秦黎明

(桂林天湖水利電業(yè)設(shè)備有限公司廣西桂林541213)

摘要：以不增加能源消耗和少增加能源消耗為前提，在設(shè)計(jì)創(chuàng)新和制造大型電力變壓器的工藝基礎(chǔ)上，提高系統(tǒng)的可靠性、溫升低、排放低、不漏油、噪聲低的特點(diǎn)，是節(jié)能的重要意義，對(duì)環(huán)境保護(hù)和安全有重大作用，符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;技術(shù)革新;節(jié)能;環(huán)保;安全

引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)電力的需求不斷增加，國(guó)家對(duì)電力的投資力度也不斷加大。我國(guó)電網(wǎng)的現(xiàn)狀是，電力傳輸?shù)倪^程中浪費(fèi)很多的能量，造成能量損失。據(jù)可靠數(shù)據(jù)表明，我國(guó)現(xiàn)階段傳遞過程中只有90%的電力傳輸效率，其余的大部分在這些傳輸過程中流失損耗，如果能減少這些損耗的1%，我國(guó)每年可以節(jié)省數(shù)十億美元的電力。此外，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，能源供應(yīng)的日益短缺，開發(fā)和利用變壓器的需求逐漸增大，電力變壓器的穩(wěn)定性和環(huán)保安全是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必需因素，因此電力變壓器技術(shù)創(chuàng)新是大勢(shì)所趨。

1降低電力變壓器耗材技術(shù)革新

1.1降低空載損耗

要綜合利用不疊上鐵扼在搬運(yùn)的過程中，盡量減少疊層的彎曲和沖擊次數(shù)，在芯疊系統(tǒng)中涂芯樹脂膠粘劑。防止和降低硅鋼內(nèi)應(yīng)力，減少振動(dòng)和噪聲。該工藝降低了鋼板受撞擊和彎曲的機(jī)會(huì)，耗能系數(shù)小于工業(yè)總系數(shù)的0.8%左右。性能先進(jìn)的格奧爾交叉剪切線是用來確保橫截面不大于0.02毫米，和層壓完成后，表面刷膠可用于防止膜之間的空間的損失。

1.2降低負(fù)載損耗

新的導(dǎo)線和繞組結(jié)構(gòu)是降低變壓器負(fù)載損耗的根本途徑。開發(fā)適用于大電流的線圈，采用磁屏蔽做措施，避免漏磁進(jìn)入金屬結(jié)構(gòu)所造成的損耗和運(yùn)行過熱。選擇一個(gè)新類型的繞組結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的電壓等級(jí)，選擇復(fù)合導(dǎo)線、換位導(dǎo)線，如110KV繞組高壓繞組選用厚度方向平行的復(fù)合線。對(duì)漏磁場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，根據(jù)軸向漏磁的大小選擇合適的導(dǎo)體尺寸。根據(jù)橫向漏磁的大小，調(diào)整螺旋繞組之間的空間，減少由于不同的導(dǎo)線引起的漏磁差異引起的環(huán)流損耗，使其降低到最低限度。在繞組和油箱之間合適的位置裝設(shè)磁屏蔽結(jié)構(gòu)，控制大電流引起的漏磁，根據(jù)線圈溫升和熱點(diǎn)分布，合理安排油道設(shè)置，改善油流分布，簡(jiǎn)化線圈油道，使線圈的尺寸值更加合理，進(jìn)一步提高線圈集成應(yīng)用這些措施的利用率，可以減少負(fù)荷損失約為3%左右。

2防止電力變壓器防滲漏技術(shù)

防止變壓器滲漏油的主要措施有：

一、完善的密封措施;

二、加強(qiáng)變壓器本體滲漏檢測(cè);

三、對(duì)密封面的尺寸和技術(shù)的精確控制;

四、運(yùn)輸過程中一定要仔細(xì)，防止泄漏造成的壓力變形;

五、嚴(yán)格控制變壓器配件質(zhì)量。

3降低電力變壓器噪音

變壓器運(yùn)行時(shí)磁路部分的噪聲加上變壓器冷卻系統(tǒng)的噪聲，是變壓器噪聲的主要來源。變壓器內(nèi)部噪聲是由鐵芯的介電滯后引起的振動(dòng)，并通過鐵芯墊腳傳遞到變壓器油箱和附件，冷卻系統(tǒng)的噪聲來自風(fēng)扇和泵的振動(dòng)。

變壓器本身的噪聲來源于工頻的噪聲與頻率為基頻整數(shù)倍的低頻噪聲。降噪措施有：

一是采用高質(zhì)量的高滲透硅鋼片，并適當(dāng)選擇硅鋼片磁通密度，使芯板工作在最小面積內(nèi)，磁滯減小，振動(dòng)小，噪聲降低。

二是設(shè)計(jì)短芯和胖芯，降低鐵心磁通密度以避免噪聲。此外，選擇D形狀的共軛結(jié)構(gòu)，可以減少在鐵軛的磁通密度，因?yàn)樗淖钚挾容^大，增加夾緊件的接觸面積，鐵軛的夾緊力更均勻，以減少噪音。

