【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 49(a)所示,層式繞組輻向1根,軸向2根并繞,該繞組共繞2層?對(duì)于2根并聯(lián)導(dǎo)線,在每一層中由縱向漏磁感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)相等,并且導(dǎo)線長(zhǎng)度也相等,并聯(lián)導(dǎo)線間不需另行換位,已無(wú)環(huán)流?2） 輻向?yàn)?根并聯(lián)的層式繞組如圖49(b)所示,在每一層匝數(shù)的一半處進(jìn)行一次換位,使得里?外層導(dǎo)線位置對(duì)換,這樣并聯(lián)導(dǎo)線在每一層中由縱向漏磁感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)相等,每一根導(dǎo)線長(zhǎng)度也相等,并聯(lián)導(dǎo)線間無(wú)環(huán)流,此種換位是完全的? 多段層式繞組a) 輻向?yàn)?根的并聯(lián) b）輻向?yàn)?根的并聯(lián)圖4－9 圓筒式換位圖4－10 分段式層式繞組及其聯(lián)結(jié)圖當(dāng)高壓繞組采用層式結(jié)構(gòu)時(shí),若層數(shù)一定,層間電壓就會(huì)提高,這樣層間絕緣的厚度就會(huì)增大,繞組的輻向尺寸也會(huì)增大?為了改善這種情況,而采用多段層式繞組,即將層式繞組改為由幾段式繞組串聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式,如圖410所示?在多段層式繞組中,正常運(yùn)行時(shí)的層間電壓一般不大于500V?分段層式繞組的兩段間高度的確定,應(yīng)保證分接線匝全部在最外層,而每段高度應(yīng)使每層能繞完一個(gè)分接的匝數(shù)?一般分段的段間高度控制在15~20mm之間? 多根并聯(lián)連續(xù)式繞組圖4－11 連續(xù)繞組段間聯(lián)結(jié)示意圖浸漬式干式電力變壓器的高壓繞組常采用連續(xù)式,該繞組由單根或多根導(dǎo)線并聯(lián)繞制的多個(gè)線段組成?段間以氣道分開(kāi),每個(gè)線段輻向繞制若干線匝,每段匝數(shù)可分為整數(shù)匝或分?jǐn)?shù)匝,圖411所示為段間連接示意圖?圖中第1段為反段,即繞組繞制時(shí)導(dǎo)線不可能按如圖 所示順序排列,導(dǎo)線必須經(jīng)過(guò)重置后,方能達(dá)到圖 所示的排列,故將此段稱(chēng)為反段,它和一個(gè)正段組成一個(gè)單元或稱(chēng)雙餅?連續(xù)式繞組都是由連續(xù)式的雙餅組成?連續(xù)式可由單根或多根導(dǎo)線并繞(一般不超過(guò)6根),并聯(lián)繞組間連接處需進(jìn)行換位,目的是使并聯(lián)導(dǎo)線長(zhǎng)度相等,并在繞組漏磁場(chǎng)中處的位置相同,從而減少或消除各并聯(lián)導(dǎo)線間的環(huán)流損耗?連續(xù)式繞組具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,故承受短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力的能力強(qiáng),同時(shí)線段的匝數(shù)較多,散熱性能也較好?連續(xù)式繞組的換位是在每一餅的外部和內(nèi)部進(jìn)行,通過(guò)換位使并聯(lián)導(dǎo)線位置完全對(duì)應(yīng)互換?1)2根并聯(lián)如圖412a所示?換位是完全的,并聯(lián)導(dǎo)線間長(zhǎng)度相等而且感應(yīng)漏磁電勢(shì)相等,并聯(lián)導(dǎo)線間無(wú)循環(huán)電流?2)3根及以上并聯(lián)a)2根并聯(lián) b)3根并聯(lián)圖412 連續(xù)式換位換位是不完全的?以3根并聯(lián)為例(圖412b),繞組內(nèi)半徑為r,每根導(dǎo)線徑向帶絕緣的厚度為a,由內(nèi)向外依次編號(hào)為位置1?2?3…n,由于磁場(chǎng)沿線餅可視為線性分布,按位置1?2?3…n,磁通密度依次為1?2?3…n,本例每餅導(dǎo)線共12根,即12=?