变压器技术问答_7_

变压器技术问答(7) 《变压器》杂志编辑部 3.5选择绕组导线时要注意什么?导线有哪几种? 电流密度应取多少? (1)选择导线的注意点 导线规格选择得不好直接影响绕组的性能,甚 至绕不成合格的绕组,所以应根据性能要求、绕制 工艺来选择导线。选择导线要注意下列各点: a.导线厚度要适当。太薄的扁导—不易焊接,太 厚的扁导线会增加涡流损耗(对同心式绕组而言), 且绕组直径很小时,如果导线厚度太大会使纸包线 的纸开裂。 b.导线宽度要适当。宽度太大不易绕制,尤其在 交错式绕组中,宽度大了,涡流损耗大,一般可按表 11选用。 c.导线宽度与厚度要有一定比例。圆筒式绕组 导线宽与厚之比为 3;螺旋式为 2～4;连续式与纠结 式为 2.5～4;换位导线每根为 2～4;整根换位导线总 的宽和厚之比要小于3。总之,比值太大,换位时要 变形;比值太小,绕制时要扭转,易于倒塌。 d.圆导线最大直径为 !2.44mm;纸包线最小直 径为 !1mm。为了提高空间利用系数,节约原材料, 圆导线最大直径不能超过 !2.44mm;纸包圆导线直 径太小时纸包不紧,所以它的直径又不能小于 !1mm。 e.导线截面要满足散热、温升、损耗和动热稳定 的要求。一根扁导线的截面最大为60mm2,最小为 5mm2,大于 5.3mm×12.5mm的导线不宜采用。换位 导线的每根导线截面不能太大,厚度为 1.56～ 2.63mm,宽度为4.44～10.8mm为宜。 f.电压互感器中一次绕组线径较细,为增加机 械强度,第一层用加粗线径的导线绕制。 g.绕组绕制的并联导线根数不宜太多,必要时 可采用组合导线。高压圆筒式绕组并绕扁导线根数 不能超过4根;低压圆筒式不能超过6根;连续式不 宜超过4根;纠结式不宜超过4根(特殊情况可为6 根);换位导线并联根数应为单数,最多41根。 h.换位导线或组合导线每盘导线长度要与绕组 实际所需的长度相等。线盘直径最好与绕组直径接 近。 (2)导线采用的电磁线种类 变压器绕组采用的电磁线有:漆包线、丝包电磁 线和纸包电磁线三种,如表12所示。 (3)绕组的电流密度 绕组的电流密度与变压器的负载损耗、温升和 二次短路时的动热稳定等有关,通常铝导线的电流 密度取1.6～2.1A6mm2,铜导线取3.0～3.5A6mm2。 3.6双饼纠结式绕组线匝连接结构有哪几种? 连续式绕组每饼的线匝是依次连续绕制的,如 图31(d)所示。为了增加纵向(匝间)电容,减小对地 电容,改善起始冲击电压分布,纠结式绕组饼间线匝 是来回交叉绕制的,常用的是以双饼为纠结单元的 绕组。双饼纠结式绕组承受冲击电压的薄弱之处,是 在饼间最内线匝沿撑条的爬电距离。由于不是油隙 距离,绝缘强度是最低的,因此其线匝连接结构就很 重要了。 一个每饼匝数为偶数的传统纠结式绕组,如图 表11交错式绕组导线的宽度 一个磁势平衡组内饼数 2 3 4 5 6 导线宽度6mm 8～10 6.9～8 5.9～6.4 5.1～6.4 4.4～5.5 表12导线的种类型号和名称 种类 型号 名称 工作条件 6℃ 漆包线(油 浸式用 QQ 型,干式用 QZ型) QQ-1薄绝缘高强度聚乙烯醇缩醛漆包线 125 QQ-2厚绝缘高强度聚乙烯醇缩醛漆包线 125 QZ-1 薄绝缘高强度聚脂漆包线 130 QZ-2 厚绝缘高强度聚脂漆包线 130 玻璃丝包线 QQSBC单玻璃丝包高强度缩醛漆包圆线 125 QZSBC单玻璃丝包高强度聚脂漆包圆线 135 SBEC 双玻璃丝包圆线 150 SBECB 双玻璃丝包扁线 150 纸包电磁线 Z 纸包圆铜线 105 ZL 纸包圆铝线 105 ZB 纸包铜扁线 105 ZLB 纸包铝扁线 105 第44卷 第7期 2007年7月 TRANSFORMER Vol.44 July No.7 2007 第44卷 31(a)所示。它是把外径的第一匝作为连线引出。饼 间向外和向内油道的所有对应匝间的电位差标在 油道的相应部位上,从左至右:向外油道分别为-5、 7、-3、9、-1、11的匝电压;向内油道分别为 17、5、 15、3、13、1的匝电压。其向内油道的最内饼间电位 差高达3n-1个匝电压。在该图中n=6,因而3n-1= 3×6-1=17个匝电压。因此,这种纠结式绕组的连接 结构是不合理的。它比同样匝数的连续式绕组在该 处的电位差(2n-1=11个匝电压)还要高(如图 31 (d)所示)。