變壓器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)系列課件.ppt

1、變壓器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)系列課件項(xiàng)目一：油浸式電力變壓器基礎(chǔ)知識(shí)第二章：變壓器絕緣基礎(chǔ)知識(shí)第三章：線圈制造基礎(chǔ)知識(shí)第四章：器身裝配基礎(chǔ)知識(shí)第五章：引線裝配基礎(chǔ)知識(shí)第六章：器身干燥基礎(chǔ)知識(shí)第七章：總裝配基礎(chǔ)知識(shí)項(xiàng)目二：鐵心制造基礎(chǔ)知識(shí),第一章 油浸式電力變壓器基礎(chǔ)知識(shí),一、什么是變壓器,變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造出來(lái)的能夠輸送電能、改變電壓、但不改變頻率的一種靜止的電器。,1、變壓器工作原理 它有一個(gè)共用的鐵芯和與其交鏈的幾個(gè)繞組，且它們之間的空間位置不變。當(dāng)某一個(gè)繞組從電源接受交流電能時(shí)，通過(guò)電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原理改變電壓(電流)，在其余繞組上以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電能。因此，變

2、壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵心和繞組。,2、變壓器用途,由于電力做為能源，可以從能源產(chǎn)地將煤炭、石油、天然氣或核能轉(zhuǎn)換成電力后，很方便地通過(guò)變壓器由輸電線路將電能輸送到需要?jiǎng)恿δ茉吹氐胤?。一般情況下，能源基地和需要能源地地方會(huì)有一定地距離，為了經(jīng)濟(jì)地遠(yuǎn)距離地輸送電力，必須將發(fā)電機(jī)電壓提高到輸電電壓，而電力用戶處，再將輸電電壓降低到用戶使用電壓，升高和降低電壓設(shè)備是變壓器。,器身一般裝在油箱或外殼之中，在配制調(diào)壓、冷卻、保護(hù)、測(cè)溫和出線等裝置，就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。,二、變壓器的分類,1、根據(jù)使用對(duì)象分類： 電力變壓器：將一個(gè)電力系統(tǒng)的交流電壓和電流 值變?yōu)榱硪粋€(gè)電力系統(tǒng)的不同電壓 和電流值借以輸送電

3、能的變壓器。 配電變壓器：指容量較小.由較高電壓降到最后 一級(jí)配電電壓，直接做配電用的電 力變壓器。,變流變壓器：在直流輸電系統(tǒng)中向變流器供電的電力變壓 器，也屬于工業(yè)用變壓器。 試驗(yàn)變壓器：供各種電氣設(shè)備和絕緣材料做電氣絕緣性能 試驗(yàn)用的變壓器，也屬于工業(yè)用變壓器。 此外有用于不同工業(yè)的專業(yè)變壓器，如：電爐變壓器.整流變壓器.牽引變壓器.啟動(dòng)變壓器.礦用變壓器.防爆變壓器.船用變壓器。,2、電力變壓器根據(jù)使用要求不同或本身結(jié)構(gòu)上的差異， 又可分為: 油 浸 式 變 壓器:鐵心和繞組浸入油中的變壓器。 液體浸漬式變壓器:采用非礦物油.人工合成的絕緣液體 作為 冷卻介質(zhì)的變壓器。 氣 體 絕緣變

4、壓器:采用人工合成的某種氣體做為冷卻和 絕緣介質(zhì)的變壓器。 干 式 變 壓 器:用鐵心和繞組都不浸入絕緣液體中的 變壓器,3、按結(jié)構(gòu)和使用要求分：,發(fā)電廠自用變壓器 升（降）壓變壓器 發(fā)電機(jī)變壓器 串聯(lián)變壓器 聯(lián)絡(luò)變壓器,自耦變壓器 雙繞組變壓器 多繞組變壓器 分裂變壓器 密封式變壓器 有載調(diào)壓變壓器 無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器,密封式變壓器：變壓器內(nèi)部介質(zhì)和外部大氣相隔絕,避免互相交 換，屬一種非呼吸式變壓器。 雙繞組變壓器：只包括高.低壓兩繞組的變壓器。 多繞組變壓器：每相上有兩個(gè)以上繞組，分別連接到電壓等級(jí) 不同的線路上的變壓器。常見(jiàn)的為三繞組變壓 器，既有高.中.低三個(gè)繞組。,有 載 調(diào)壓變壓器

5、：裝有有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)，能在負(fù)載下進(jìn) 行調(diào)壓的變壓器。 無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器：裝有無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)且只能在無(wú)勵(lì)磁情 況下進(jìn)行調(diào)壓的變壓器。 串 聯(lián) 變 壓 器：也叫增壓變壓器，是具有一個(gè)改變線路 電壓的串聯(lián)繞組。,聯(lián)絡(luò)變壓器:變電站或電廠用以聯(lián)接兩個(gè)電壓不同的輸電系 統(tǒng)，并可按電力潮流的變化，每側(cè)都可以作為 一次或二次側(cè)使用的變壓器包括自偶變壓器和 多繞組變壓器。 自耦變壓器:至少有兩個(gè)繞組具有公共部分的變壓器，自偶 變壓器中繞組之間除通過(guò)磁通偶合外,有電路 上的直接聯(lián)結(jié),因此與同容量雙繞組變壓器相 比,結(jié)構(gòu)尺寸可較小。,發(fā)電廠自用變壓器：簡(jiǎn)稱廠用變,是電廠內(nèi)作為動(dòng)力和照明等電 源用的變壓器,一般阻

6、抗較高,多直接用于 發(fā)電機(jī)母線。 分 裂 變 壓 器：這種變壓器有兩個(gè)或兩個(gè)以上低壓繞組， 可單獨(dú)或并聯(lián)運(yùn)行。發(fā)電廠自用變壓器多 采用這種形式的變壓器。 升（降）壓變壓器：是指將一種電壓等級(jí)升（降）到另一種電 壓等級(jí)的變壓器。,發(fā)電機(jī)變壓器：低壓側(cè)與發(fā)電機(jī)母線相聯(lián)，直接將電 壓升高送上輸電線路的變壓器，是一 種升壓變壓器用做電廠的主變壓器。,750kV 電抗器,目前生產(chǎn)過(guò)的330kV電壓等級(jí)變壓器，其最大容量達(dá)400000kVA，最小容量?jī)H為50000kVA,220kV單相組合式變壓器,運(yùn)行于四川紅葉水電站10000kVA/220kV電抗器,運(yùn)行于成都鐵路局綿陽(yáng)段,運(yùn)行于國(guó)網(wǎng)公司首條750kV

7、蘭州東-官?gòu)d線路35kV產(chǎn)品,用非晶合金材料制造的變壓器鐵芯，其空載損耗較常規(guī)S9系列下降7080%，空載電流較S9系列下降50% ，負(fù)載損耗也較常規(guī)S9系列變壓器下降20% ，其明顯的節(jié)能、降耗特點(diǎn)被稱為二十一世紀(jì)的“綠色產(chǎn)品”。,隔爆變,H級(jí)干式變壓器,三、油浸電力變壓器主要組成部分,油浸式電力變壓器主要由鐵心、繞組、絕緣介質(zhì)、油箱、附件組成 1、鐵心: 是變壓器的磁路,它由電工硅鋼片及夾緊裝置組成,它有兩個(gè)作用:一是鐵心的磁導(dǎo)體構(gòu)成了變壓器的磁路,它把一次電路的電能轉(zhuǎn)為磁能,由自己的磁能轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娐返碾娔?因此它 是能量轉(zhuǎn)換的媒 介;二是鐵心外面套有繞組,支 持著引線,幾乎安裝了變壓器

8、內(nèi)部的所有部件。,2、繞組:是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路，通常 是按原理或按規(guī)定的聯(lián)結(jié)方法連接起來(lái)，繞組 主要作用是:一次繞組將系統(tǒng)的電能引進(jìn)變壓器 中，而二次繞組將電能傳輸出去，因此繞組是 傳輸和轉(zhuǎn)換電能的主要部件。,3、絕緣介質(zhì)：對(duì)于油浸式變壓器而言，為了減少變壓器內(nèi)部 的主縱絕緣距離而充以變壓器油（礦物油）， 絕緣介質(zhì)另外一個(gè)作用是散出繞組和鐵心在運(yùn) 行時(shí)所產(chǎn)生的熱量。 4、油 箱：可分為箱蓋式和鐘罩式油箱，它的作用是 使變壓器構(gòu)成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)整體。,5附件,連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器,5、附件 變壓器附件主要包括冷卻裝置、保護(hù)裝置、調(diào)壓裝置、出線裝置和測(cè)量裝置五大部分。 冷卻裝