假定繞組由若干個(gè)相同的雙餅組成,因此可只研究一個(gè)雙餅情況?第n位置導(dǎo)體的平均,第n位置導(dǎo)體感應(yīng)的漏磁電勢(shì)為,由電磁感應(yīng)定律, 式中 為常數(shù)。利用本式求出的數(shù)值是絕對(duì)值,可用作比較? 在一個(gè)雙餅中,導(dǎo)線1?3占有磁場(chǎng)位置完全相同,占有位置1?3?4?6?4?7?9?10?12各1次,導(dǎo)線2占有位置2?5?8?11各2次?因此導(dǎo)線1(或3)的漏磁感應(yīng)電勢(shì)為 導(dǎo)線2的漏磁感應(yīng)電勢(shì)為 可見(jiàn),說(shuō)明會(huì)有循環(huán)電流,由導(dǎo)線1?3流向?qū)Ь€2,因此,3根及以上并聯(lián)的連續(xù)式繞組,盡管并聯(lián)導(dǎo)線的長(zhǎng)度相等,其換位也是不完全的,并聯(lián)根數(shù)越多,循環(huán)電流越大?一般連續(xù)式并聯(lián)根數(shù)不超過(guò)6~8根,其不完全換位損耗不大,3~4根并聯(lián)時(shí)可略而不計(jì)? 螺旋式繞組螺旋式繞組是由多根扁導(dǎo)線并聯(lián)繞制而成的,每段為一匝,相鄰匝間由墊塊分開(kāi)?螺旋式繞組的機(jī)械強(qiáng)度高,散熱面積也較大,但此種繞組的匝數(shù)較少,多用于浸漬式干式電力變壓器的低壓繞組?螺旋式繞組有單螺旋式?雙螺旋式和四螺旋式等型式?單螺旋式繞組只有一股螺旋(圖413),相鄰匝間設(shè)有墊塊。雙螺旋式和四螺旋式分別由二股和四股螺旋組成,相鄰股間?匝間均設(shè)有墊塊?螺旋式繞組的單股螺旋并聯(lián)導(dǎo)線可多達(dá)20根?為使螺旋式繞組各并聯(lián)導(dǎo)線的長(zhǎng)度相等,并在繞組漏磁場(chǎng)中占有相同位置,以消除各并聯(lián)導(dǎo)線間的環(huán)流損耗?螺旋式繞組各并聯(lián)導(dǎo)線應(yīng)進(jìn)行換位?“標(biāo)準(zhǔn)換位”,就是通過(guò)換位把并聯(lián)導(dǎo)線的位置完全對(duì)稱(chēng)互換?只以單螺旋式繞組總匝數(shù)的1/2匝數(shù)處為中心進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)換位,稱(chēng)“一次標(biāo)準(zhǔn)換位法”,如圖414?“特殊換位”是把兩組導(dǎo)線位置互換,而每組內(nèi)導(dǎo)線相互位置不改變? 圖413 單螺旋式繞組 1)一次標(biāo)準(zhǔn)換位法一次標(biāo)準(zhǔn)換位法其換位是不完全的?因此單螺旋很少單獨(dú)采用此種換位法?以4根并聯(lián)為例說(shuō)明一次標(biāo)準(zhǔn)換位法(圖414 ),導(dǎo)線1有W/2匝(W是繞組總匝數(shù))在漏磁場(chǎng)中占有1的位置。另有W/2匝在漏磁場(chǎng)中占有4的位置?導(dǎo)線4與導(dǎo)線1相同:有W/2匝占有1的位置。另有W/2匝占有4的位置?導(dǎo)線2與3占有的磁場(chǎng)位置相同,各W/2匝占有2?3的位置?圖414中r?a?的代表意義同圖412及其說(shuō)明,導(dǎo)線1(或4)在整個(gè)繞組中的漏感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 為: 導(dǎo)線2(或3)在整個(gè)繞組中的漏磁感應(yīng)電勢(shì)為 圖414 一次標(biāo)準(zhǔn)換位可見(jiàn),說(shuō)明會(huì)有循環(huán)電流由導(dǎo)線1?4流向?qū)Ь€2?3,換位是不完全的?2) “”換位法所謂“”換位,是把導(dǎo)線分成兩組(根數(shù)相等或差1),以總匝數(shù)的匝數(shù)處為中心進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)換位,以總匝數(shù)的和處為中心各進(jìn)行一次“特殊換位”(圖415)?a)4根并聯(lián) b)8根并聯(lián)圖415 “”換位 “”換位對(duì)4根并聯(lián)的單螺旋繞組是完全的,對(duì)5根及以上并聯(lián)的單螺旋繞組是不完全的?