变压器铁心地屏最佳制作方案的确定.pdf

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1、变压器铁心地屏最佳制作方案的确定李红， 张晓阳， 刘光辉（山东电力设备厂，山东 济南25OO22）1 前言由于电力变压器铁心为阶梯圆形结构而产生尖角， 变压器励磁后尖角处场强增大。 当达到局部放电场强时， 便开始局部放电， 甚至可能引起更为严重的绝缘事故发生。 因而，110kV级及以上三相五柱式变压器外绕组与旁轭之间、35kV级及以上的内绕组与铁心之间、500kV级及以上的变压器绕组端部与上、下铁轭之间都要设计地屏， 且要可靠接地， 使位于接地屏蔽之内的铁心尖角产生的畸变电场不能穿透到外部而影响到绕组。地屏结构要满足以下几点要求方可保证其电气性能：（1） 屏蔽材料要选用高频电磁波不能透入的铜、

2、铝等导电材料；（2） 屏蔽材料要制成箔带， 箔带尽可能窄， 并尽可能薄， 以减少涡流损耗；（3） 箔带边缘要光滑， 尽量消除尖角、 毛刺， 避免在杂散磁场中产生尖端放电；（4） 所有箔带要连接为一体并可靠接地， 箔带连接点的接触必须可靠， 以防悬浮电位的产生。目前，应用于电力变压器中的地屏主要有三种第!“卷第#期 $%#年#月TRANSFORMER&()!“ *+,-.)# $%#铜层。（5） 当铜包铝导线的端头裸露出铜和铝时， 为防止产生电化学腐蚀，可在其端头的横截面上涂以快干漆加以保护。参考文献：1星井清， 伊藤， 吉左吉， 等.銅線開發(第2報電機器用導体)J.藤倉電線技報， 第48號，

3、1973.2戴雅康， 杨喜山， 王朔， 等.包覆焊接法生产的铜包铝线的质量和性能J.电线电缆，1997，(5)：25-28.3沈阳变压器研究所.变压器绕组的制造M.北京： 机械工业出版社，1983.Characteristics of Aluminium Conductor Sheathed by Copper and Its Application to Transformer WindingDAI Ya- kang（Dalian Ruite Science & Technology Co.,Ltd., Dalian 116023, China）Abstract：The characteri

4、stics of aluminium conductor sheathed by copper and its application totransformer winding are introduced. The cautions in its application are presented. Key words：Transformer；Winding；Aluminium conductor sheathed 45 co66er；A66lication收稿日期：2006-10-17作者简介： 戴雅康 （1934-） ， 男， 江苏镇江人， 高级工程师， 享受国务院特殊津贴。大连瑞特科

5、技有限公司技术总监， 主要从事金属材料及热处理的研究工作。=第43卷型式， 其制造工艺各有不同， 下面针对这几种型式的地屏分别进行介绍、 分析， 以便确定一种最佳的制作方案。2 几种型式的地屏制作工艺介绍及结构工艺 分析2.1传统的变压器地屏制作工艺介绍及结构工艺性分析该型式的地屏在20世纪90年代以前被广泛地应用于电力变压器，直至目前仍有许多变压器生产厂家使用此种制作方式。2.1.1传统地屏的制作工艺该制作工艺是将0.05的铜箔裁成B=50mm宽的长条， 用0.15的电缆纸做成纸槽将铜箔防护好，粘于1的高密度绝缘纸板上，将一条B=50mm，=0.3mm的铜带双折合并与各条铜箔焊接，然后将铜带

