線圈、絕緣件、裝配均在全空調(diào)、全密封、無(wú)塵、凈化的車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn)。3.1做好廠房和工作場(chǎng)地的凈潔工程，絕緣、線圈、鐵芯和總裝車(chē)間的降塵量控制在20mg/m2d以?xún)?nèi)。3.2線圈、絕緣件、硅鋼片和器身半成品的存放、運(yùn)輸期間必須進(jìn)行覆蓋。第九頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日3.3清理線圈、鐵芯、器身等部件時(shí)只許用大功率吸塵器，嚴(yán)禁用高壓吹。3.4加強(qiáng)空調(diào)凈化廠房出入管理，車(chē)輛進(jìn)入該區(qū)域必須除塵。3.5加強(qiáng)零部件、半成品的傳遞、運(yùn)輸管理，運(yùn)輸器具必須干凈無(wú)塵。3.6健全半成品、零部件交接驗(yàn)收手續(xù)，不凈潔的半成品、零部件不許進(jìn)入成品車(chē)間。3.7裝配插板工序、裝配引線工序在施工中，產(chǎn)品器身要用紙板圍擋，防灰塵與異物進(jìn)入。第十頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日4、材料方面4.1我們采用魏德曼公司制造的優(yōu)質(zhì)絕緣紙板、絕緣件、成型件及國(guó)產(chǎn)高密度層壓板。4.2嚴(yán)格控制電磁線、引線電纜、銅棒等材料的制造質(zhì)量，對(duì)外協(xié)生產(chǎn)廠家進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。因?yàn)椴扇×松鲜龃胧夜驹诮鉀Q變壓器局放問(wèn)題上已取得了明顯的效果，我們生產(chǎn)的變壓器局放量小于100PC。第十一頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日二、低噪聲技術(shù)措施噪聲來(lái)自鐵芯，并通過(guò)器身、油、油箱對(duì)外傳播。同時(shí)冷卻裝置等附件噪聲的疊加會(huì)增加噪聲。我公司已成功地生產(chǎn)出大量低噪聲變壓器，為此采取的措施有：1、選擇合適的磁通密度及高導(dǎo)磁、低磁致伸縮的優(yōu)質(zhì)硅鋼片，降低噪聲。2、計(jì)算鐵芯的自振頻率，避開(kāi)引起鐵芯共振的磁致伸縮頻率。3、鐵芯采用階梯全斜步進(jìn)搭接接縫技術(shù)，而且一片一疊，極大地改善接縫處磁通分布，降低噪聲。第十二頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日4、采用國(guó)際先進(jìn)的進(jìn)口喬格線剪切鐵芯片，毛刺極少，且能自動(dòng)堆垛成一個(gè)芯柱。5、控制合適的鐵芯壓緊力。6、器身完全采用高抗短路強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)、工藝措施，避免機(jī)械噪聲的傳播。7、鐵芯與油箱間采用TW型隔振橡膠墊，其隔振性能遠(yuǎn)大于一般橡膠，減少鐵芯噪音的傳播。8、在變壓器油箱的加強(qiáng)鐵中灌注隔聲物質(zhì)，加大油箱質(zhì)量，減少油箱共振，增加吸聲率。9、為了減少變壓器噪聲從變壓器油箱向外輻射，在變壓器油箱外安裝高效隔聲板。第十三頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日三、提高產(chǎn)品抗短路能力的措施一、設(shè)計(jì)和工藝、選材原則根據(jù)理論和實(shí)踐的研究成果，要保證變壓器承受短路能力的原則是：基礎(chǔ)要穩(wěn)定，支點(diǎn)要可靠，短路力要小，保護(hù)力要大，導(dǎo)線自身的強(qiáng)度要高?；A(chǔ)要穩(wěn)固指的是：短路力作用在線圈上，經(jīng)過(guò)墊塊、撐條及線圈支架再傳遞各種各樣的支撐零件上，最后傳遞到鐵芯、夾件、拉板直至油箱。雖然短路過(guò)程時(shí)間很短，但有個(gè)過(guò)渡過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，變壓器會(huì)劇烈抖動(dòng)，任何一個(gè)零件移位，都可能造成整個(gè)變壓器失穩(wěn)，從而造成短路損壞，第十四頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日要保證支點(diǎn)可靠，也就是繞組的撐條，墊塊要成為可靠的支點(diǎn)。短路力要小主要是指繞組要對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，做好繞組的安匝平衡，減少短路軸向力。保護(hù)力要大，是指適當(dāng)增加壓緊力，確保壓緊力大于短路軸向力。各結(jié)構(gòu)件的機(jī)械強(qiáng)度大于可能受到的各種力。導(dǎo)線自身的強(qiáng)度要高，是指導(dǎo)線本身耐受短路時(shí)機(jī)械強(qiáng)度要高。對(duì)上述設(shè)計(jì)和工藝原則，我們采用引進(jìn)的“變壓器漏磁場(chǎng)及繞組短路強(qiáng)度計(jì)算軟件包”進(jìn)行詳細(xì)精確的計(jì)算，并采用成熟的設(shè)計(jì)工藝措施進(jìn)行保證。