9、置冷卻器、散熱器保護(hù)裝置儲(chǔ)油柜、油位計(jì)、 壓力釋放閥、凈油器、吸濕器、氣體繼電器 調(diào)壓裝置分接開(kāi)關(guān)（無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)、有載分接開(kāi) 關(guān)） 出線裝置高、中、低壓套管、電纜接線 測(cè)量裝置套管型電流互感器、油流計(jì)、溫度計(jì)、色譜檢儀、 油位檢測(cè)計(jì),（1）套管：變壓器套管根據(jù)變壓器所連接的輸變電線路、 電壓等級(jí)選取，它不僅作為引線對(duì)地絕緣， 而且擔(dān)負(fù)著固定引線的作用，同時(shí)套管又是 載流組件之一，用它將變壓器內(nèi)的繞組引出 線與電力系統(tǒng)或用電設(shè)備進(jìn)行電氣連接。,（2）分接開(kāi)關(guān)：變壓器分接開(kāi)關(guān)可以分為兩種，一是無(wú) 勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，二是有載分接開(kāi)關(guān)。它 的作用是使用電網(wǎng)供給穩(wěn)定的電壓，控 制電力潮或調(diào)節(jié)負(fù)載電流。它的

10、選取主 要根據(jù)開(kāi)關(guān)觸頭所處位置的絕緣水平及 負(fù)載電流的大小。,（3）儲(chǔ)油柜： 可分為普通式儲(chǔ)油柜和密封式儲(chǔ) 油柜，密封式 儲(chǔ)油柜又或分為隔膜式儲(chǔ)油柜和膠囊式儲(chǔ)油柜， 它的作用是為變壓器油因溫度變化而造成體積 的變化提供一定的空間，另外密封式儲(chǔ)油柜中 的隔膜或膠囊保證了油不與空氣接觸，起到了 防止油老化的作用。儲(chǔ)油柜大小根據(jù)變壓器總 油量5%選取。,（4）吸濕器:安裝在儲(chǔ)油柜上，作用是吸收儲(chǔ)油柜中的水分。 （5）凈油器:安裝在油箱上，內(nèi)部裝有吸附劑，作用是吸收變壓器油內(nèi)的水分及雜質(zhì)，變壓器安裝密封或儲(chǔ)油柜一般不裝凈油器。,（6）冷卻裝置：是將變壓器在運(yùn)行中由損耗所產(chǎn)生的熱量散 發(fā)出去，以保證變壓

11、器安裝運(yùn)行，冷卻裝置 一般是手拆卸的，不強(qiáng)油循環(huán)的稱為散熱器， 強(qiáng)油循環(huán)的稱為冷卻器，具體分為如下幾種： 自然冷卻裝置稱為散熱器，吹風(fēng)冷卻裝 置稱 為風(fēng)冷散熱器，強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻裝置稱為冷卻 器，強(qiáng)油水冷卻裝置稱為水冷卻器。,（7）壓力釋放閥：是一種安全保護(hù)閥門(mén)，作用是防止變 壓器內(nèi)部發(fā)生故障，而使油箱發(fā)生爆 裂，釋放閥安裝在變壓器箱蓋或側(cè)壁 上，變壓器油量增加釋放閥加大或數(shù) 量增加。,（8）氣體繼電器：氣體繼電器安裝在儲(chǔ)油柜與箱蓋之 間，在變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或 油流的作用下，接通信號(hào)或跳閘回路， 它是變壓器的主要安全保護(hù)裝置，繼 電器所配的集氣盒作用是收集變壓器 運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的氣體，便于檢

12、查人員 對(duì)氣體進(jìn)行色譜分析。,（9）溫度計(jì)：目前在變壓器應(yīng)用的溫度計(jì)有四種：水銀溫 度計(jì)、信號(hào)溫度計(jì)、繞組溫度計(jì)和電阻溫度 計(jì)。所有油浸式變壓器均有 水銀溫度計(jì)。,鐵心,線圈,線圈 組裝,器身,引線裝配,總裝配,變壓器加工的基本流程,絕緣件 加工,第二章、變壓器絕緣基礎(chǔ)知識(shí),一 、電力變壓器絕緣的作用 電力變壓器絕緣是電力變壓器，特別是超高壓電力變壓器的重要組成部分，它不僅對(duì)變壓器的單臺(tái)極限容量和運(yùn)行可靠性具有決定性意義，而且對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也具有重要影響。,二、產(chǎn)品正常運(yùn)行對(duì)絕緣性能的要求,1 電氣性能方面的要求： 電氣性能方面的要求。為保證電力變壓器在長(zhǎng)期工作電壓及突發(fā)性過(guò)電壓的作用下正

13、常運(yùn)行，對(duì)電力變壓器絕緣及絕緣材料有耐電強(qiáng)度、絕緣電阻、吸收比、介質(zhì)損失角正切值等方面的要求。,（1）絕緣電阻：絕緣材料受潮后，絕緣電阻會(huì)顯著下降。 （2）電氣強(qiáng)度：當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)該介質(zhì)所能承受的允許值，該 介質(zhì)失去了絕緣性能，為電擊穿。此時(shí)的電壓 為擊穿電壓，擊穿電壓與溫度、濕度等因素有 關(guān)。 （3）介質(zhì)損耗：在交變電場(chǎng)中，絕緣材料吸收電能以熱形成耗 散的功率為介質(zhì)損耗。介質(zhì)損耗也越大，介質(zhì) 溫度越高，材料老化越快。,2、 機(jī)械性能方面的要求,在變壓器發(fā)生短路故障時(shí)，特別是發(fā)生三相短路情況 下，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，甚至使線圈及絕緣件遭到損 壞。因此，對(duì)變壓器絕緣及絕緣材料要求要有一定的機(jī) 械

14、強(qiáng)度，提高變壓器尤其是線圈的動(dòng)穩(wěn)定性，要求變壓 器使用的絕緣件及絕緣材料在短路電動(dòng)力的作用下不發(fā) 生變形、移位，保證變壓器運(yùn)行的可靠性。,3、對(duì)耐熱性能方面的要求,變壓器運(yùn)行中的線圈導(dǎo)線，由于產(chǎn)生的基本損耗和附 加損耗，鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，以及漏磁通在鋼 結(jié)構(gòu)件中的雜散損耗而發(fā)熱。在高溫下，無(wú)論是長(zhǎng)期運(yùn)行 還是短期釋放，都將加速絕緣材料老化，縮短變壓器壽命。,4、 化學(xué)性能及其他要求,油浸式變壓器最基本的絕緣材料是絕緣紙板及變壓器油，因此要求變壓器油在產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)具備不含有氣泡、乙炔等雜質(zhì)，更重要的是所有絕緣材料與變壓器油不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，變壓器油本身在變壓器正常運(yùn)行時(shí)不發(fā)生裂解等化

15、學(xué)反應(yīng)。,三、 變壓器絕緣分類及主要絕緣材料,1.絕緣材料的定義：絕緣材料又稱（電介質(zhì)），體積電阻率為 1091022cm的物質(zhì)所構(gòu)成的材料在電工上為絕緣材料。絕緣材料的特點(diǎn)：通交流、阻直流 2.絕緣材料的耐熱等級(jí)：變壓器在運(yùn)行過(guò)程中,所能承受的最高允許溫度.,變壓器絕緣的分類,變壓器的絕緣,外部空氣的絕緣,套管在空氣部分的放電距離,空氣間隔,線圈的絕緣,內(nèi)部絕緣,套管在油中部分的放電距離,引線（在線圈間及線圈與套管間聯(lián)線）的絕緣,自線圈 至油箱 的絕緣,主絕緣,相間絕緣,縱絕緣,同一線圈 各引線間 的絕緣,距接地部 分及其他 線圈的絕緣,分接開(kāi)關(guān)絕緣,1、變壓器的內(nèi)部絕緣,變壓器的內(nèi)部絕緣可