三是提高剪切硅鋼片的方法，使用所有的搭接線核心節(jié)點(diǎn)交錯(cuò)，減弱磁通角變形量，用玻璃膠或聚脂帶每隔一段距離綁扎芯柱，應(yīng)用適當(dāng)?shù)膴A緊力，防止鐵芯加緊應(yīng)力不均勻，增加振動(dòng)引起的內(nèi)應(yīng)力。

四是阻尼噪聲傳播路徑，抑制結(jié)構(gòu)振動(dòng)。在器身與箱底之間設(shè)橡膠板，有效地抑制了鐵芯振動(dòng)的傳播。合理設(shè)置油箱，提高油箱的機(jī)械強(qiáng)度，可有效降低箱壁的振動(dòng)振幅和噪聲。

五是選用低噪聲的冷卻設(shè)備，減少冷卻設(shè)備的噪聲。

4增強(qiáng)電力變壓器安全可靠性

隨著變壓器電壓水平的不斷提高，絕緣設(shè)計(jì)的可靠性將越來越突出。如何使絕緣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，以保證變壓器絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。在變壓器設(shè)計(jì)過程中，通過對(duì)烏克蘭專業(yè)分析軟件的介紹，采用數(shù)值計(jì)算方法，確保絕緣邊緣超過1.25倍。采用氣相干燥工藝，至少兩次使用大型煤油徹底干燥氣體，以確保絕緣材料的絕緣性能穩(wěn)定可靠，進(jìn)一步確保產(chǎn)品可靠的電氣性能。

變壓器的短路強(qiáng)度取決于其機(jī)械強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)變壓器繞組短路強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，不僅要用傳統(tǒng)的方法來計(jì)算，也要用專業(yè)的軟件來計(jì)算，保證準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，先進(jìn)的技術(shù)。

設(shè)計(jì)、工藝、方法及保證繞組短路強(qiáng)度方面，嚴(yán)格控制電流不平衡度，繞組絕緣塊經(jīng)過倒角加工，確保繞組在工作時(shí)，安匝分布是平衡的。線圈繞制過程既有軸向壓力，還有恒壓干燥控制。套裝工序要求嚴(yán)格控制繞組的同心偏離度，以控制繞組的磁平衡。

5電力變壓器低局放技術(shù)革新

根據(jù)變壓器內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。制造工藝也很重要，對(duì)加工環(huán)境要求高，所有的高壓電極和各種接地極都需要在制造過程中使用。一是絕緣材料的選擇使用，高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)應(yīng)選擇高質(zhì)量的絕緣材料，嚴(yán)格控制保溫材料生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)，確保干凈，確保材料絕緣性能和成品絕緣距離，確保絕緣性能好。

6改造電力變壓器低溫升技術(shù)

變壓器的內(nèi)部繞組使內(nèi)部的油升溫，油的升溫又加熱了空氣，這是變壓器的工作溫度。而變壓器繞組所能承受溫度的能力決定了變壓器的使用壽命，油浸式變壓器的使用壽命的規(guī)則是，繞組熱點(diǎn)溫度每升高六度，壽命減少一半，這是我們通常說的“六度法規(guī)”。設(shè)計(jì)中采用相關(guān)軟件進(jìn)行驗(yàn)證，使變壓器油溫升不超過25K，當(dāng)線圈內(nèi)部的流動(dòng)是強(qiáng)迫指向時(shí)，由于熱點(diǎn)溫度升高而降低，使銅油溫度不超過30K，在同一時(shí)間，同時(shí)選擇合適的外部冷卻裝置，使繞組熱點(diǎn)溫度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求在3K以上，也就是控制在95度，從而提高了約8年的使用壽命對(duì)于大容量變壓器，磁屏蔽或磁分路設(shè)置到位，提供低漏磁電阻通道，可有效防止漏磁通在金屬結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生的損耗，從而控制了局部發(fā)熱程度。

結(jié)語

增大變壓器容量和電壓等級(jí)是社會(huì)發(fā)展的必然需求，在變壓器的性能提升過程中，變壓器的絕緣和發(fā)熱問題會(huì)出現(xiàn)，我們需要進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。制造和設(shè)計(jì)變壓器的過程將更加專業(yè)化，配套設(shè)備和工具將很多，還將繼續(xù)提高設(shè)備的性能，操作過程更加規(guī)范，從而提高變壓器的質(zhì)量，提高工作效率。總之，隨著有利條件的出現(xiàn)，該技術(shù)將穩(wěn)步發(fā)展，電力變壓器的制造技術(shù)將不斷創(chuàng)新。

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