排列方式交错叠积,使叠装后相邻两层的接缝互相错开。为了提高工作效率通常 对0.35mm厚电工钢片,采用每三片为一叠。 由电工钢片叠成的铁心必须用夹紧装置夹紧,使铁心层间紧密,防止铁心反 复磁化时产生噪音,同时也使变压器器身在运输和运行中保持机械稳定。心柱采 用环氧玻璃纤维粘带绑扎,绑扎后加热固化。铁轭的夹紧装置由上、下两组夹件、 方铁和铁轭绝缘组成,夹件通过铁轭两边的方铁,借助穿心螺杆夹紧铁轭。为减 少夹件和铁轭叠片中的涡流损耗,必须在夹件和铁轭、铁轭和方铁之间垫以绝缘 纸板做成的夹件绝缘。夹件绝缘还可形成油道,以冷却铁轭。 为了防止变压器运行或试验时由于静电感应作用在铁心或其他金属构件上 产生悬浮电位,造成对地放电,铁心及所有金属构件(除穿心螺杆外)都必须可 靠接地。由于铁心叠片间的绝缘电阻较小,一片叠片接地即可认为所有叠片已接 地。TBQ系列主变压铁心的接地点设在高压侧上夹件处,上铁轭与上夹件之间 用导电片相连接,然后通过油箱盖或拉板等经油箱接地。 应当注意的是:整个铁心只允许有一点接地。如果有两点或两点以上接地时, 则接地点之间可能形成闭合回路,当主磁通穿过此闭合回路时,就会在其中产生 循环电流,造成铁心局部过热、邻近的绝缘件碳化、变压器油被分解等故障.这 是不允许的 2.绕组 绕组是主变压器最关键的部件,为了保证变压器安全可靠运行,变压器绕组 必须具有足够的电气强度、耐热强度、机械强度和良好的散热条件,使变压器既 能在额定工作条件下长期使用,又能经受住过渡过程中(如短路、雷击、操作等) 产生的过电压、过电流以及相应的电磁力作用,不致发生绝缘击穿、过热、变形 或损坏。 绕组是组成变压器绕组的基本单元,单相心式变压器的每个绕组都是由分别 布置在两个 心柱上的两个绕组并联或串联而成。绕组由纸包扁(圆)铜线和绝缘件组成 绝缘件构成绕组的主绝缘的纵绝缘,使绕组固定在一定位置上,并形成冷却油道。 (1)绕组的结构形式 绕组的结构形式分为同心式和交迭式两种(见图7-2)。同心式绕组是将变压
排列方式交错叠积,使叠装后相邻两层的接缝互相错开。为了提高工作效率通常 对 0.35mm 厚电工钢片,采用每三片为一叠。 由电工钢片叠成的铁心必须用夹紧装置夹紧,使铁心层间紧密,防止铁心反 复磁化时产生噪音,同时也使变压器器身在运输和运行中保持机械稳定。心柱采 用环氧玻璃纤维粘带绑扎,绑扎后加热固化。铁轭的夹紧装置由上、下两组夹件、 方铁和铁轭绝缘组成,夹件通过铁轭两边的方铁,借助穿心螺杆夹紧铁轭。为减 少夹件和铁轭叠片中的涡流损耗,必须在夹件和铁轭、铁轭和方铁之间垫以绝缘 纸板做成的夹件绝缘。夹件绝缘还可形成油道,以冷却铁轭。 为了防止变压器运行或试验时由于静电感应作用在铁心或其他金属构件上 产生悬浮电位,造成对地放电,铁心及所有金属构件(除穿心螺杆外)都必须可 靠接地。由于铁心叠片间的绝缘电阻较小,一片叠片接地即可认为所有叠片已接 地。TBQ 系列主变压铁心的接地点设在高压侧上夹件处,上铁轭与上夹件之间 用导电片相连接,然后通过油箱盖或拉板等经油箱接地。 应当注意的是:整个铁心只允许有一点接地。如果有两点或两点以上接地时, 则接地点之间可能形成闭合回路,当主磁通穿过此闭合回路时,就会在其中产生 循环电流,造成铁心局部过热、邻近的绝缘件碳化、变压器油被分解等故障.这 是不允许的。 2.绕组 绕组是主变压器最关键的部件,为了保证变压器安全可靠运行,变压器绕组 必须具有足够的电气强度、耐热强度、机械强度和良好的散热条件,使变压器既 能在额定工作条件下长期使用,又能经受住过渡过程中(如短路、雷击、操作等) 产生的过电压、过电流以及相应的电磁力作用,不致发生绝缘击穿、过热、变形 或损坏。 