16、分為主絕緣和縱絕緣。 主絕緣：每一線圈對(duì)接地部分及其他線圈間的絕緣。例如：成 型絕緣筒、圍板等。 縱絕緣：線圈的匝絕緣（導(dǎo)線的紙包絕緣）、層間絕緣（圓筒 式線圈）、餅式線圈線餅間的絕緣（油隙墊塊）等。 將絕緣分為主絕緣和縱絕緣的方法也適用與干式變壓器。,2、油浸式變壓器的常用絕緣材料,1）變壓器油：變壓器油的成分是環(huán)烷烴、烷烴和芳香烴，以及其他一些成分。它是油浸式變壓器的最基本的絕緣材料，充滿整個(gè)變壓器油箱中，起著絕緣、散熱和消弧的作用。 2）油紙絕緣：油浸式變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中所用的主要絕緣材料是變壓器油和絕緣紙，即油紙絕緣結(jié)構(gòu)。變壓器油與絕緣紙相結(jié)合具有很高的耐電強(qiáng)度。比兩者分開(kāi)單獨(dú)的油和紙任

17、何一種材料都高得多。 3）電纜紙：一般是由未漂白硫酸鹽紙漿抄紙而制成。在變壓器中采用型號(hào)為DLZ-08和DLZ-12的電纜紙，主要作用是做導(dǎo)線絕緣和線圈層間絕緣，引線包扎絕緣等。,4）絕緣紙板：在油浸式變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中，絕緣紙板的應(yīng)用最為廣泛。它由木質(zhì)纖維或摻有適量棉纖維的混合紙漿經(jīng)抄紙，壓光而制成。 在絕緣紙板的型號(hào)中，DY代表供在油中使用的電工紙板。字母后面的百分?jǐn)?shù)代表絕緣紙板的組成成分，其中分子是未漂白的硫酸鹽木漿的百分比，分母為新布漿的百分比。例如DY 100/00表示供在油中使用的電工紙板，其組成成分為未漂白的硫酸鹽木漿不低于100%，新布漿為0。5）電工層壓木:采用優(yōu)質(zhì)硬木加工制成

18、,常規(guī)用來(lái)制造電工層壓木的木材有樺木、紅木等，其耐熱等級(jí)為A級(jí)。通常層壓木用來(lái)制作變壓器內(nèi)部的引線支架、墊塊等電氣性能要求不高，但機(jī)械性能要求較高的絕緣結(jié)構(gòu)件。,我廠生產(chǎn)的H級(jí)干式變壓器常用固體絕緣材料有NOMEX絕緣紙、二苯醚玻璃布板、聚酰亞胺層壓制品等，常用的浸漬漆為ET-90N絕緣清漆（線圈浸漬）、TJ1357-2絕緣清漆（引線及絕緣材料表面覆蓋）。 H級(jí)干式變壓器由于絕緣材料耐熱等級(jí)高，過(guò)負(fù)載能力強(qiáng)，H級(jí)絕緣性能優(yōu)于F級(jí)絕緣材料。,3、干式變壓器絕緣材料,四、絕緣件的加工工藝要求,1.去除毛刺： 絕緣件上的毛刺在變壓器運(yùn)行中將會(huì)脫落，其在電場(chǎng)作用下，沿電力線排列起來(lái)，形成通電的小橋，縮

19、短了爬電距離。 2.圓角化處理： 絕緣件上的尖角容易積聚電場(chǎng)中自由運(yùn)動(dòng)的電子，使尖角處局部場(chǎng)強(qiáng)增大,易引起局部放電，降低絕緣材料的電氣性能。因此去除楞角，可均勻電場(chǎng)分布，防止絕緣介質(zhì)的游離或放電。提高局部放電起始電壓。,3.防潮處理： 絕緣件中的含水量太大,會(huì)使絕緣電阻下降,介質(zhì)損耗 增加,會(huì)加速絕緣件的老化,減少變壓器的壽命。 絕緣材料的使用壽命一般為20年，按6度法則計(jì)算，溫 度每升高或降低6度，絕緣老化的壽命就會(huì)降低一半或提高 一倍。,絕緣件清潔： 變壓器絕緣件上若有灰塵，易引起表面放電，這些雜質(zhì)擴(kuò)散到變壓器油中，還會(huì)降低變壓器油的電氣強(qiáng)度?；覊m及雜質(zhì)落入變壓器油中，在變壓器油沿電力線形

20、成通電小橋，開(kāi)始為漏電通道，最后導(dǎo)致?lián)舸?緣件含水量大的危害： 會(huì)造成絕緣電阻增大，加速絕緣件老化，減少變壓器壽命 會(huì)造成絕緣件變形，如紙圈收縮變形，尺寸不穩(wěn)定。絕緣件中的水份將進(jìn)入變壓器油中，造成變壓器油的含水量增加，變壓器油的電氣性能下降，即變壓器油的擊穿電壓降低。,地屏的作用： 由于電力變壓器的鐵心為階梯圓形結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生尖角，變壓器勵(lì)磁后尖角處場(chǎng)強(qiáng)增大，當(dāng)達(dá)到局部放電場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，便開(kāi)始局部放電，甚至可能引起事故發(fā)生，因此在變壓器內(nèi)繞組與鐵心之間加放地屏，使位于接地屏蔽之間的鐵心尖角產(chǎn)生的畸變電場(chǎng)不能穿透到外部而影響到繞組。 地屏的工作原理： 利用開(kāi)口金屬環(huán)屏蔽尖角，使尖角處的曲率半徑加大，使

21、其接近鐵心柱直徑，對(duì)地電極減小，降低場(chǎng)強(qiáng)，游離放電減小。,地屏的作用及工作原理,靜電板的作用及工作原理,靜電板的作用： 改善端部電場(chǎng)，提高局部放電起始電壓。對(duì)線圈端部的線段進(jìn)行電容補(bǔ)償，改善線圈在沖擊電壓作用下的初始分布，均勻電場(chǎng)。 靜電板的工作原理： 通過(guò)一定厚度的開(kāi)口金屬環(huán)，靜電板的端部曲率半徑較大，使端部電場(chǎng)降低。對(duì)線圈端部線段起到電容補(bǔ)償作用，使線圈沖擊電壓分布得到改善，局部放電量減小。由于靜電板出頭是一個(gè)懸浮電位，須將出頭與引線焊接在一起。,角 環(huán) 的 作 用：增大爬電距離，分隔油隙，提高端部油 隙的爬電距離。 角環(huán)的工作原理：線圈端部的絕緣放電主要決定于端部最 大場(chǎng)強(qiáng)，增大爬電距離

22、可使作用于油隙 的最大場(chǎng)強(qiáng)小于油隙的許用場(chǎng)強(qiáng)。,角環(huán)的作用及工作原理,墊塊的沖制過(guò)程是：把剪好的條料先放入倒邊機(jī)進(jìn)行倒邊處理，再經(jīng)密實(shí)機(jī)密實(shí)處理，最后在沖床上沖制成型。,為了保證繞組經(jīng)干燥壓緊后能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高度，一方面要嚴(yán)格控制紙板厚度公差，另一方面應(yīng)對(duì)墊塊進(jìn)行預(yù)壓。其壓力應(yīng)盡量接近墊塊在繞組使用中的壓力。以保證繞組高度的穩(wěn)定性。,熱壓機(jī),滾圓機(jī),瓦楞機(jī),折彎?rùn)C(jī),剪圓機(jī),剪板機(jī),鉆銑床,精密裁板鋸,沖床,滾剪機(jī),從法國(guó)引進(jìn)的絕緣件加工中心。 實(shí)現(xiàn)三維立體加工絕緣件，使復(fù)雜形狀的絕緣件的加工變的簡(jiǎn)單易行。,第三章、鐵心制造基礎(chǔ)知識(shí),一、鐵心的作用 是變壓器的磁路，它由電工硅鋼片及夾緊裝置組成