第十五頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日二、保證產(chǎn)品高抗短路強(qiáng)度的措施保證基礎(chǔ)穩(wěn)定的措施：鐵芯是變壓器器身、引線支架的基礎(chǔ)。對(duì)鐵芯本身我們通過(guò)大板式上下夾件、拉板、拉帶、上梁、側(cè)梁，將鐵芯形成一個(gè)牢固的鋼性框架。鐵芯與油箱間采用反壓釘?shù)却胧┚哂辛驈?qiáng)力定位。保證在短路時(shí)、起吊時(shí)、各種運(yùn)輸時(shí)，鐵芯在油箱內(nèi)不會(huì)有任何移動(dòng)。第十六頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日保證支點(diǎn)可靠的措施內(nèi)繞組繞制在硬紙筒上。充分保證絕緣墊塊的穩(wěn)定性，保證墊塊充分收縮。采取線圈干燥，組裝后器身干燥，引線完畢后整體干燥，共三次干燥的工藝。采用機(jī)械強(qiáng)度高的絕緣材料，如采用高密度T4紙板等。壓板采用主副壓板,并增加壓釘數(shù)目。引線夾持件距離適當(dāng)。保證短路力要小的措施：繞組對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，對(duì)稱(chēng)布置。第十七頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日保證保護(hù)力大的措施：適當(dāng)增加壓緊力，保證壓緊力大于軸向力。各結(jié)構(gòu)件的機(jī)械強(qiáng)度大于可能受到的各種力。各結(jié)構(gòu)件相互鎖死，使不同零部件構(gòu)成一個(gè)整體。保證導(dǎo)線本身的機(jī)械強(qiáng)度：根據(jù)短路強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，對(duì)變壓器選用高強(qiáng)度丹尼松紙包制的組合導(dǎo)線（120MVA低壓采用自粘性換位導(dǎo)線）。第十八頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日三、繞緊、套緊、壓緊1.采用具有軸向、輻向拉緊裝置的立式繞線機(jī)繞制線圈，保證繞組繞緊。2.根據(jù)短路強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果，適當(dāng)增加撐條數(shù)，并設(shè)置外撐條。3.保證線圈及器身套緊，套裝在熱狀態(tài)下進(jìn)行，套裝間隙1mm以下。4.壓緊充分：繞組、器身，每次干燥后要壓緊整形，總裝時(shí)，采用進(jìn)口液壓缸按壓緊力要求充分壓緊。5.繞組安匝不平衡度小，在繞組干燥后壓緊整形時(shí)，線圈高度如高于設(shè)計(jì)值，再次進(jìn)行干燥。干燥完后，按安匝平衡分區(qū)測(cè)量調(diào)整繞組間的安匝平衡度。第十九頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日四、新材料的應(yīng)用

為了使電力變壓器能承受過(guò)載后熱點(diǎn)溫度，提高產(chǎn)品壽命，選用NOMEX絕緣材料，用來(lái)制造各種絕緣部件。NOMEX絕緣材料是由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)的一種新型的絕緣材料，以前主要應(yīng)用在航天領(lǐng)域，近年美國(guó)才允許在民用產(chǎn)品中使用。它是一種以芳香聚酰胺纖維為基礎(chǔ)的合成材料，具有以下優(yōu)點(diǎn)：在220℃的高溫中運(yùn)行，穩(wěn)定性仍然極佳，仍能保持纖維原有的特性，分子鏈不易破裂，不易老化，因而熱穩(wěn)定性強(qiáng)。在液體冷卻介質(zhì)中，高溫運(yùn)行時(shí)不會(huì)裂解，并且不會(huì)釋放出氣體和二次產(chǎn)物。在高溫干燥工藝及在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)荷條件下，在190℃的礦物油中厚度收縮較小，幾何尺寸穩(wěn)定。第二十頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日在油中介電常數(shù)較低，約為3.4，比普通絕緣材料低23.5%。在油及空氣中都有良好的介電特性，且受氣體含量的影響較小。在油中有良好的局部放電強(qiáng)度，在相同的條件下，耐壓試驗(yàn)擊穿時(shí)間約為普通絕緣材料的10倍。NOMEX?紙?jiān)?00℃時(shí)的限氧指數(shù)還大于20.8%，有很好的阻燃性，即使在被燃燒時(shí)，在煙霧中檢測(cè)不到有害物質(zhì)，安全性好。

第二十一頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日我們利用NOMEX絕緣材料其良好的電氣性能、物理性能和機(jī)械性能，用來(lái)制作和加工所需的各種絕緣件。（以下均為各種型號(hào)的諾密克紙板）