6、引出再通过拉板接地。屏蔽材料的外面粘接一层0.15的电缆纸， 以保证铜箔与纸板的粘接强度及焊接点不开焊。2.1.2传统地屏的结构工艺性优点：制作工艺简单， 需要的设备和工装也较为简单。铜带与铜箔焊接较为简便， 用锡焊即可实现。缺点：地屏制作使用的粘接剂为PVA胶， 需要人工用木刷涂刷于绝缘纸板之上， 涂胶面积大， 涂刷困难， 不易操作， 尤其胶层的厚度不易控制。厚薄不均致使地屏的厚度不均匀，给绕组的套装带来困难。铜箔在剪裁过程中不可避免地会产生毛刺， 影响屏蔽的效果。胶的形态为液态， 涂胶过程中很易产生气泡。 如控制不好气泡赶不出来， 在高电场中极易放电， 使局放增大。地屏制作过程全部为手工操

7、作， 劳动效率低， 制作周期长。一台220kV级变压器地屏制作周期需要7天/4人。地屏制作完成后需冷压24h。在霉雨季节由于潮湿易造成绝缘纸板发霉，降低电气强度，同时也易使变压器油中混入杂质。2.2铝箔复合纸地屏制作工艺及结构工艺性铝箔复合纸地屏采用了新型的屏蔽材料铝箔复合纸。 铝箔复合纸是在0.5的高密度绝缘纸板上喷涂厚为0.17mm，宽度为50mm的铝箔金属层，相邻两条铝箔金属层的间距为3mm。2.2.1铝箔复合纸地屏制作工艺铝箔复合纸按图样下料， 用0.3的铜带将各条铝箔连接在一起， 并将铜带直接引出通过拉板接地，复合纸的外面粘接一层0.15的电缆纸保护铜带与铝箔的连接点不开裂。2.2.

8、2铝箔复合纸地屏工艺性优点：铝箔复合纸是将液态的铝喷涂于高密度的绝缘纸板之上， 涂层均匀， 厚薄一致， 边缘无尖角、 毛刺， 因而， 使用铝箔复合纸作为屏蔽材料， 对局放的控制效果好。铝箔复合纸涂层薄， 厚度均匀，便于绕组套装， 减小了产品结构尺寸。缺点： 铝箔与铜带的连接难度较大。目前， 能够实现铝箔与铜带连接的方法有铆接、金属导电胶粘接以及超声波焊接。铆接是用铝铆钉将铝箔与铜带连接在一起。其优点是加工成本较低。 缺点是装配质量不易保证， 在变压器装配过程中， 铆钉易脱落， 如落入变压器本体内部， 会给其运行造成很大的危害， 这种连接方式是不可取的。导电胶粘接的优点是粘接方法简便， 易于操作

9、。缺点是导电胶在固化后柔性差，在装配过程中粘接部位易开裂。 由于导电胶中含有金属成分， 散落后金属粉末落入器身内部，同样会给变压器的运行造成很大的危害。因而， 这种屏蔽方式也是不可取的。超声波焊接的优点是焊接牢固、 可靠， 焊后对产品的性能无不良影响。缺点是设备投资过大。2.3铜箔复合纸地屏制作工艺及结构工艺性铜箔复合纸地屏采用了新型的屏蔽材料铜箔复合纸。 铜箔复合纸采用了先进的加工工艺， 将高密度纸与高纯度电解铜箔粘结复合而成。2.3.1铜箔复合纸地屏制作工艺该制作工艺是将铜箔复合纸裁成50mm宽的长条， 粘于1的高密度绝缘纸板之上， 且相邻两条铜箔复合纸之间间距为3mm。 然后用一条B=5

10、0，=0.3的铜带与各条铜箔焊接，并将铜带直接引出通过拉板接地。复合纸的外面粘接一层0.15的电缆纸， 保护铜带与铜箔的焊接点不开裂。2.3.2铜箔复合纸地屏结构工艺性优点：涂层薄， 边缘剪切毛刺小， 对局放的控制效果较好。铜带与铜箔焊接较为简便， 用锡焊即可实现， 焊接强度易保证， 对装配无不良影响。通过对以上三种地屏结构工艺性的分析，确定铜箔复合纸地屏为变压器铁心屏蔽的最佳方式， 虽然其综合成本与其它两种型式的地屏相近，但质量最佳。3 工艺评定3.1评定内容（1） 铜箔复合纸的柔韧性；16高压加氢基础油为什么不适于生产变压器油马书杰， 张玲俊， 杨俊杰， 宫卫军， 昝斌（中国石油润滑油研究