23、，它有兩個(gè)作用：一是鐵心的磁導(dǎo)體構(gòu)成了變壓器的磁路，它把一次電路的電能轉(zhuǎn)為磁能，又由自己的磁能轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娐返碾娔?，它是能量轉(zhuǎn)換的媒介。二是鐵心外面套有繞組，作為骨架,支持著引線，幾乎安裝了變壓器內(nèi)部的所有部件。 變壓器鐵心是框形閉合結(jié)構(gòu)。其中套線圈的部分成為心柱，不套線圈只起閉合磁路作用的部分稱為鐵軛。,二、鐵心的組成 鐵心是由鐵心本體、夾緊件、絕緣件和接地片等組成。 1、鐵心本體 鐵心本體是用導(dǎo)磁性能良好的冷軋硅鋼片制造成的。 2、夾緊件 夾緊件是將鐵心片成為整體的緊固結(jié)構(gòu)。 夾緊件組成部分：夾件、墊腳、支撐件、拉板、拉緊 螺桿、拉帶、心柱綁扎帶。,三、硅鋼片知識(shí),1、 硅鋼片的化學(xué)成分

24、冷軋硅鋼片的化學(xué)成分是質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為35的硅、 0.06的碳、0.15的錳、0.03的磷、0.25硫，其余為鐵 硅：能夠減少磁滯損耗，同時(shí)可提高磁導(dǎo)率和電阻率。 碳、硫、錳、磷是硅鋼片有害雜質(zhì)，能夠減少磁導(dǎo)率，增加磁滯損耗，使硅鋼片變脆，因此應(yīng)盡可能降低硅鋼片中的有害雜質(zhì)。,2、硅鋼片的分類 硅鋼片按軋制方法，可分為熱軋硅鋼片和冷軋硅鋼片兩種。熱軋硅鋼片，是將含硅的鋼材經(jīng)熱軋機(jī)和相應(yīng)的熱處理制成的一種硅鋼片。采用熱軋硅鋼片疊裝的鐵心，磁通密度大于1.45T時(shí)，其空載損耗和空載電流顯著增加。冷軋硅鋼片是由冷軋機(jī)制成的，它具有較小的單位損耗、較小的勵(lì)磁容量和較高的磁通密度。允許設(shè)計(jì)的磁通密度高達(dá)1

25、.89T。 硅鋼片按晶粒取向性，可分為取向和非取向量大類，晶粒取向硅鋼片的晶粒排列有一定的規(guī)律和方向，無(wú)取向硅鋼片的晶粒排列沒(méi)有一定的規(guī)律和方向。,3、常用硅鋼片牌號(hào)含義,30Q120 30：厚度為0.3mm，Q：取向 ， 120：損耗為1.2W/Kg,四、鐵心的損耗,1、磁滯損耗： 由于鐵心受交變電流周期性變化的影響，鐵磁材料 磁偶極子的排列也隨著作周期性變化并產(chǎn)生磁滯現(xiàn) 象，因而產(chǎn)生鐵心交變磁化的功率損失，稱為磁 滯損耗。如鐵心鋼拉板采用不導(dǎo)磁材料是為了減少 磁滯損耗。,2、渦流損耗： 當(dāng)穿過(guò)鐵心的磁通發(fā)生變化時(shí)，在鐵心內(nèi)部產(chǎn)生渦流，它環(huán)流與磁通向量垂直的平面內(nèi)，根據(jù)楞次定律，渦流產(chǎn)生的磁

26、化力總是力圖阻止原有磁化力的變化，因而產(chǎn)生渦流損耗。 如鐵心用帶有絕緣漆膜的薄硅鋼片疊制是為了減少渦流損耗。,五、鐵心的分類 鐵心分兩大基本結(jié)構(gòu)形式，殼式和心式 殼式：線圈被鐵心包圍的稱殼式 心式：鐵心被線圈包圍的稱心式 我廠產(chǎn)品鐵心主要是心式，三相三柱鐵心、三相五 柱鐵心。,六、鐵心的截面和心柱直徑,1、 鐵心的截面 變壓器鐵心截面分為心柱截面和鐵軛截面。心柱截面形狀與線圈截面 形狀是互相適應(yīng)的。在選定心柱截面時(shí)，遵守三個(gè)原則： a) 心柱的填充系數(shù)（利用系數(shù)）要高，也就是心柱的幾何截面與其外 接圓面積之比要大； b) 鐵心加工和裝配容易； c) 要考慮在心柱夾緊時(shí)，防止局部變形而超差。,鐵

27、軛截面形狀可以自由些，但要易于裝配和便于引線，且應(yīng)等于或大于心柱截面?，F(xiàn)在采用斜接縫鐵心，鐵軛截面往往與心柱截面形狀相同，或者是級(jí)數(shù)與級(jí)寬相同，這是疊積要求所決定的。 我廠110kV級(jí)變壓器多采用五級(jí)步進(jìn)搭接方式，其心柱截面如下圖。級(jí)數(shù)越多，截面越接近圓形，填充系數(shù)越大，理論上可達(dá)100%，但級(jí)數(shù)增多，鐵心片的規(guī)格多，加工、疊積困難，因此填充系數(shù)實(shí)際上只能達(dá)到90%。,2、多級(jí)圓形截面的尺寸和疊片系數(shù) 廣泛采用的心式變壓器鐵心的心柱截面，均為多級(jí)圓形截 面。圓形截面使線圈導(dǎo)線的匝長(zhǎng)最短，而心柱截面最大。 這種截面的鐵心片不能是每片寬度都不相同，而必須分成若干組，每組鐵心片具有相同的寬度，才便于

28、剪切。半圓內(nèi)鐵心片的一組稱為一級(jí)，級(jí)數(shù)越多，鐵心片的規(guī)格越多。鐵心的級(jí)數(shù)由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定。,3、鐵心的直徑 多級(jí)圓形鐵心截面以其外接圓直徑鐵心直徑表示，比較醒目。這是因?yàn)樽儔浩髅恐萘縎z（kVA）與鐵心直徑D有關(guān)，即D與Sz的1/4次方成比例，即 D=kd 4SZ mm 半經(jīng)驗(yàn)系數(shù)kd是與電工鋼片和導(dǎo)線材料性質(zhì)有關(guān)的數(shù)值，如表2-6所示。而每柱容量是變壓器額定容量折算到雙繞組后的計(jì)算容量（結(jié)構(gòu)容量）除以心柱后的值。 表2-2 冷軋電工鋼片時(shí)的半經(jīng)驗(yàn)系數(shù)kd,表2-2 冷軋電工鋼片時(shí)的半經(jīng)驗(yàn)系數(shù)kd,4、鐵心的磁通分布和磁通密度,由變壓器的額定容量，可估算出鐵心直徑，從而可得心柱的截面，再乘以疊

29、片系數(shù)可得心柱的有效截面。鐵軛截面與心柱截面的關(guān)系，由鐵心各部分磁通的分布確定。 除以前采用矩形、T形鐵軛要加大尺寸外，現(xiàn)在鐵軛截面為多級(jí)形狀截面時(shí)，單相二柱、三相三柱式鐵心等于心柱截面；單相單柱、二柱旁軛式和三相殼式鐵心等于1/2心柱截面。 鐵心直徑最后的確定，應(yīng)由所選取的磁通密度決定。,由法拉第電磁定律可知相電壓：U=4.44fW BcAc*10-4 V 式中 Bc鐵心磁通密度，T；Ac鐵心有效截面，cm2；W線圈匝度；f頻率，國(guó)內(nèi)為50Hz。 則 Bc=104*U/4.44FAcW=45et/Ac 上式就是變壓器中最主要的計(jì)算公式，其中et= U/W，稱每匝電勢(shì)。由該式可知磁通密度Bc主

30、要決定了變壓器的基本性能和材料的利用（當(dāng)然，變壓器中的絕緣距離也是重要的因素）。在鐵損（空載損耗）合乎標(biāo)準(zhǔn)時(shí),Bc值大：et不變而Ac小，省鐵；Ac不變而et大，省銅；et大些而Ac小些，銅鐵均省些； Bc值小：et不變而Ac大，費(fèi)鐵；Ac不變而et小，費(fèi)銅；et小些而Ac大些，銅鐵均費(fèi)些。 從上述分析可知Bc大，省鐵、省銅或均省些，但Bc值是由電工鋼片及所要求的變壓器性能（如過(guò)勵(lì)磁）決定的，Bc只能在一定范圍內(nèi)。,5、鐵心的疊積方式,鐵心是由薄的電工鋼片疊積的，因而具有一定的疊積形式,鐵心的疊積形式,一要保證不減弱電工鋼片的磁性，二要在機(jī)械結(jié)構(gòu)上對(duì)形成整體鐵心有利。 鐵心的疊積形式是按心柱和