绕组是组成变压器绕组的基本单元,单相心式变压器的每个绕组都是由分别 布置在两个 心柱上的两个绕组并联或串联而成。绕组由纸包扁(圆)铜线和绝缘件组成, 绝缘件构成绕组的主绝缘的纵绝缘,使绕组固定在一定位置上,并形成冷却油道。 (1)绕组的结构形式 绕组的结构形式分为同心式和交迭式两种(见图 7-2)。同心式绕组是将变压
器的高、低压绕组绕成直径不同的圆筒形,套装在同一个铁心柱上。它具有结构 简单、制造方便等特点,是最常用的一种绕组形式。按绕制方式不同,同心式绕 组又分为圆筒式、螺旋式、连续式和纠结式等基本形式。交迭式绕组都做成饼式 绕组,高、低压绕组互相交错叠放,易于构成多条并联支路,主要用于壳式变压 器和特种变压器(如电焊、电炉变压器)中 变压器绕组根据容量大小、电压高低和使用条件的不同,选用不同的结构形 式。主变压器中常用的同心式绕组有以下几种形式。 ①圆筒式绕组 圆筒式绕组又称层式绕组,是同心式绕组中最简单的一种形式。通常用单根 或几根扁导线或圆导线绕制而成,同层线匝相互紧靠,沿绕组轴向排列,如图 8-3(a所示。圆筒式绕组分为单层、双层、多层3种。单层和双层绕组一般用作 低压绕组。用1~6根导线直接在绕线模或绝缘纸筒上并连绕制:多层绕组用作 髙压绕组,层间用电缆纸及绝缘撑条隔开,构成轴向油道,以改善散热条件。圆 筒式绕组绕制方便,但端部支撑的稳定性较差。 (b) 图8-3同心式绕组 (a)圆筒式:(b)螺旋式:(c)连续式 l-绝缘端圈:2-绝缘纸筒:3-绝缘撑条:4-绝缘垫块. ②螺旋式绕组 螺旋式绕组通常由沿绕组幅向重叠排列的多根扁导线并绕而成,每一线饼只 有一匝,整个绕组象螺纹一样绕制下去,故称为螺旋式。匝间垫有绝缘垫块,形 成径向油道,固定在绝缘纸筒上的撑条间构成轴向油道,如图8-3(b)所示。螺旋 式绕组按并列绕制的线圈数目的不同,又有单列、双列和四列螺旋绕组之分。螺 旋式绕组的机械强度高、冷却条件好,并联导线多,但匝数较少,常用作大电流
器的高、低压绕组绕成直径不同的圆筒形,套装在同一个铁心柱上。它具有结构 简单、制造方便等特点,是最常用的一种绕组形式。按绕制方式不同,同心式绕 组又分为圆筒式、螺旋式、连续式和纠结式等基本形式。交迭式绕组都做成饼式 绕组,高、低压绕组互相交错叠放,易于构成多条并联支路,主要用于壳式变压 器和特种变压器(如电焊、电炉变压器)中。 变压器绕组根据容量大小、电压高低和使用条件的不同,选用不同的结构形 式。主变压器中常用的同心式绕组有以下几种形式。 ①圆筒式绕组 圆筒式绕组又称层式绕组,是同心式绕组中最简单的一种形式。通常用单根 或几根扁导线或圆导线绕制而成,同层线匝相互紧靠,沿绕组轴向排列,如图 8-3(a)所示。圆筒式绕组分为单层、双层、多层 3 种。单层和双层绕组一般用作 低压绕组。用 1~6 根导线直接在绕线模或绝缘纸筒上并连绕制;多层绕组用作 高压绕组,层间用电缆纸及绝缘撑条隔开,构成轴向油道,以改善散热条件。圆 筒式绕组绕制方便,但端部支撑的稳定性较差。 图 8-3 同心式绕组 (a)圆筒式;(b)螺旋式;(c)连续式。 1-绝缘端圈;2-绝缘纸筒;3-绝缘撑条;4-绝缘垫块. ②螺旋式绕组 螺旋式绕组通常由沿绕组幅向重叠排列的多根扁导线并绕而成,每一线饼只 有一匝,整个绕组象螺纹一样绕制下去,故称为螺旋式。匝间垫有绝缘垫块,形 成径向油道,固定在绝缘纸筒上的撑条间构成轴向油道,如图 8-3(b)所示。螺旋 式绕组按并列绕制的线圈数目的不同,又有单列、双列和四列螺旋绕组之分。螺 旋式绕组的机械强度高、冷却条件好,并联导线多,但匝数较少,常用作大电流