11、开发中心克拉玛依研究所，新疆 克拉玛依834OO3）摘要：通过对两种类典型高压加氢基础油的分析， 论述了高压加氢基础油不宜用作变压器油的原因。关键词： 变压器； 变压器油； 高压加氢中图分类号：TM405文献标识码：B文章编号：1001-8425（2006）06-0017-061 前言润滑油高压加氢工艺在国外已得到普遍应用，目前国内已有一些石化企业正在采用润滑油高压加氢工艺生产高档润滑油基础油。高压加氢工艺生产的润滑油基础油具有颜色浅 （一般为水白色） 、 硫、 氮和芳烃等杂质含量低和对添加剂感受性好的特点，是生产高档润滑油的良好原料。由于润滑油高压加氢轻组分常常过剩，而且其具有倾点低和闪点高

12、， 对添加剂感受性好的特点， 容易满足我国变压器油标准中指标要求，所以也被一些企业和经销商调成变压器油销售。很多电力部门和变压器行业人士希望我们能对这种产品在变压器中使用的利弊进行深入分析， 得出结论。实际上， 这个问题在国外的生产实践中已早有结论。国外高压加氢工艺生产润滑油基础油已经有十几年的历史，也曾经有很多公司尝试过用轻组分生产变压器油，但最终没有成功。国际上始终对用环烷基基础油生产变压器油保持着共识，这是经过反复的生产实践以后被证明的。 针对国内又出现的这一问题， 我们对高压加氢变压器油进行了深入的分析和对比，以保证国家输变电系统的安全运行。通过3年的深入研究， 得出明确的结论： 高压

13、加氢基础油不适于生产变压器油！2 高压加氢轻馏分基础油及其调制的 “ 变压 器油”我们采用两种典型的高压加氢基础油， 即韩国双龙的70SN和大庆石蜡基高压加氢异构化基础油2.0cst， 其典型性能指标对比见表1。两种高压加氢基础油实际是一回事， 但由于来源不同， 我们还是一起进行了验证。它们颜色浅， 为水白色， 赛波特颜色在+25号以上， 而且倾点低、 闪点高、 酸值小， 硫、 氮、 碱性氮和芳烃等杂质含量都很低， 氧化安定性好， 看上去是很好的变压器油组分。加入0.3%抗氧剂调制而成的“变压器油”也确实满足国家标准GB25361990第!“卷第#期 $%#年#月TRANSFORMER&()!

14、“ *+,-.)# $%#（2） 与绝缘纸板粘接牢固性；（3） 铜带与铜箔焊接牢固性。3.2试验内容（1） 试样准备：1mm250mm250mm的绝缘纸板一件、0.17mm50mm200mm铜箔复合纸4件、0.0550Sn40Pb锡箔纸足量。（2） 操作内容：将铜箔复合纸的绝缘面均匀涂刷PVA胶粘在1高密度绝缘纸反上， 冷压1h后取出。将0.3的铜带焊于铜箔之上， 使用电烙铁及Sn40Pb锡箔纸将铜带与铜箔焊接。3.3试验检验（1） 铜箔复合纸粘接强度及柔韧性试验。 将粘接好铜箔复合纸的绝缘纸板弯折90，检查粘接面的粘接质量以及铜箔纸是否撕裂。 检查结果： 粘接面无开裂现象， 铜箔纸也无撕裂现象。（2） 焊接点的检验： 对焊接点的外观及焊接强度外观检查结果为无尖角和毛刺， 无虚焊现象。焊接强度检验： 将焊后的样品围成圆 （远远小于铁心柱直径） ， 用万用表测量所有焊接点导通。4 结束语通过对变压器铁心地屏三种型式的结构工艺性分析，确定了铜箔复合纸屏蔽方式为变压器最佳的铁心屏蔽方式。!