31、鐵軛的接縫是否在一個(gè)平面內(nèi)而分類：各個(gè)接合處的接縫在同一垂直平面內(nèi)的稱對(duì)接，在二個(gè)或多個(gè)垂直平面內(nèi)的稱搭接。對(duì)接式的心柱片與鐵軛片間可能短路，需要墊絕緣墊，且在機(jī)械上沒(méi)有聯(lián)系，夾緊結(jié)構(gòu)的可靠性要求高。因此，現(xiàn)代的鐵心不采用對(duì)接的疊積形式。,搭接式的心柱與鐵軛的鐵心片的一部分交替的搭接在一起，使接縫交替遮蓋，從而避免了對(duì)接式的缺點(diǎn)，為現(xiàn)代疊鐵心采 用的唯一形式。 鐵心在厚度方向是由鐵心片一層一層疊積的，每層是一片鐵心片時(shí)磁性能最好，但是增加了疊積的工作量，一般情況下是用二片鐵心片分層疊積的。 鐵心中每疊層鐵心片的布置和排列方式稱鐵心疊積圖。對(duì)應(yīng)的接縫相重合（對(duì)接式），稱為一級(jí)接縫鐵心，兩個(gè)對(duì)應(yīng)的

32、接縫跨一層鐵心片，稱為二級(jí)接縫鐵心。我廠采用的疊積形式為五級(jí)接縫鐵心。,七、鐵心的夾緊裝置,鐵心的夾緊裝置是使鐵心本體磁導(dǎo)體成為整體的緊固結(jié)構(gòu),應(yīng)滿足以下要求： 1、夾緊裝置應(yīng)為框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)只由夾緊結(jié)構(gòu)承受夾緊力、 起吊器身的重力和變壓器短路時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械力，以確保冷軋 電工鋼片的電磁性能；夾緊結(jié)構(gòu)的構(gòu)件應(yīng)主要承受拉伸、彎曲應(yīng)力，盡量避免承受剪切應(yīng)力； 2、夾緊結(jié)構(gòu)應(yīng)能可靠的壓緊線圈、支撐引線、布置器身絕 緣， 并具有器身定位裝置； 3、夾緊力要均勻，鐵心片邊緣不得翹曲，接縫嚴(yán)合，在鐵 心 勵(lì)磁時(shí)噪聲要?。?4 、為了減少漏磁通在結(jié)構(gòu)件中產(chǎn)生渦流損耗和防止鐵心多點(diǎn)接地，結(jié)構(gòu)件應(yīng)用絕緣件與鐵心本體

33、隔開(kāi)，并盡可能遠(yuǎn)離漏磁區(qū)，而結(jié)構(gòu)件自己不應(yīng)交鏈主磁通而形成短路匝。但夾件與旁螺桿或側(cè)梁可以構(gòu)成閉合回路，交鏈零序磁通，流通零序電流； 5、 絕緣件應(yīng)盡可能增設(shè)油道，以便于散熱。 熱軋電工鋼片的鐵心是采用心柱螺桿、鐵軛螺桿、方 鐵等通過(guò)鐵心片的孔、槽的夾緊結(jié)構(gòu)。采用冷軋電工鋼片后， 這些孔、槽除局部增大磁通密度外，還使磁通偏離鋼片的軋,制方向，均被淘汰了。目前的夾緊結(jié)構(gòu)主要是無(wú)孔綁扎 結(jié)構(gòu)。根據(jù)變壓器的電壓等級(jí)和容量的不同，夾緊結(jié)構(gòu) 大致可分為(a) 無(wú)孔綁扎、拉螺桿的夾緊結(jié)構(gòu)和(b) 無(wú)孔綁 扎、拉板的夾緊結(jié)構(gòu)。 我廠小型變壓器的夾緊結(jié)構(gòu)采用無(wú)孔綁扎、拉螺桿 的夾緊結(jié)構(gòu)，而110kV產(chǎn)品采用無(wú)

34、孔綁扎、拉板的夾緊結(jié) 構(gòu)。,八、 鐵心的絕緣,鐵心的絕緣和變壓器其他絕緣一樣，占有重要的地位。鐵心絕緣不良，將影響變壓器的安全運(yùn)行。鐵心的絕緣有兩種：鐵心片間的絕緣，鐵心片和結(jié)構(gòu)件間的絕緣。 鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細(xì)條形的小截面，使磁通垂直通過(guò)這些小截面時(shí)，感應(yīng)出的渦流很小，產(chǎn) 生的渦流損耗也很小。 鐵心片間無(wú)絕緣時(shí)，磁通 垂直通過(guò)的截面很大，感應(yīng)出的渦流大。截面厚度增加1倍，渦流損耗將增大4倍； 鐵心片間絕緣過(guò)小時(shí)，片間電導(dǎo)率增大，穿過(guò)片間絕緣的泄漏電流增大，將增加附加的介質(zhì)損耗；,鐵心片間絕緣過(guò)大時(shí)，鐵心就不能認(rèn)為是等電位的，必須把各片均連接起來(lái)接地，否則片間將出現(xiàn)放電

35、現(xiàn)象。這是不方便的、不可取的。現(xiàn)在鐵心用絕緣紙條做油道時(shí)，就需要把油道兩側(cè)的鐵心片連接起來(lái)，然后由一個(gè)接地銅片引出。 因此，鐵心片間要有一定的絕緣，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方 法情況下一般在60105*cm2?，F(xiàn)在采用的冷軋取向電工鋼片的表面具有0.0150.02mm的無(wú)機(jī)磷化膜可以滿足這一要求，其他電工鋼片則需要涂漆，檢修時(shí)也需要涂漆，大型鐵心有時(shí)要涂?jī)杀槠帷?鐵心片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是防止與結(jié)構(gòu)件短接和短路。鐵心片間短接總是不 允許的，但是結(jié)構(gòu)件間形成短路的回路順著磁通方向而不通過(guò)磁通，或者通過(guò)磁通很小，則影響不大。如兩個(gè)單排的心柱螺桿短路形成的閉合回路是順著磁通方向的，不易產(chǎn)生短路電流；拉螺桿與夾件

36、等形成的閉合回路，通過(guò)磁通小又不同相；而鐵軛夾件和旁螺桿（或側(cè)梁）形成的閉合回路雖通過(guò)部分磁通，但環(huán)流不經(jīng)過(guò)鐵心，且可作為三次諧波電流通路，因此他們之間不需要絕緣。,鐵心片的短接： 這是片間一邊被一結(jié)構(gòu)件形成電氣連接。如側(cè)梁絕緣損壞時(shí)，鐵軛片一部分被側(cè)梁短接，由于部分磁通通過(guò)被短接的鐵心片間，泄漏電流增大，附加的介質(zhì)損耗增加，鐵心將會(huì)發(fā)熱。與此相似的有上梁、墊腳和鐵軛螺桿的絕緣損壞或不良時(shí)均會(huì)發(fā)生相同的現(xiàn)象。因此說(shuō)，鐵心片與所有夾緊件間是必須絕緣的。,鐵心局部短路,是結(jié)構(gòu)件短路形成的閉合回路。如鐵軛螺桿的絕緣損壞經(jīng)過(guò)邊緣鐵軛片或夾件而形成短路匝，部分磁通通過(guò)時(shí)感應(yīng)出很大的短路電流。這猶如變壓器

37、發(fā)生短路事故一樣，鐵心將被燒毀。與此相似的有鋼帶綁扎的絕緣卡損壞、心柱螺桿排間短路等現(xiàn)象 因此，鐵心片與結(jié)構(gòu)件間的絕緣，首先是鐵軛螺桿的絕緣（包括雙排心柱螺桿的絕緣）務(wù)必不可損傷，否則有可能形成短路匝；其次是旁螺桿、側(cè)梁、上梁和 墊腳的絕緣也應(yīng)良好，否則必然產(chǎn)生短接鐵心片的現(xiàn)象；至于夾件絕緣是為了形成油道，避免鐵軛磁通流入夾件而設(shè)置的，但是鐵心是一點(diǎn)接地的，有了夾件絕緣而又絕緣不良時(shí)，相當(dāng)于又有了接地點(diǎn)。這樣，鐵軛通過(guò)兩個(gè)及以上接地點(diǎn)而短接，所以?shī)A件絕緣也不可忽視。,九、鐵心的接地,鐵心必須接地。鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的電場(chǎng)作用下，具有不同的電位，與油箱電位又不同。雖然他們之間電位差不大，也