的低压绕组。 螺旋式绕组由于并绕导线根数较多,内层和外层导线所处的磁场位置不同, 导线长度也不相等,故每根导线的阻抗不等,致使并联导线中电流分布不均匀, 绕组附加损耗增加而发热加剧。为此,在绕制过程中并绕导线间必须进行换位。 待殊换位 标准换位 持殊换位 图8-4并联导线的换位示意图 并绕导线的换位方法有标准换位。特殊换位及均匀交叉换位等几种,如图 8-4所示。所谓“标准换位”就是通过换位把并绕导线的位置完全对称互换,如 图8-5(a)所示。“特殊换位”则是把并绕导线等分成两组(或四组),把两组(或 四组)导线间进行标准换位,而每组内导线相互位置不变,如图8-5(b)、(d)所示, “均匀交叉换位”通常用于双螺旋式绕组,它在并列的两列螺旋绕组之间进行, 在每个换位处,将第一列螺旋的最上面一根导线移至第二列螺旋的最上面;同时 将第二列螺旋的最下面一根导线移至第一列螺旋的最下面(上、下换位成交叉 状),如图8-5(e)所示。这种换位方法的换位数等于两列螺旋并绕导线总数,换 位位置均匀分布在绕组的不同位置上,通过全部换位依次将一列螺旋的导线换到 另一列螺旋上,最后回到原来的位置。对于四螺旋式绕组可将相邻的两列螺旋看」 成一组双螺旋绕组,这样四螺旋绕组就可分成两组双螺旋绕组分别进行均匀交叉 换位 图8-5并绕导线的换位 (a)标准换位:(b)2组特殊换位:(c)2组标准换位:(d4组特殊换位:(e)均匀交叉换位 ③连续式绕组 连续式绕组是由单根或多根(一般不超过4根)并联扁导线先沿绕组径向串
的低压绕组。 螺旋式绕组由于并绕导线根数较多,内层和外层导线所处的磁场位置不同, 导线长度也不相等,故每根导线的阻抗不等,致使并联导线中电流分布不均匀, 绕组附加损耗增加而发热加剧。为此,在绕制过程中并绕导线间必须进行换位。 图 8-4 并联导线的换位示意图 并绕导线的换位方法有标准换位。特殊换位及均匀交叉换位等几种,如图 8-4 所示。所谓“标准换位”就是通过换位把并绕导线的位置完全对称互换,如 图 8-5(a)所示。“特殊换位”则是把并绕导线等分成两组(或四组),把两组(或 四组)导线间进行标准换位,而每组内导线相互位置不变,如图 8-5(b)、(d)所示, “均匀交叉换位”通常用于双螺旋式绕组,它在并列的两列螺旋绕组之间进行, 在每个换位处,将第一列螺旋的最上面一根导线移至第二列螺旋的最上面;同时 将第二列螺旋的最下面一根导线移至第一列螺旋的最下面(上、下换位成交叉 状),如图 8-5(e)所示。这种换位方法的换位数等于两列螺旋并绕导线总数,换 位位置均匀分布在绕组的不同位置上,通过全部换位依次将一列螺旋的导线换到 另一列螺旋上,最后回到原来的位置。对于四螺旋式绕组可将相邻的两列螺旋看 成一组双螺旋绕组,这样四螺旋绕组就可分成两组双螺旋绕组分别进行均匀交叉 换位。 图 8-5 并绕导线的换位 (a)标准换位;(b)2 组特殊换位;(c)2 组标准换位;(d)4 组特殊换位;(e)均匀交叉换位。 ③连续式绕组 连续式绕组是由单根或多根(一般不超过 4 根)并联扁导线先沿绕组径向串
