35kV環氧澆注干式接地變壓器線圈設計要點

劉政

摘 要：文章闡述了35kV環氧澆注干式接地變壓器線圈的設計要點，包括線圈結構特點、線圈局部放電的控制方法，提出了一種變壓器內線圈首、尾頭引出線的出線方法，提高了接地變壓器整體安全性。

關鍵詞：35kV;環氧澆注;干式接地變壓器;線圈設計要點

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.176

1 引言

隨著城市建設迅速發展，用電量的不斷增大，電力電纜數量明顯增多，此時電網的電容電流也隨之增大，當系統發生單相接地時，會產生接地電弧，如果接地電弧不能直接熄滅，那么后續產生的一系列問題就會危及到電網安全運行。為了抑制這種弧光接地過電壓，就必須改變配網中性點絕緣系統，即在中性點不接地系統中人為地制造出一個中性點，因此需配置接地變壓器。環氧澆注干式接地變壓器已在35kV電力系統中廣泛應用，只有保證產品性能才能保證電網的安全穩定性，線圈是變壓器的重要組成部分，也可以說是變壓器的心臟，所以保障線圈的性能顯得尤為重要。

2 線圈設計要點

2.1 線圈結構

35kV接地變壓器的聯結組別一般選擇ZN接法，圖1為ZN接法的原理圖，線圈結構為分段圓筒式。每相繞組分為內線圈和外線圈，內、外線圈匝數相同，內線圈的首、尾頭引出線從上、下兩個端面引出，外線圈首尾頭從出線面板引出。

2.2 線圈局部放電的控制

2.2.1 導體和絕緣材料的選擇

在選擇導線時應避免毛刺的存在，銅箔要選用優質的圓角銅箔。一方面當對變壓器繞組外加電壓時，電場會集中在導體有毛刺的地方，形成尖端放電。另一方面，導體的尖端有可能刺破絕緣層，也會導致局部放電。層間絕緣選擇優質的符合耐熱等級的材料。

2.2.2 線圈的絕緣結構

變壓器的絕緣分為主絕緣和縱絕緣兩部分，主絕緣是線圈對地部分的絕緣，縱絕緣是線圈匝間，層間，段間的絕緣。當繞組縱絕緣中某些區域絕緣設計不合理時，在這個位置會因受到過高的電場強度出現放電現象，使固體絕緣加速老化，直至發生擊穿現象。為了避免這種現象的發生，首先要根據匝間電壓選擇具有合適絕緣膜的導線，絕緣膜一般留有較大裕度，這是因為匝間短路不易通過試驗發現且匝間絕緣比較分散。然后計算出層間電壓，選取合適的層間絕緣層數，層間絕緣層數留有一定裕度即可，層數過多會增大線圈的輻向厚度，影響線圈的散熱。最后計算出段間電壓，預留合適的段間絕緣距離。

2.2.3 線圈的澆注工藝

真空澆注對線圈的整體質量水平有很大影響，如果澆注后線圈內部存在氣隙或者氣泡，當氣隙或氣泡場強升高到一定強度時就會引起局部放電。因此澆注線圈要遵循以下幾點：（1）樹脂、固化劑、填料配比嚴格按照比例調配，保證脫氣時間，并記錄必要的數據，如粘度、真空度。（2）澆注線圈時注意溫度和真空度的控制，溫度會影響樹脂的粘度和脫氣的速度，盡可能使線圈完全浸透樹脂，浸透程度越好，放電可能性越小。

2.3 內線圈引出線的處理

由于35kV接地變壓器內線圈的內側靠近貼鐵芯柱，外側靠近外線圈，所以線圈首、尾頭引出線只能從上、下端部引出，導體引出線根部因間隙絕緣無法加強，當產品運行或遇到過電壓時，容易發生放電或局部放電，使產品存在安全隱患。此時可以選則一種10kV電纜，其導體截面積要大于線圈導線的截面積，然后將線圈首、尾頭原導線與10kV電纜的一端焊接在一起，電纜的另一端從線圈的端部引出，見圖2，最后將線圈進行整體澆筑，使電纜與線圈形成一個整體，這樣線圈端部引出線的根部為10kV電纜，消除了安全隱患。

3 結束語

通過提出幾點線圈的設計要點，希望能夠從設計上提高線圈質量，減少缺陷。除了上述幾點外繞線工藝，材料性能，以及線圈固化和拆模工藝也會對線圈造成各種影響，要消除這些影響需要從原材料采購和生產制造工藝全過程去控制，只有實現設計和制造兩方面共同控制，才能真正的提高線圈質量乃至整個產品的品質。

參考文獻：

[1]路長柏.干式電力變壓器理論與計算[M].遼寧：遼寧科學技術出版社，2003.

[2]金朝輝.35kV環氧樹脂澆注干式變壓器局放的控制[J].電氣制造，2012（10）：75-76.