38、將通過(guò)很小的絕緣距離而斷續(xù)放電。放電一方面使油分解，一方面無(wú)法確認(rèn)變壓器在試驗(yàn)和運(yùn)行中的狀態(tài)是否正常。因此鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件必須經(jīng)油箱而接地（如有心柱和鐵軛螺桿，則由于電容的耦合作用它們與鐵心電位一樣，不需接地），且要確保電氣接通,鐵心必須是一點(diǎn)接地。鐵心中是有磁通的，當(dāng)有多余點(diǎn)接地時(shí)，等于通過(guò)接地片而短接鐵心片一樣，短路回路中有感應(yīng)環(huán)流。當(dāng)夾件上另有接地點(diǎn)和旁螺桿上有接地點(diǎn)時(shí)均形成回路流有環(huán)流。接地點(diǎn)越多，環(huán)流回路越多，環(huán)流越大（當(dāng)然與多余接地點(diǎn)的位置有關(guān)），各回路均通過(guò)接地片。但是，即使只有一個(gè)這樣的環(huán)流回路，電流也可能由接近于零上升到十幾安培。這樣，鐵心可能產(chǎn)生局部過(guò)熱，接地片可能燒壞而

39、產(chǎn)生放電，對(duì)大型變壓器安全運(yùn)行不利，因此鐵心必須一點(diǎn)接地。 所謂鐵心一點(diǎn)接地，只是指其磁導(dǎo)體而言，其夾緊件不受此限。鐵心片與夾緊件要絕緣的另一個(gè)原因，就是確保鐵心一點(diǎn)接地。,遵循鐵心一點(diǎn)接地的原則，對(duì)于不同夾緊結(jié)構(gòu)的鐵心，采用不同的接地結(jié)構(gòu)。 只有拉螺桿時(shí)，用一接地片將鐵心和上夾件相接。則鐵心經(jīng)上夾件、拉螺桿、下夾件，通過(guò)墊腳和箱底接地。 有拉板時(shí)，上、下夾件由拉板連接，而墊腳與箱底一般是絕緣的。用一接地片將鐵心和上夾件并聯(lián)后再由10kV套管引出接地，或者鐵心和上夾件由兩個(gè)套管接地。采用一個(gè)接地套管時(shí)只監(jiān)視器身的絕緣，采用兩個(gè)接地套管時(shí)還可檢查鐵心是否有多余接地點(diǎn)。 接地片為0.5mm厚的紫銅

40、片，寬度為20、30、40mm，銅帶表面要搪錫以減小接觸電阻。,十、變壓器鐵心制造工藝 1、硅鋼片縱剪 縱剪就是沿著硅鋼片的軋制方向，把一定寬度的材料裁剪成所需寬度的條料，這些條料再經(jīng)橫剪剪切成疊片而用于疊片式鐵心制造。,滿足片寬小于等于1米的所有變壓器鐵心用硅鋼片的開(kāi)料，剪切毛刺小于0.02毫米，剪切直線度小于1/1000。其優(yōu)良的剪切精度保證了變壓器鐵心的性能。 主要設(shè)備：鐵心縱剪線,橫剪，就是與硅鋼片長(zhǎng)度方向成某一角度，把一定寬度的條料（或板料）剪切成各種規(guī)格和尺寸的變壓器鐵心片，對(duì)于冷軋硅鋼片，其長(zhǎng)度方向應(yīng)該為硅鋼片的軋制方向。 德國(guó)喬格公司鐵心橫剪線特點(diǎn)：1）步進(jìn)剪片；2）硅鋼片幾何

41、尺寸自動(dòng)調(diào)節(jié)，片形任意選擇；3）能夠自動(dòng)去毛刺，使剪切毛刺小于0.01mm；4）具有自身故障診斷及跨國(guó)異地診斷等功能，適合當(dāng)代變壓器所需的各種片形的剪切。 。,2、硅鋼片橫剪,鐵心裝配,3、鐵心疊裝 此工序作用將鐵心片疊成鐵心 主要設(shè)備：疊裝臺(tái)。,鐵心起立,鐵心心柱綁扎 1 、手工綁扎工藝：先將鐵心柱用鋼絲繩每隔（200250）mm道綁扎緊實(shí)，然后依據(jù)圖樣規(guī)定間距，在心柱上纏繞浸膠稀緯帶或網(wǎng)狀無(wú)緯帶。 2 、聚酯帶氣動(dòng)綁扎工藝：根據(jù)鐵心的加緊力確定所需熱塑帶的強(qiáng)度和打包機(jī)的最大拉力。,4、 典型問(wèn)題分析處理 4.1、產(chǎn)品試驗(yàn)空載損耗超標(biāo)的原因 原因之一：毛刺大、片間短路，環(huán)流增耗。 措施：磨刀

42、、重調(diào)剪切間隙為0.010.02mm. 原因之二：片間絕緣膜損傷。 措施：拆開(kāi)、除油、涂漆處理。,原因之三：鐵心重量不足，鐵心截面小，磁通密度增大。 措施：1.重疊。 2.在上軛主級(jí)加片，解決微量超耗。 原因之四：搭頭多。 措施：消除搭頭，使渦流降下來(lái)。 原因之五：多點(diǎn)接地。 措施：查找，使一點(diǎn)接地。,4.2、鐵心噪聲大的原因 原因之一：鐵心松。 措施：增大夾緊力，0.1MPa以上。 原因之二：重量不足，導(dǎo)致磁密增大。 措施：主級(jí)正偏差，保證重量。 原因之三：波浪片、鐵心彎曲 原因之四：鐵心接地不良有放電聲。,第四章、變壓器繞組制造基礎(chǔ)知識(shí),一、 變壓器繞組的作用 變壓器繞組是變壓器輸入和輸出

43、電能的電氣回路，是變壓器中最重要的部件，它是用導(dǎo)線繞制，再配置各種絕緣件組成的。繞組是變壓器的心臟，是變壓器變換和輸配電能的中樞。,二、 繞組基本要求 1 電氣強(qiáng)度： 繞組與高壓輸電線路相連，當(dāng)線路上發(fā)生單相短路故障或雷電沖擊，以及線路斷路器動(dòng)作產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)，繞組將產(chǎn)生高于額定工作電壓很多倍的瞬時(shí)過(guò)電壓；,2、耐熱強(qiáng)度：繞組的耐熱強(qiáng)度包含兩方面的內(nèi)容： （1） 在長(zhǎng)期工作電流產(chǎn)生的熱作用下，線圈的使用壽命不應(yīng)少于二十年； （2）變壓器在運(yùn)行條件下，在任意線端發(fā)生突然短路，線圈應(yīng)能有承受住短路電流所產(chǎn)生的熱作用而損傷。,3、 機(jī)械強(qiáng)度： 繞組在變壓器帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，線圈受到電動(dòng)力的作用，正常運(yùn)行線

44、圈受到的電動(dòng)力較小。突然短路的短路電流為正常額定電流的數(shù)倍至數(shù)十倍，電動(dòng)力與短路電流的平方成正比，因此，線圈所受到的電動(dòng)力為正常運(yùn)行的數(shù)十倍甚至更多。這就要求變壓器具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。,三、 變壓器繞組的繞向 （1）變壓器的繞向：線圈導(dǎo)線纏繞的方向稱為繞向。 （2）線圈的繞向分為左繞向和右繞向。 （3）左繞向：由起繞頭開(kāi)始，線匝沿左螺旋前進(jìn)，或面 對(duì)線圈起繞頭的端部觀察，線匝按逆時(shí)針前進(jìn)。,右繞向：由起繞頭開(kāi)始，線匝沿右螺旋前進(jìn)，或面對(duì)線 圈起繞頭的端部觀察，線匝按順時(shí)針前進(jìn)。 (4) 通常，繞線操作者和線盤(pán)位于線圈同一側(cè)，左繞向線圈是從線圈的操作者右端起繞，右繞向線圈是從面對(duì)線圈的操作者的左