圖415(a)是4根并聯(lián)采用“”換位的單螺旋繞組,由圖可知,導(dǎo)線1?2?3?4均各有匝(W是總匝數(shù))占有漏磁場(chǎng)中1?2?3?4位置的,因此它們的漏磁感應(yīng)電勢(shì)相等,并聯(lián)導(dǎo)線間無(wú)循環(huán)電流,換位是完全的?圖415(b)是8根并聯(lián)采用“”換位的單螺旋繞組?導(dǎo)線1?4?5?8占有的磁場(chǎng)位置相同,均為1?4?5?8位置各1/4匝,導(dǎo)線2?3?6?7占有磁場(chǎng)位置相同,均為2?3?6?7位置各1/4匝? 導(dǎo)線1(或4?5?8)在整個(gè)繞組的漏磁感應(yīng)電勢(shì)E1為 導(dǎo)線2(或3?6?7)在整個(gè)繞組的漏磁感應(yīng)電勢(shì)E2為可見(jiàn)E1E2,說(shuō)明會(huì)有循環(huán)電流由導(dǎo)線1?4?5?8流向?qū)Ь€2?3?6?7,此種情況下?lián)Q位是不完全的?不完全換位的附加損耗隨并聯(lián)根數(shù)的增多而增大,“”換位一般適用于并聯(lián)根數(shù)不超過(guò)16根的單螺旋,容量為數(shù)萬(wàn)千伏安以下的變壓器?3) “”換位法所謂“”換位,是把導(dǎo)線分成根數(shù)相等的4組,以1/4總匝數(shù)處為中心,各組間進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)換位,而組內(nèi)導(dǎo)線位置不變?再把導(dǎo)線分成根數(shù)相等的2組,以1/2總匝數(shù)處為中心,每組內(nèi)導(dǎo)線間各自進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)換位?再把導(dǎo)線分成根數(shù)相等的4組,以3/4總匝數(shù)處為中心,各組間再進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)換位,而組內(nèi)導(dǎo)線位置不變(圖416a?b)?a) 8根并聯(lián) b)12根并聯(lián)之一 c)12根并聯(lián)之二圖416 “”換位“”換位要求并聯(lián)導(dǎo)線根數(shù)最好為4的整數(shù)倍?“”換位對(duì)8根并聯(lián)的單螺旋,是完全的,對(duì)超過(guò)8根并聯(lián)的單螺旋是不完全的?圖416(a)是8根并聯(lián)采用“”換位的單螺旋,由圖可知:導(dǎo)線1?4?6?7占有的磁場(chǎng)位置相同,均占有位置1?4?6?7各W匝(W是總匝數(shù)),導(dǎo)線2?3?5?8占有的磁場(chǎng)位置相同,均占有位置2?3?5?8各W匝?導(dǎo)線1(或4?6?7)在整個(gè)繞組的漏磁感應(yīng)電勢(shì)E1為導(dǎo)線2(或3?5?8)在整個(gè)繞組的漏磁感應(yīng)電勢(shì)E2為可見(jiàn)E1=E2,即各并聯(lián)導(dǎo)線間無(wú)循環(huán)電流,換位是完全的? 圖416(b)視12根并聯(lián)“”換位的單螺旋,由圖可知:導(dǎo)線1?6?9?10占有的磁場(chǎng)位置相同,均占有位置1?6?9?10各1/4W匝。導(dǎo)線2?5?8?11占有的磁場(chǎng)位置相同,均占有位置2?5?8?11各1/4匝。導(dǎo)線3?4?7?12占有的磁場(chǎng)位置相同,均占有位置3?4?7?12各1/4匝?導(dǎo)線1(或6?9?10)?2(或5?8?11)?3(或4?7?12)在整個(gè)繞組中的漏磁感應(yīng)電勢(shì)分別為E1?E2?E3可見(jiàn),E1=E3E2,說(shuō)明有循環(huán)電流由導(dǎo)線1?6?9?10及3?4?7?12流向?qū)Ь€2?3?8?11?換位視不完全的?但換位不完全的程度比“”換位好得多,因此,“”適用于并聯(lián)根數(shù)為16根及以上的大型或巨型變壓器的單螺旋式繞組? 由圖135還可以看出,各組間漏磁感應(yīng)電勢(shì)差,“”換位較“”換位小一半,但“”換位通常用于并聯(lián)根數(shù)較多?組間漏磁感應(yīng)電勢(shì)差也較高,應(yīng)此“”換位的整個(gè)繞組四組之間通常也要加墊紙條? “”換位制造上比“”換位略為困難,主要是兩個(gè)四組之間標(biāo)準(zhǔn)換位的楔墊比較麻煩,墊不好,導(dǎo)線間容易卡破?