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      电力变压器高压绕线组引出方式

      发布日期:2022-03-29  浏览次数:7

           电力变压器是通过不同电压等级的绕线组浸在油箱内(油浸式变压器),绕线组引线经电缆或套管引出到油箱外部,与其他设备相连,实现电能的传送。山东明大电器股份有限公司技术介绍了绕线组引线,经电容式套管引出、电缆引出和纯瓷套管引出等几种引出方式,并对它们的适用情况及优缺点进行分析。

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              电力变压器是电网的心脏,是电力系统核心设备,承担着电能的变换、联接和分配任务。套管是变压器的重要附件之一,它将油箱内部的绕组引线引出到油箱外部,不仅承担着引线对地的绝缘,同时还起到固定支撑作用。

             电力变压器110kV及以上电压等级的高压绕组通常经油纸电容式变压器套管引出,有些110kV电压等级高压绕组使用玻璃钢电容式变压器套管引出,35kV和10kV电压等级高压绕组采用纯瓷套管引出,极少数特殊用途变压器的高压绕组采用电缆引出方式。

      1 油纸电容式变压器套管引出

      油纸电容式变压器套管根据电容芯子逐层分压的原理制成,电容芯子由绝缘纸和铝箔交替卷制而成,浸在绝缘油中,主要由油盅、上瓷套、安装法兰、下瓷套、电容芯子和尾部均压球等部分组成。油纸电容式套管种类比较多,不同制造厂家的产品头部结构不一,但大多采用以下两种方式。

      1.1 套管头部螺纹连接方式

      套管头部螺纹连接结构如图1所示,中空管壁上有两个定位销孔,绕组引线从套管底部均压球穿上来,用定位销穿过两个小孔固定住,然后把将军帽套上引线后旋紧,将军帽的内螺纹和引线的外螺纹紧密接触。

      这种联接方式的优点是,将军帽为整体铸造结构,头部密封性比较好,不易进水受潮,也不易发生漏油;同时也存在缺点,由于是螺纹连接旋紧,在安装时若螺纹拧得不够紧,容易造成接触不良,数百毫欧的直流电阻试验无法检测出微欧级的接触电阻,在主变投运初期发热不明显,运行时间久或随着负荷增加,就会造成套管头部发热,这是典型的由主导电回路接触不良引起的电流致热型缺陷。根据最高温度位置和套管结构初步分析,套管将军帽内部载流导体之间存在接触不良,长期运行导致接触电阻变大,从而引发电流致热型缺陷。

      1.2 套管头部导杆穿出方式

      套管头部导杆穿出结构。此种结构的绕组引线端部不带螺纹,为铜导电杆,引线从套管底部均压球穿上来后,同样用定位销穿过两个小孔固定,但将军帽和头部密封结构有所不同。导杆穿出并固定住后,套管油盅上面放置胶纸垫片,把带有内嵌O形密封圈的将军帽从导杆上套下,压紧胶纸垫片并用螺栓固定,然后在导杆上套一个O形密封圈,在将军帽上再放一个胶纸垫片,最后把铜压板套上并固定。

      这种联接方式的优点是,绕组引线通过套管中空管壁直接引出,与螺纹联接结构相比,不存在接触不良现象,不会发生电流致热型缺陷;但同时也存在缺点,其头部密封结构比较复杂,图5中可以看到共计有四道密封,如果在户外长期使用,密封圈会性能下降、老化甚至开裂,存在进水受潮和发生渗漏油的可能,如果主变安装在室内,运行环境相对较好,就不存在这一问题。

      2 玻璃钢电容式变压器套管引出

      玻璃钢电容式变压器套管又称干式变压器套管,主绝缘仍为电容芯子,但其绝缘层采用高绝缘性能玻璃纤维浸以超低粘度耐高温环氧树脂制作,采用半导体制作电容屏,绝缘层与电容屏交替缠绕,经高温固化制成纯固体电容芯子,伞裙采用硅橡胶一次成型覆盖在芯子表面,形成有机整体。

      与油纸电容式变压器套管相比具有以下优点:①内部无填充物,无油,环保;②结构紧凑,外形小,质量轻,便于运输;③采用阻燃绝缘材料制作,耐高温,无瓷,无燃烧爆炸风险;④采用硅橡胶复合外套,电气性能好,防污性能优异,可用于重污秽地区。

      3 电缆引出

      对于具有特殊用途和特殊要求的变电站,如地下变电站,或正常运行时无需停电进行例行检修的变电站,其主变高压绕组优先选用电缆引出方式。地下变电站主变高压绕组使用电缆引出,然后直接与气体绝缘金属封闭开关设备,气室相连,节省套管高耸的空间,使整个变电站设计紧凑,节约空间。

      正常运行时无需停电例行检修的主变,其高压绕组通过电缆引出,电缆头与绕组引线接头浸在绝缘油中,运行可靠性高,避免了套管维护的工作量。而对于常规变电站,由于按照省公司规定每六年停电例行检修一次,如果主变高压绕组采用电缆引出方式,检修时需主变放油拆开电缆接头做试验,复装时还要真空注油,增加很多工作量,所以常规变电站主变不采用此种引出方式。

      4 纯瓷套管引出

      与前述几种引出方式不同,纯瓷套管无电容芯子分压,仅靠瓷瓶作为绝缘介质,电流从中心位置导电部位引出,所以纯瓷套管适用的电压等级稍低。


      4.1 穿缆式纯瓷套管引出

      穿缆式纯瓷套管如图8所示,绕组引线从瓷瓶正中心的圆孔直接穿上来,然后与握手线夹连接,套管头部用算盘珠密封。此种结构由于握手线夹受到外面铜排的应力作用,易使引线偏离中心,算盘珠压缩不均匀,可能会造成套管头漏油。


      4.2 法兰式纯瓷套管引出


      双分裂法兰式纯瓷套管,由于套管头采用双分裂对称结构引出,与外面铜排连接后,套管头部受力均匀,不会造成握手线夹偏离的情况,所以此种结构不易出现渗漏油。但是由于法兰式纯瓷套管是一个整体,绕组引线与套管尾部是在升高座里联接,在安装时需要小心处理该接触面,不能使之发热,若后续运行中套管底部出现发热现象,需要主变放油至升高座以下位置,打开手孔板进行处理,十分繁琐。

      通过比较可以看出,不同结构的引出方式在实际应用中有各自的利弊,应根据每个变电站的实际情况合理选用;在主变安装或者检修过程中,无论何种引出方式都有需要特别注意之处,要严格按照规范施工,严控工艺流程,否则就会影响主变安全稳定运行。


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