45、端起繞。 “左起右繞向，右起左繞向”,層式,餅式,線圈,圓筒式：?jiǎn)螌印㈦p層、多層、分段,箔式：一般箔繞、分段箔繞,連續(xù)式：普通連續(xù)、普通半連續(xù)、雙連續(xù),螺旋式：?jiǎn)温菪伟肼菪?、雙螺旋,三螺旋、四螺旋、多螺旋,糾結(jié)式：普通糾、插花糾、部分糾,屏蔽式：跨兩段屏、跨四段屏,交錯(cuò)式：直繞式、套裝式,“8”字形：直繞式、套裝式,四、繞組的類型,1、繞組通常分為層式及餅式兩種 （1）層式繞組：繞組的線匝沿其軸向依次排列連續(xù)繞 制的，稱為層式繞組。一般層式繞組 每層如筒狀，所以由兩層組成的繞組 稱為雙層圓筒式。 （2）餅式繞組：繞組的線匝沿其輻向連續(xù)繞制而成一 餅（段），再由許多餅沿軸向排列組 成的繞組，

46、稱為餅式繞組。,（3） 介于層式和餅式之間的繞組有箔式繞組和螺旋式繞組。箔式繞組屬于層式繞組，螺旋式繞組屬于餅式繞組。 2、層式及餅式繞組的特點(diǎn)： 層式繞組的特點(diǎn)：層式繞組結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，耐受沖 擊電壓的性能好，但其機(jī)械強(qiáng)度差。 餅式繞組的特點(diǎn)：散熱性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，適用范圍大。,3、連續(xù)式線圈結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連續(xù)式線圈：由紙包扁線繞制的若干線餅組成，每個(gè)線 餅又是由幾個(gè)線匝按順序連續(xù)繞制的。 優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)械強(qiáng)度高，工藝性好， 連續(xù)式線圈能夠在很大的范圍內(nèi)適應(yīng)各種電壓和不 同容量的要求。,4、螺旋式線圈結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 螺旋式線圈： 優(yōu)點(diǎn)是：并繞根數(shù)多，繞制較簡(jiǎn)單。 螺旋式線圈適用于低電壓、大電流的

47、繞組及高電壓的調(diào)壓繞組。,5、糾結(jié)式線圈結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 糾結(jié)式線圈：糾結(jié)式線圈與連續(xù)式線圈外觀相類似，不同 之處在于線匝的排列順序，它的線匝不以自 然數(shù)序排列，而是在相鄰數(shù)序線匝間插入了 相鄰數(shù)序的線匝。 優(yōu)點(diǎn)是：具有良好的耐沖擊特性。 糾結(jié)式線圈普遍應(yīng)用于高電壓、大容量變壓器。,6、內(nèi)屏式線圈結(jié)構(gòu)特 內(nèi)屏式線圈：在連續(xù)式線段的匝間插入僅增加縱向電容而 不流通工作電流的導(dǎo)線（屏線）而成，外形 類似糾結(jié)式。 優(yōu) 點(diǎn) 是：對(duì)于多根并聯(lián)的線圈，內(nèi)屏式較糾結(jié)式繞制方 便，屏線匝數(shù)根據(jù)電容值的要求，可隨意調(diào)節(jié)， 繞制較方便。 內(nèi)屏式線圈適用于60KV級(jí)及以上的高電壓、大容量的變壓器。,五、并聯(lián)導(dǎo)線的換位 導(dǎo)線

48、換位的目的是使各并聯(lián)導(dǎo)線長(zhǎng)度相等，各 并聯(lián)導(dǎo)線所經(jīng)過(guò)的漏磁感應(yīng)位置相同，即漏感 應(yīng)電勢(shì)相等。從而減小附加損耗，使并聯(lián)導(dǎo)線 間的循環(huán)電流很小。,六 關(guān)于繞組的部分術(shù)語(yǔ) 1）線段：若干線匝沿徑向排列起來(lái)成為一個(gè)線段 2）整數(shù)匝線段：線段的起繞點(diǎn)和終止點(diǎn)在同一個(gè)撐條間隔內(nèi)。 3）分?jǐn)?shù)匝線段：線段的起繞點(diǎn)和終止點(diǎn)不在同一個(gè)撐條間隔內(nèi)。,1）正段：從內(nèi)徑向外繞，即尾端在外徑側(cè)的線段。 2）反段：從外徑側(cè)向里繞（通常先繞一個(gè)臨時(shí)線段，再推 倒臨時(shí)線段，然后從尾端在理順至始端），即尾 端在內(nèi)徑側(cè)的線段為反段。 3）換位：指導(dǎo)線從一個(gè)線段過(guò)渡到另一個(gè)線段的“S”彎，對(duì) 于兩根及以上的導(dǎo)線并聯(lián)的繞組，換位包含改

49、變 并聯(lián)導(dǎo)線沿徑向排列的意義。 內(nèi)部換位：在繞組內(nèi)徑側(cè)的“S”彎，稱為底位。 外部換位：在繞組外徑側(cè)的“S”彎，稱為表位。,第三節(jié) 連續(xù)式繞組,第三節(jié) 連續(xù)式繞組,七、對(duì)繞組繞制的一般技術(shù)要求 1）保證線圈繞制要緊實(shí)，導(dǎo)線無(wú)扭曲變相，出頭位置正確，固定牢固，絕緣包扎緊實(shí)。 2）保證線圈的幾何尺寸，軸向及輻向尺寸不允許超過(guò)允許的偏差。 3）導(dǎo)線的規(guī)格及匝絕緣厚度必須符合圖樣要求，導(dǎo)線本身應(yīng)無(wú)尖角毛刺、裂紋。匝絕緣無(wú)破損、缺層和臟物，漆膜無(wú)損傷。,4）導(dǎo)線的焊接質(zhì)量必須符合質(zhì)量要求，導(dǎo)線焊接時(shí)必須做好線圈的遮蓋，用遮布蓋好。導(dǎo)線的每個(gè)焊接頭必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查后，確認(rèn)合格后，才能包扎絕緣。 5）線圈繞

50、制過(guò)程中，隨時(shí)檢查導(dǎo)線的質(zhì)量，不允許有絕緣損傷的導(dǎo)線繞入繞組內(nèi)部。 6）對(duì)應(yīng)同一繞組，應(yīng)采用同一廠家、同一批次、同種線規(guī)的導(dǎo)線繞制，特殊情況下，可以采用不同廠家的相同線規(guī)的導(dǎo)線，但要求三相配置的導(dǎo)線的位置及長(zhǎng)度相同，以保證三相電阻一致，并按照c b a的順序繞制線圈。,八、導(dǎo)線的焊接 1、要求：1）焊接面積是否牢固 2）焊點(diǎn)是否有尖角毛刺 3） 是否焊接緊密。 2、保證焊接質(zhì)量：1）銀銅焊料（銀的流動(dòng)性好） 2） 表面均勻光滑 （焊點(diǎn)要作拉伸試驗(yàn)，焊接頭的拉斷強(qiáng)度為不小于210MPa，試驗(yàn)結(jié)果斷點(diǎn)應(yīng)在線材上，而不應(yīng)在焊點(diǎn)）3）必須要搭接焊。焊接部位不允許存在尖角毛刺。否則，易造成放電或游離。,

51、線圈繞制主 要工裝設(shè)備： 繞線機(jī)（分 為臥繞和立 繞）、銅焊 機(jī)、對(duì)焊機(jī)、 繞線模具、 線盤(pán)和各種 工具。,第五章、器身裝配基礎(chǔ)知識(shí),工藝流程：器身準(zhǔn)備套線圈插上鐵軛 上夾件裝配 大型變壓器的套裝是變壓器裝配中的重要工序之一。套裝工序是完成變壓器器身的成形工序，它不僅要將繞組套進(jìn)鐵心柱，而且還要完成絕大部分主絕緣的裝配。因此，一臺(tái)變壓器的主絕緣性能的好壞與套裝質(zhì)量有著直接的關(guān)系。此外，套裝也是對(duì)繞組的縱絕緣質(zhì)量進(jìn)行再檢查的過(guò)程，同時(shí)還必須保證高中低壓繞組的同心度和安匝平衡，以及出頭位置的正確，各繞組出頭對(duì)地絕緣距離符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求，提高插板質(zhì)量，以保證鐵心性能等。,對(duì)于大容量超高壓變壓器，提

