大型電力變壓器繞組壓緊結構改進

韓彬 田小靜 趙銀漢 孫瑞田

（保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071056）

隨著電力技術的發展，變壓器容量越來越大，電壓等級越來越高，電力變壓器在電力系統中的作用愈顯突出。因此變壓器的可靠運行關乎著電力系統安全的全局，而變壓器的可靠運行受諸多因素的影響，其中抗短路能力是其中重要一項。根據以往的經驗，由于變壓器結構不合理，導致的抗短路能力不足的案例比比皆是。因此，必須從設計結構上更加注重改進變壓器的抗短路能力，才能從根本上解決問題。本文就是在總結以前經驗的基礎上，從結構上進行改進，更好的保證變壓器的產品質量，提高變壓器的抗短路能力。

1 繞組壓緊結構的改進

提高變壓器的抗短路能力，有許多措施，本文著重介紹繞組壓緊結構改進。

1.1 彈簧壓釘繞組壓緊結構

目前仍有許多變壓器廠家繞組壓緊采用彈簧壓釘裝置結構，這種結構采用彈簧對繞組壓板持續施壓，保證繞組及壓板不松動，提高其抗短路能力。如圖1所示。

其操作流程是：①先將碗狀絕緣墊塊放在繞組壓板上；②在絕緣墊塊上安放彈簧壓釘裝置；③將壓緊螺桿旋入上夾件螺紋套中，并緩慢下旋，直至壓住彈簧壓釘裝置；④用搬手擰緊螺桿，直到將蝶形彈簧壓實，即壓到限位無間隙；⑤將上螺母擰緊以鎖緊螺桿，防止其松動。彈簧壓釘結構如圖2所示。

圖1 彈簧壓釘裝置器身壓緊示意圖

圖2 彈簧壓釘結構

彈簧壓釘繞組壓緊，緊固壓釘要高低壓側對稱，按照一定順序緊固，以防止繞組壓偏，如圖3所示。壓釘緊固至少要進行兩個循環，以便各壓釘受力基本一致。對于普通壓釘可用人感受擰緊力矩的大小。對于彈簧壓釘可通過觀察銷孔的暴露程度，一般說來銷孔的暴露應在2/3以上。

圖3

1.2 壓裝墊塊繞組壓緊結構

彈簧壓釘裝置壓緊繞組結構在容量小、電壓等級低的電力變壓器上得到了大面積的推廣使用，隨著電力系統大發展，電力變壓器技術的進步，其應用在大容量、高電壓電力變壓器上的不足越來越明顯。

1）大容量、高電壓電力變壓器其繞組幅向漏磁較大，軸向短路力大。在彈簧壓釘數量不增加的情況下，彈簧壓釘裝置壓力已不能滿足要求。

2）由于彈簧壓釘裝置由金屬部件組成，其在高場強中的布置成為一大難題，如布置位置不妥，會引起局部放電，嚴重的話，會導致絕緣擊穿，引起嚴重后果。

3）彈簧壓釘裝置容易使繞組出現某個點受力不均勻。

為了克服彈簧壓釘裝置壓緊結構的不足，一種新繞組壓緊結構應運而生，就是壓裝墊塊繞組壓緊結構。壓裝墊塊結構，就是在繞組壓板與鐵心夾件之間塞入壓裝墊塊，以保證繞組的軸向壓緊力。

壓裝墊塊結構，一般高、低壓側絕緣壓均不應少于兩件，連同相間位置上鐵軛下方的壓裝墊塊，一般在壓板圓周上應不少于6件，如圖4所示。

圖4 壓裝墊塊壓緊結構示意圖

圖5 壓裝墊塊

壓裝墊塊為高密度、高電氣強度的絕緣材料，其組成有上下兩塊壓裝墊塊、中間調節片、膠木螺桿、膠木螺母、相間位置壓裝墊塊，如圖5所示。

壓裝墊塊壓緊結構操作流程是：①準備好器身壓緊用的設備-三相同時壓緊裝置；②放置三相同時壓緊裝置的液壓缸在壓板和鐵心夾件之間；③放置壓板與上夾件、鐵心之間的壓裝墊塊；④壓緊設備施加克服短路力需要的壓力；⑤放置相間位置鐵心與壓板之間墊塊的調節片；⑥放置高低壓側上下壓裝墊塊之間的中間調節片；⑦撤除壓緊裝置施加的壓力；⑧檢查壓裝墊塊的松緊程度；⑨安裝固定壓裝墊塊的膠木螺桿、膠木螺母，并緊固到位。壓裝操作示意如圖5所示。

圖6

器身繞組壓裝時，為保證壓板不變形，液壓缸布置方式，盡量沿圓周方向均勻布置，高低側對稱，以保證線圈受力均勻。同時在液壓缸下部加墊較大面積的工藝墊板，防止壓板局部受力過大。

壓裝墊塊繞組壓緊結構，特點是：

1）壓裝墊塊受力面積大，繞組受力均勻。

2）壓裝墊塊為絕緣材料，電氣強度高，在高場強中布置方便，絕緣距離等參數要求易保證。

3）操作方便，壓裝過程可以借助壓緊設備，省時、省力。

4）由于操作方便，繞組壓緊時間縮短，減少了繞組受潮時間，利于保證變壓器的產品質量。

2 結論

總之，隨著電力系統的發展，變壓器技術的進步，電壓等級和變壓器容量不斷提高和加大，壓裝墊塊繞組壓緊結構在大容量、高電壓電力變壓器，包括換流變壓器中應用越來越廣泛，其結構優化、操作方便，彈簧壓釘繞組壓緊結構被壓裝墊塊繞組壓緊結構替代，已成為一種必然。

[1]謝毓城.電力變壓器手冊[M].北京:機械工業出版社,2003.

[2]趙靜月.變壓器制造工藝[M].北京:中國電力出版社,2009.