联绕制数匝,构成一个线段(又称线饼),然后采用特殊的“翻线法”使绕制连 续过渡到下一个线段,用这种方法绕制的若干个串联线段就成了连续式绕组,如 图8-3(c)所示,相邻线段之间用绝缘垫块隔开,形成径向油道,撑条之间形成轴 向油道。连续式绕组的绕制技术要求较高,且费工时,但它的机械强度高,冷却 条件好,能在较大范围内适应容量和电压的要求,一般用于大容量变压器中作高 压或中压绕组 ④双饼式绕组 双饼式绕组的绕制方法与连续式绕组基本相似,它是以两个连续式线段为 组,组成一个双饼。各双饼绕组在套装到心柱上后,再根据需要把它们之间并联 或串联焊接起来。因此,采用双饼式绕组可使绕组具有较多的抽头,一般用作特 种变压器及壳式变压器的绕组。 绕组绕制完成后,需进行干燥、调整髙度、整形压紧、出头包扎、浸渍绝缘 漆等处理,以提髙绕组的机械强度和绝缘强度,防止绕组在各工序传递过程中吸 (2)绕组的绕向 绕组的线匝环绕方向称为绕向,绕组的绕向分为左绕向和右绕向两种,左绕 向:指从起绕头由上往下看,若线匝环绕方向为逆时针方向,则为左绕向,如图 8-6(a)所示。 图8-6绕组的绕向 (a)左绕向:(b)右绕向 右绕向:指从起绕头由上往下看,若线匝环绕方向为顺时针方向,则为右绕 向,如图8-6(b)所示。 判别绕组的绕向非常重要,绕组绕向不同,则绕组的极性也不相同,如果绕
联绕制数匝,构成一个线段(又称线饼),然后采用特殊的“翻线法”使绕制连 续过渡到下一个线段,用这种方法绕制的若干个串联线段就成了连续式绕组,如 图 8-3(c)所示,相邻线段之间用绝缘垫块隔开,形成径向油道,撑条之间形成轴 向油道。连续式绕组的绕制技术要求较高,且费工时,但它的机械强度高,冷却 条件好,能在较大范围内适应容量和电压的要求,一般用于大容量变压器中作高 压或中压绕组。 ④双饼式绕组 双饼式绕组的绕制方法与连续式绕组基本相似,它是以两个连续式线段为一 组,组成一个双饼。各双饼绕组在套装到心柱上后,再根据需要把它们之间并联 或串联焊接起来。因此,采用双饼式绕组可使绕组具有较多的抽头,一般用作特 种变压器及壳式变压器的绕组。 绕组绕制完成后,需进行干燥、调整高度、整形压紧、出头包扎、浸渍绝缘 漆等处理,以提高绕组的机械强度和绝缘强度,防止绕组在各工序传递过程中吸 潮。 (2)绕组的绕向 绕组的线匝环绕方向称为绕向,绕组的绕向分为左绕向和右绕向两种,左绕 向:指从起绕头由上往下看,若线匝环绕方向为逆时针方向,则为左绕向,如图 8-6(a)所示。 图 8-6 绕组的绕向 (a)左绕向;(b)右绕向 右绕向:指从起绕头由上往下看,若线匝环绕方向为顺时针方向,则为右绕 向,如图 8-6(b)所示。 判别绕组的绕向非常重要,绕组绕向不同,则绕组的极性也不相同,如果绕
组绕向判别错误,那么绕组经过串联或并联之后,绕组间预期的电势极性关系必 然也是错误的,不是电压输出不正确,就是绕组因短路而烧损 (3)绕组的排列 绕组排列方式主要应从阻抗电压大小、出线方便程度及绝缘结构的合理性等 方面综合考虑。对于同心式排列的三绕组变压器,一般将低压绕组靠近铁心柱布 置,因它与铁心所需的绝缘距离较小,有利于缩小绕组尺寸;带有较多抽头的低 压绕组布置在最外面,便于抽头的引出和连接;高压绕组位于两个低压绕组之间, 形成低一高一低排列方式,以减少阻抗电压。图8-7所示为TBQ8-4923/25型主 变压器的绕组布置和绝缘结构示意图 3、器身绝缘和引线装置 油浸式变压器的内部绝缘分为主绝缘和纵绝缘两类,主绝缘是指绕组(或引 线)对地及对其他绕组(或引线)之间的绝缘;纵绝缘则指同一绕组不同部位之 间的绝缘。