52、高產(chǎn)品的清潔度是非常重要的，由于套裝工序周期長(zhǎng)，操作時(shí)操作者與器身各部件直接接觸，甚至有時(shí)需要站在器身上進(jìn)行操作。因此，做好清潔防護(hù)工作，保持周?chē)ぷ鲌?chǎng)地清潔，保持零部件的清潔，嚴(yán)防雜質(zhì)異物和由于操作而使異物落入繞組內(nèi)或主絕緣間隙內(nèi)等，都是十分重要的。 套裝工序的工作場(chǎng)地應(yīng)與其它場(chǎng)地隔離，最好設(shè)置吸塵和防塵裝置，放置鐵心的地面要有非常好的強(qiáng)度和平整度，以防止拆除上鐵軛后鐵心柱發(fā)生變形，而影響插上鐵軛硅鋼片的工作及鐵心性能。套裝工作場(chǎng)地的四周應(yīng)布置足夠數(shù)量的工位器具，以便放置套裝時(shí)所用的工具材料和絕緣部件等。,鐵心和繞組組裝了絕緣和引線之后組成變壓器的器身。,一、線圈套裝 套裝線圈前，放置下鐵軛

53、墊塊和鐵軛絕緣，應(yīng)牢固水平。線圈套裝時(shí)，檢查鐵心柱直徑與線圈內(nèi)徑間的裝配間隙，套裝后應(yīng)緊實(shí)，出頭位置正確。由于套裝工序周期長(zhǎng)，操作時(shí)操作者與器身各部件直接接觸，甚至有時(shí)需要站在器身上進(jìn)行操作。因此，要做好清潔防護(hù)工作，保持周?chē)ぷ鲌?chǎng)地清潔，保持零部件的清潔，嚴(yán)防雜質(zhì)、異物和由于操作而使異物落入繞組內(nèi)或主絕緣間隙內(nèi)等。都是十分重要的。,二、插上鐵軛 插裝上鐵軛時(shí)，每插一級(jí)，打齊一級(jí)，并輕輕靠打接縫，注意敲打時(shí)不得打折、打卷硅鋼片邊緣，不得劃傷硅鋼片。插裝好的上鐵軛不應(yīng)向一邊或向長(zhǎng)軸中心線一邊歪斜。提高插片質(zhì)量，以保證鐵心性能等。,三、上夾件裝配 按圖樣規(guī)定，裝配上夾件絕緣及上夾件，注意不要將高低

54、壓方向搞錯(cuò)，修正疊片參差不齊度，使之符合質(zhì)量要求。插入鐵心接地片時(shí)，保證插入的深度符合要求，接地片跨越鐵軛時(shí)，上部應(yīng)留有3mm左右的間隙，并可靠絕緣勿使硅鋼片片間短路，接地片的另一端用螺栓與接地引線相連。 插板試驗(yàn)合格并全部工序完工后，拆除接地片，測(cè)鐵心對(duì)地絕緣電阻應(yīng)0.5M，對(duì)器身進(jìn)行一次全面檢查，交檢合格后，轉(zhuǎn)引線裝配工序,四器身套裝設(shè)備及工裝 器身裝配架、行車(chē)、電平車(chē)、鋼地坪 繞組吊架（包括吊鉤、吊架、配套鋼絲繩）、 1器身裝配架 大型變壓器的繞組套裝工作是借助于大型可移動(dòng)升降的裝配架進(jìn)行操作。裝配架應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本條件：,1)承載能力，一個(gè)單架最好能承受12的鐵軛硅鋼片質(zhì)量或14的鐵

55、軛硅鋼片質(zhì)量。 2)載人工作臺(tái)及載鐵軛工作硅鋼片工作臺(tái)能自由升降。 3)裝配架整體能夠橫向移動(dòng)或行走。 器身裝配架設(shè)備參數(shù)：尺寸:1000028205840， 起始高 度:1300mm ，終止高度:3570mm，均布載荷10t ，行進(jìn)速 度:2.46m/min ，自重:9.5t。,2繞組吊架 繞組吊架在套裝過(guò)程中對(duì)線圈起到固定、掛起，實(shí)現(xiàn)行車(chē)吊鉤和線圈的連接。滿足線圈的吊運(yùn)。繞組吊架應(yīng)滿足幾點(diǎn)基本要求： 1）承載重量，一套繞組吊架應(yīng)能夠承重一臺(tái)單相繞組的重量。 2）繞組吊架應(yīng)根據(jù)繞組直徑可以相應(yīng)的改變其幅向尺寸以滿足線圈必須垂直起吊的要求。 3）繞組吊架在起吊過(guò)程中需通過(guò)收緊帶對(duì)吊運(yùn)對(duì)象進(jìn)行綁

56、扎固定，確保吊運(yùn)的穩(wěn)定性及安全性。,3行車(chē) 大型變壓器的繞組套裝要借助行車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)鐵心、線圈的起吊、轉(zhuǎn)移。 行車(chē)的吊重能力在32噸以上即可滿足生產(chǎn)。 4鋼地坪 保證鐵心放置平面的水平，確保鐵心的Mo尺寸滿足工藝要求。在使用前需先用水平尺測(cè)定其水平度，水平度控制在1mm以內(nèi)。調(diào)整好后地屏下部墊實(shí)即可。 5.電平車(chē) 用來(lái)完成繞組從繞線車(chē)間向鐵心車(chē)間的轉(zhuǎn)運(yùn)，要求能夠承重三相繞組的重量。,第六章，引線裝配基礎(chǔ)知識(shí),引線裝配主要是從事引線連接及絕緣包扎工作。引線裝配時(shí)必須確保電氣性能、清潔度以及絕緣的可靠性。 引線裝配的工藝流程為：準(zhǔn)備工作固定引線支架引線配置引線連接引線屏蔽 引線絕緣包扎引線緊固引線與油

57、箱試裝 半成品試驗(yàn)。,引線工序的工裝設(shè)備： 銅焊機(jī)、氣焊設(shè)備、 氬弧焊設(shè)備、 冷壓焊設(shè)備、 器身裝配架,一、引線的連接： 引線的連接方法有：1.銅焊 2.氣焊3.氬弧焊4.冷壓焊 5.機(jī)械連接。 1.銅焊：利用銅焊機(jī)產(chǎn)生的大電流通過(guò)碳精塊而產(chǎn)生的高溫， 實(shí)施銅銅焊接。 2.氣焊：屬銅焊的一種。是用火焰進(jìn)行加熱來(lái)進(jìn)行銅銅焊 接，在焊前需將兩個(gè)焊件夾持住然后再焊，焊槍與 焊件的角度：加熱階段為90（銅排與銅排焊 接時(shí)）施焊階段（保溫階段）：角度逐漸減小， 以調(diào)節(jié)焊件的溫度。,3、氬弧焊：一般用于鋁和鋁焊接。 4、冷壓焊：借助壓力使兩導(dǎo)體間接觸面的原子間距達(dá)到導(dǎo)體自身原子的間距，因此會(huì)發(fā)生很大的塑性

58、變形。 焊接要求：冷壓管的壁厚要滿足截面積的要求，環(huán)的截面積引線的截面積。壓模的選擇：壓坑模一般選擇使用于小截面的引線，截面在120mm2以下。壓六角一般用在截面120mm2以上。 優(yōu)點(diǎn)：1.效率高2.金屬粉塵少3.不會(huì)使絕緣焦糊4.耗費(fèi)能源少,機(jī)械連接： 用螺桿將銅排、冷壓接頭連接在一起。 要求：1. 連接面的處理：將連接面用砂紙砂出金 屬光澤30min內(nèi)立即連接，防止表面再度 被氧化。 2. 要有防松裝置。 3. 連結(jié)面加工平整。 4. 連接面接觸可靠。,二、引線絕緣的包扎：1. 各焊接處在包扎絕緣前，焊接處應(yīng)平整、干凈、 無(wú)尖角毛刺等，若發(fā)現(xiàn)焊接處附近的絕緣有燒焦 現(xiàn)象，必須將其剝?nèi)ズ蟀^緣。 2. 錐形的長(zhǎng)度一般為58倍的絕緣