因此,这种以外径第一匝作为连线引出 的结构只能用于每饼匝数为奇数的情况(为 n-1个 匝电压)。 目前均采用图 31(b)所示的绕组,把外径第二 匝作为连线引出,其结果使最内饼间电位差降至n- 1=6-1=5个匝电压,但换位工艺要难些。 所以,也可采用图31(c)所示的绕法,连线与纠 线之间不换位;仍把外径的第 1匝作为连线引出, 最内饼间电位差和连续式一样为 11个匝电压。与 上种连接结构相比,虽然电位差高些,匝间电位差 低些,但饼间电位差不会跳跃变化,且工艺操作没 有麻烦。 多根并绕的插花纠结式绕组也有类似的情况。 这里要注意的是,纠线与换位线不能有爬坡现 象。 3.7 变压器各种绕组的绕制有什么特点? (1)圆筒式绕组的绕制特点 多层圆筒式绕组绕制时象纺纱一样,在一层中 线匝是依次排列绕制的,一层绕完后依次升层,再 一层一层绕完为止。扁导线绕制的双层圆筒式绕 组,一般是多根导线并联绕制的,它有两次换位,一 次在下层的一半匝数处,另一次在上层的一半匝数 处,绕法与多层圆筒式类似。 (2)螺旋式绕组的绕制特点 多根并联绕制的双层圆筒式(包括连续式)的换 位是 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 换位,由线盘来的导线束是先顺(逆)时针 逐次换位,后逆(顺)时针逐次换位,导线束绞扭不超 过180°,并绕导线束只要有顺序地排列就可以了。 但是,单螺旋式绕组一共有三次换位,在1 4 (或 大于1 4 )、3 4 (或小于3 4 )、总匝数处分别有一次分 组换位,中间1 2 总匝数处有一次标准换位,左绕向 的如图32所示。第一次分组换位时,上组导线先转 换到下面,下组导线后转换到上面,两组导线顺时针 绞扭 180°;到标准换位时,导线又逐根 地顺时针绞扭 180°;到第二次分组换 位,两组导线又顺时针绞扭 180°。这三 次同方向换位,总的说来,导线束将绞扭 540°。虽然其中由于有两次分组换位,不 是逐根绞扭,绞扭程度稍差些,但必须在 绕制前把导线分组,且与第一次分组换 位转换方向相反地预先反绞扭 180°,如 图33(a)所示。图中左、右列各自顺序排 列,而左列由右列的右侧起放在右列下, 两组导线预反绞扭 180°后,可以较为方 便地绕制。 通常,不仅仅只是预先分组反绞扭 180°,而且还逐根预先反绞扭180°,使开始绕制时绞 扭大些,但到标准换位后一点儿也不绞扭了,这对方 便地进行标准换位大有好处,如图33(b)所示。图中 左、右两列各自预反绞扭 180°,且左列也由右列的 右侧起放在右列下。这是通常采用的预反绞的形式。 双螺旋式绕组是两列导线并绕的,其换拉为交 叉换位。其右列导线在绕组外侧面一根一根地换至 左列,而左列导线在绕组内侧面一根一根地换至右 列,直到左、右两列互换完为止。整个绕组不仅使两 列导线间绞扭 180°,而且每列导线各自逐根绞扭 180°。同样,为了方便绕制,左、右两列导线各自预反 绞扭180°,而把左列导线由右列导线上面起放在右 72 《变压器》杂志编辑部:变压器技术问答(7)第7期 列预先反绞扭180°,如图33(c)所示。 (3)连续式绕组的绕制特点 连续式绕组是一段一段(一饼一饼)地绕制的, 由里匝向外匝绕制自然是很方便的,由外匝向里匝 绕制显然是不能直接进行的。因此它有一种特定的 绕制 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。通常把由里向外绕的线段称做 “正段” (正饼),而把由外向里绕的线段称做 “反段”(反 饼)。连续式绕组“反段”绕制的方法就是它的绕制 特点。 连续式绕组一根导线的绕制和多根导线的绕 制类似,而绕组起末头从外径上引出,第一段及以 后的单数段均为反段,而所有的双数段均为正段。 图34以一根导线绕组的连续式绕组为例介绍一下 第一个反段的绕制过程。第一个反段会绕之后,再 绕正段,然后又绕反段,依次下去,整个绕组就会绕 制了。 所谓反段的绕制,就是先绕成一个临时线段,然 后翻倒,再将线匝进行翻叠,最后成为一个正式的反 段的过程。 a.绕临时线段。如图34(a)所示,将导线的起头 固定在绕绕模上,开动绕线机绕成一个临时线段,至 规定的匝数(图中为4匝)。然后留出出头长度,进行 换位。在换位处包绝缘纸板槽和直纹布带。 b.翻倒临时线段。把绕好的临时线段翻倒且散 开,把换位放在两撑条之间固定住位置,如图34(b) 所示。 c.翻叠线匝。