绝缘结构尺寸,特别是主绝缘尺寸将直接影响变压器的重量和外形尺 寸,以及阻抗电压、损耗等性能数据。 对于同心式绕组的主绝缘广泛采用油隔板绝缘结构,TBQ系列主变压器的 绕组与心柱、不同绕组之间的隔板为4~5mm厚的酚醛纸筒,绕组均匀绕在酚醛 纸筒上,并且绕组与油箱、铁心以及不同绕组之间必须有足够的绝缘距离(油隙)。 绕组不同部位间的纵绝缘为由垫块、撑条构成的轴向、径向油道组成。主变压器 的器身绝缘结构除了要保证足够的绝缘强度外,还应满足绕组散热的要求。为此 器身装配时,必须保证套装时3个绕组必须同心,高度一致,垫块要上下对齐, 保证油路通畅。并且,套装最外层低压绕组前,必须先放好隔板组,让外层绕组 压住隔板。隔板组的作用是让冷却油沿绕组之间和绕组与心柱之间的油道流动, 以利绕组和铁心的散热 应当指出,变压器的内部绝缘强度在很大程度上与器身的工艺处理有关,例 如:固体绝缘材料被油浸透的程度;绝缘干燥程度;绝缘结构中存在空气的多少; 器身的清洁度以及变压器油的净化脱气程度等。因此,主变压器的器身在组装完 成后,应进行真空干燥处理。器身进油箱前要用干净的变压器油冲洗干净 绕组引线均用裸铜排制成,引线与绕组出头的焊接采用电阻焊接。由于钢是 加速变压器油氧化的催化剂,故引线表面要覆盖一层绝缘漆作保护层。所有绕组
组绕向判别错误,那么绕组经过串联或并联之后,绕组间预期的电势极性关系必 然也是错误的,不是电压输出不正确,就是绕组因短路而烧损。 (3)绕组的排列 绕组排列方式主要应从阻抗电压大小、出线方便程度及绝缘结构的合理性等 方面综合考虑。对于同心式排列的三绕组变压器,一般将低压绕组靠近铁心柱布 置,因它与铁心所需的绝缘距离较小,有利于缩小绕组尺寸;带有较多抽头的低 压绕组布置在最外面,便于抽头的引出和连接;高压绕组位于两个低压绕组之间, 形成低一高一低排列方式,以减少阻抗电压。图 8-7 所示为 TBQ8-4923/25 型主 变压器的绕组布置和绝缘结构示意图。 3、器身绝缘和引线装置 油浸式变压器的内部绝缘分为主绝缘和纵绝缘两类,主绝缘是指绕组(或引 线)对地及对其他绕组(或引线)之间的绝缘;纵绝缘则指同一绕组不同部位之 间的绝缘。绝缘结构尺寸,特别是主绝缘尺寸将直接影响变压器的重量和外形尺 寸,以及阻抗电压、损耗等性能数据。 对于同心式绕组的主绝缘广泛采用油隔板绝缘结构,TBQ 系列主变压器的 绕组与心柱、不同绕组之间的隔板为 4~5mm 厚的酚醛纸筒,绕组均匀绕在酚醛 纸筒上,并且绕组与油箱、铁心以及不同绕组之间必须有足够的绝缘距离(油隙)。 绕组不同部位间的纵绝缘为由垫块、撑条构成的轴向、径向油道组成。主变压器 的器身绝缘结构除了要保证足够的绝缘强度外,还应满足绕组散热的要求。为此 器身装配时,必须保证套装时 3 个绕组必须同心,高度一致,垫块要上下对齐, 保证油路通畅。并且,套装最外层低压绕组前,必须先放好隔板组,让外层绕组 压住隔板。隔板组的作用是让冷却油沿绕组之间和绕组与心柱之间的油道流动, 以利绕组和铁心的散热。 应当指出,变压器的内部绝缘强度在很大程度上与器身的工艺处理有关,例 如:固体绝缘材料被油浸透的程度;绝缘干燥程度;绝缘结构中存在空气的多少; 器身的清洁度以及变压器油的净化脱气程度等。因此,主变压器的器身在组装完 成后,应进行真空干燥处理。器身进油箱前要用干净的变压器油冲洗干净。 绕组引线均用裸铜排制成,引线与绕组出头的焊接采用电阻焊接。由于钢是 加速变压器油氧化的催化剂,故引线表面要覆盖一层绝缘漆作保护层。所有绕组