淺談環(huán)氧澆注干式接地變壓器繞組結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

曾海成

【摘 ?要】隨著環(huán)氧澆注干式變壓器技術(shù)水平的提高，現(xiàn)在越來(lái)越多的接地變壓器也做成環(huán)氧澆注式。本文筆者結(jié)合個(gè)人實(shí)踐及工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)環(huán)氧澆注干式接地變壓器繞組結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)闡述，以期能夠?yàn)閺V大同行在今后干式接地變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供交流與參考。

【關(guān)鍵詞】干式接地變壓器;局部放電量;結(jié)構(gòu)特點(diǎn);環(huán)氧澆注

隨著環(huán)氧澆注干式變壓器技術(shù)水平的提高，現(xiàn)在越來(lái)越多的接地變壓器也做成環(huán)氧澆注式。它同樣具備了普通環(huán)氧澆注干式變壓器的耐熱等級(jí)高，抗短路能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并且局放量很低。在我國(guó)10kV級(jí)電網(wǎng)系統(tǒng)中中性點(diǎn)是絕緣的，在發(fā)生單相接地故障時(shí)，為了抑制由于接地容性電 流產(chǎn)生間歇電弧而引起的系統(tǒng)過電壓，需要提供一個(gè)與接地容性電流大小相近、方向相反的感應(yīng)電流作補(bǔ)償，故常在主變壓器一次側(cè)連接一臺(tái)接地變壓器，經(jīng)消弧線圈接地作人為中性點(diǎn)，以達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)的目的。

為了保證變壓器絕緣性能，目前我國(guó)各制造廠商都將環(huán)氧樹脂澆注干式接地變壓器的局部放電試驗(yàn)列為例行試驗(yàn)項(xiàng)目。這就要求設(shè)計(jì)時(shí)降低局部場(chǎng)強(qiáng)，盡量均勻分布電場(chǎng)，增強(qiáng)絕緣以控制局放。大多數(shù)的環(huán)氧澆注接地變壓器的繞組都采用 5 型接法，且每相的兩部分繞組徑向排列，可稱為內(nèi)外繞組。內(nèi)外繞組有做成兩個(gè)獨(dú)立繞組的，更多的做成一個(gè)繞組，這樣可減少一套澆注模具。繞組的型式為多段分層式。目前干式接地變壓器繞組通常采用的結(jié)構(gòu)形式有軸向交錯(cuò)式、徑向內(nèi)外排布式、徑向分離排布式等結(jié)構(gòu)，下面就這幾種繞組的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)分別進(jìn)行一一分析和研究：

1.軸向交錯(cuò)式

軸向交錯(cuò)式結(jié)構(gòu)繞組，是指兩個(gè)異相的半繞組沿軸向交 錯(cuò)排列，套裝于同一鐵心柱的繞組結(jié)構(gòu)如圖 1：

軸向交錯(cuò)式結(jié)構(gòu)繞組，由于通過繞組排布將兩個(gè)異相的半繞組做成了一只線圈，故有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：線圈可以直接在面板上出頭，絕緣處理簡(jiǎn)便;兩個(gè)半繞組都可以在面板上設(shè)置分接，連接矢量不會(huì)偏移，電壓調(diào)節(jié)很準(zhǔn);線圈輻向尺寸較小，生產(chǎn)成本低;產(chǎn)品只需一只模具，模具成本低。但此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)也很明顯，就是線圈絕緣處理要求很高，由于兩個(gè)半繞組交錯(cuò)排列，兩個(gè)半繞組的電壓差很大，所以在 絕緣處理上要采取一定的措施，一方面要避免絕緣擊穿，發(fā)生匝間短路，另一方面層間、段間、匝間場(chǎng)強(qiáng)都要控制，避免局放過大。

2.徑向內(nèi)外排布式

徑向內(nèi)外排布式結(jié)構(gòu)繞組，是指兩個(gè)異相的半繞組沿徑向內(nèi)、外排布，兩個(gè)半繞組中間設(shè)置氣道，套裝于同一鐵心柱的繞組結(jié)構(gòu)，如圖 2：

徑向內(nèi)外排布式繞組結(jié)構(gòu)，由于通過氣道將內(nèi)外線圈分 隔，故有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品只需一套模具，模具成本低;線圈排布方便，層間場(chǎng)強(qiáng)容易控制;線圈可以直接在面板上設(shè)置出頭，絕緣處理方便;增加通風(fēng)氣道，加強(qiáng)散熱效果。此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)就在于A、0出線之間，由于A、0之間為線電壓，故此處場(chǎng)強(qiáng)極大，所以在絕緣處理上要采取一定的措施。另外分接也只能通過外線圈在面板上出頭進(jìn)行調(diào)整，電壓調(diào)節(jié)偏差較大，且矢量會(huì)發(fā)生偏移。

3.徑向分離排布式

徑向內(nèi)外分離式繞組結(jié)構(gòu)，是指兩個(gè)異相的半繞組沿徑 向內(nèi)、外排布，兩個(gè)半繞組做成獨(dú)立線圈，套裝于同一鐵心柱的繞組結(jié)構(gòu)，如圖3：

徑向內(nèi)外分離式繞組結(jié)構(gòu)，由于兩個(gè)半繞組都做成獨(dú)立 線圈，故有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：線圈排布方便，層間場(chǎng)強(qiáng)容易控制，且沒有局部電場(chǎng)大的 情況，局放容易控制;兩個(gè)線圈中間有空隙，且無(wú)遮擋，散熱效果最好。但此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)也是顯而易見的，就在于內(nèi)線圈的出頭 絕緣處理，由于在工頻試驗(yàn)時(shí)要承受沖擊耐壓，故出頭絕緣處 理要采取一定的措施，避免擊穿。同時(shí)分接也只能通過外線圈 在面板上出頭進(jìn)行調(diào)整，電壓調(diào)節(jié)偏差較大，且矢量會(huì)發(fā)生偏 移。另外產(chǎn)品需要兩套模具進(jìn)行生產(chǎn)，模具成本較高。

4.結(jié)論

隨著環(huán)氧澆注技術(shù)的日益成熟，干式接地變壓器、消弧線圈也必會(huì)有更為廣闊的市場(chǎng)。可靠的質(zhì)量是產(chǎn)品進(jìn)一步拓展市場(chǎng)的基礎(chǔ)，嚴(yán)格控制環(huán)氧澆注干式接地變壓器的局部放電量對(duì)于其在電網(wǎng)上安全運(yùn)行的意義重大，自我國(guó)引進(jìn)先進(jìn)的環(huán)氧澆注干式變壓器制造技術(shù)以來(lái)，干式配電變壓器在電網(wǎng)工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛且，完善干式接地變壓器的結(jié)構(gòu)及性能對(duì)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)有著不可忽略的意義。

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（作者單位：順特電氣設(shè)備有限公司）