用手将第4、3匝在绕线模上张紧, 并在换位处与上匝之间放置一纸板垫条,以加强该 处绝缘。垫条长度大于一个撑条间隔,宽度小于导线 宽,如图34(c)所示。 d.成正式反段。继续翻叠第2匝、第1匝,最后 成一个正式反段。把线段收紧后,进行绑扎,出头也 包好规定绝缘,如图34(d)所示。 这样,第一个反段就绕成了。其余反段与第一个 反段基本相同,需用过渡的斜形垫,特别是并绕导线 多时,斜形垫是一定要采用的。 (4)纠结式绕组的绕制特点 这里以单根绕制、线段(线饼)为偶数段的两个 线段为一纠结单元的双段纠结绕组为例,说明一下 纠结式绕组的绕制特点。 纠结式绕组是连续式绕组段间线匝纠绕而成。 线匝不以自然数列顺序排列,而是在数序相邻的两 个线匝中插入一个数序不相邻的线匝,见图35(c) 的截面放大图。在双段纠结中,实际上它是连续式绕 组两段间线匝相互交换,然后串接而成。因此它有一 种特定的绕制方式,可以称做备线串接法。 如图 35(a)所示,除了正常绕制相邻数序线匝 的导线(连线、非影线)外,还另外备上一根绕制不相 邻数序线匝的导线(纠线、有影线的)。这样,并绕的 导线比绕组实际并联的导线增加了一倍。图 35(a) 73 第44卷 是换完标准底位、绕完反段的情况。 然后,此两种导线同时并绕成正段,如图35(b) 所示,正段的连线就是反段的纠线。它换位(连位)后 可再上纠线,进行下一个纠结单元反段的绕制。正段 的纠线就是反段的连线,此纠线在绕完后剪断,和反 段经换位(纠位)的纠线进行焊接(纠结)。此时,纠位 应在连位的前面,而纠结点应在正段上。 这样,两段线匝交叉、两根不同的导线串接成一 个电气通路:反段连线→绕到正段为纠线→经纠位 反串接到反段纠线→绕到正段为连线→经连位进行 下一个纠结单元的绕制。 由此可知,纠结时必然是两根不同导线始末端 串接,方能形成电气通路,而没有短路的线匝,一定 要防止纠线形成短路匝。纠结绕组就是这样由一个 个纠结单元绕成的。 如果纠结单元中两段为奇数匝,则绕制时有一 点不同,绕反段时连线先单独绕一匝,然后备线放在 其上齐绕;绕正段时,纠线剪断后,正段连线再单独 绕一匝;其他情况和绕制偶数匝时一样。 3.8 变压器绕组的排列方式有哪几种? 变压器绕组的排列方式是指其每相中各次绕组 放置位置。绕组的排列方式主要考虑阻抗电压、出线 方便和绝缘结构合理等因素。排列方式有同心式和 交错式两种。同心式排列的双绕组变压器,一般是低 压绕组放在里面,因为它与铁心所需的绝缘距离比 较小;高压绕组套上外面,因为分接头一般是设置在 高压绕组上,出线方便。交错式排列的高、低压绕组 是沿高度方向互相交错放置,机械强度好,出线的布 置和焊接都较方便,常用于电炉变压器上。绕组的排 列方式见表13。也可采用多个磁势平衡组的排列。 有独立调压绕组的有载调压变压器,如绕组为 同心式排列,调压绕组可放在最里面,也可以放在最 外面。这两种布置的最大、最小分接时阻抗电压变化 是不同的。 表13 常用的绕组排列方式和适用范围 排列方式与示意图 适用范围 排列方式与示意图 适用范围 用于双绕组变压器;特种变压器当低 压绕组电流较大时,为便于出线,低压 绕组也可放在外面 用于特大型双绕组变压器,可以减轻 重量,便于运输,但此时负载损耗与空 载损耗的比值将增大,电工钢片与导线 的重量比将减小用于三绕组升压变压器或自耦变压 器。当从低压向高压和中压侧送电时, 阻抗电压较小 用于三绕组降压变压器或自耦变压 器。当电能主要从高压送向中压时阻 抗电压较合理 用于电炉变压器。图中仅表示两个磁 势平衡组的情况 同心式 低 压 高 压 同心式 低 压 高 压 中 压 同心式 中 压 低 压 高 压 交错式 低压 高压 低压 多同心式 低 压 2 高 压 2 低 压 2 高 压 1 高 压 2 低 压 高 压 1 双同心式 (待续) 收稿日期:2004-11-15 作者简介:张平川(1970-),男,四川三台人,攀长钢机电设备公司工程师,主要从事高电压设备电气调试工作。 李东洪(1969-),男,湖南邵阳人,攀长钢机电设备公司工程师,主要从事特种变压器的研究开发设计工作。 (上接第56页) 参考文献: [1] 许实章.电机学(上册)[M].北京:机械工业出版社,1998. [2] 郑宜庭,黄石生.弧焊电源[M].北京:机械工业出版社, 1988. """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 74