圖416c是由圖416b派生出來(lái)的另一種“”換位法,它只有一個(gè)四組間標(biāo)準(zhǔn)換位,制造上較圖416b容易,并且其不完全換位損耗也較圖416b略小?應(yīng)該指出:由于存在繞組端部磁力線的彎曲效應(yīng),繞組兩端部漏磁通密度要比中部低很多(可低一半左右)?因此“”或“”換位采用前面所述的等匝數(shù)的換位區(qū)時(shí),導(dǎo)線在繞組兩個(gè)端部區(qū)的漏磁感應(yīng)電勢(shì)將比前述只考慮縱向磁場(chǎng)縱向分量的計(jì)算值要小,循環(huán)電流和不完全換位損耗值要大得多?為避免這種情況,可將兩個(gè)端部換位區(qū)的匝數(shù)取得比這兩個(gè)中部換位區(qū)匝數(shù)略多一些?4) 雙螺旋式繞組的換位通常采用“一次均勻交叉換位”,就是換位均勻的分布在繞組上,換位數(shù)等于雙螺旋并聯(lián)根數(shù),每個(gè)換位處,將一個(gè)線餅上面的一根導(dǎo)線移至另一餅下面,同時(shí)將另一個(gè)餅上面的一根導(dǎo)線移至這一餅的下面(上下?lián)Q位成交叉狀),通過(guò)全部換位依次的將一個(gè)線餅的導(dǎo)線換到另一個(gè)線餅,然后再換回到原線餅位置(圖417),這個(gè)過(guò)程稱(chēng)“一次均勻交叉換位”?上述過(guò)程再整個(gè)繞組再重復(fù)一次稱(chēng)“二次均勻交叉換位”?圖417 一次均勻交叉換位(8根并聯(lián)) 繞組軸向?輻向尺寸計(jì)算 圓筒式繞組軸向?輻向尺寸計(jì)算 圓筒式繞組輻向氣道的寬度一般選在8~19 mm?氣道位置是按氣道兩側(cè)繞組的表面散熱面的數(shù)量而定,一般內(nèi)側(cè)與外側(cè)層數(shù)之比為1:3或2:5。內(nèi)外散熱面相差較小時(shí),可取對(duì)稱(chēng)?圓筒式繞組的層間絕緣?,其紙張數(shù)取決于繞組兩層之間的電壓大小,可按表414選擇?輻向及軸向尺寸計(jì)算裕度?輻向及軸向尺寸計(jì)算裕度按表415計(jì)算?表414 圓筒式繞組層絕緣兩層間工作電壓(V)兩層間工作電壓(V)300及其以下301~700701~12001201~15001501~1800234561801~21002101~24002401~27002701~300078910表415 圓筒式繞組繞制裕度表類(lèi) 別裕 度10kV35kV紙包扁線漆包圓線紙包圓線漆包圓線紙包圓線單根繞并繞輻向7% ~ 8%8% ~ 10%12%~15%15%~18%3% ~ 6%4% ~ 7%軸向0% ~ 1%2% ~ 3%%~%2% ~ 3%%~%%~%圓筒式繞組氣道撐條數(shù)選擇?氣道撐條數(shù)取決于鐵芯直徑大小,也就是取決于變壓器容量大小,一般按表416進(jìn)行選擇?表416 圓筒式繞組氣道撐條數(shù)鐵芯直徑 (mm)75 ~ 115120 ~ 300310 ~ 360370 ~ 480撐條數(shù)目681012圓筒式繞組氣道的選擇?容量較大的變壓器,由于散熱面不夠,需將繞組分成幾段,段間留出散熱氣道,氣道的最小寬度按繞組高度而定,可根據(jù)有關(guān)手冊(cè)選擇?圖418 圓筒式繞組軸向高度?輻向?qū)挾冗x擇導(dǎo)線,表示裸導(dǎo)線軸向?qū)挾葹閎1,輻向厚度為a1,包絕緣后相應(yīng)為b,a?繞組軸向高度計(jì)算:當(dāng)繞組輻向并繞根數(shù)為1,軸向并繞根數(shù)為mb,每層匝數(shù)為WC時(shí),繞組軸向高度為 當(dāng)繞組輻向并繞根數(shù)為2時(shí),軸向并繞根數(shù)為mb,每層匝數(shù)為WC時(shí),在軸向上留一根導(dǎo)線高度用于換位,于是繞組軸向高度為繞組輻向厚度計(jì)算:無(wú)氣道: BH1=(絕緣導(dǎo)線輻向尺寸之和+層間絕緣厚度之和)。兩部分繞組之間有油道(氣道),則 連續(xù)式繞組軸向高度及輻向?qū)挾葓D419 連續(xù)式繞組ME: 繞組的餅數(shù)。HHL: 繞組高度mm。 b2 : 低壓裸導(dǎo)線軸向高度mm。a2 : 低壓裸導(dǎo)線輻向?qū)挾萴m。 M2: 導(dǎo)線輻向并繞根數(shù)。 :低壓導(dǎo)線雙邊絕緣厚度mm。YOL: 低壓正常油道高度mm. Pre:墊塊壓縮系數(shù),?繞組高度 HHL=ME (b2 + ) + (ME1) YOL Pr