干式电力变应器结构优化

于式电力变压器结构优化是以产品能够保证长期安全运行及资源有效使用为前提，依靠优化的设计方案、*的生产工艺及优质的材料来完成的。导磁材料也在不断地废旧推新，从碳索钢片，到热轧硅钢片，再到冷轧晶粒取向硅钢片、非晶合金硅钢片等，反映了导磁材料的演变过程，这其中每次材料与技术工艺的迸步，都促进了干式电力变压器性能的显著提高。

SCCB)ll型干式电力变压器是新系列节能型产品，其技术工艺措施是在保证干式电力 变压器电气性能的前提下，合理的利用绝缘材料特性、采用*的铁芯工艺、改变绕组结构、持制绕组的附加损起倍、缩知:铁芯磁路相降低损能借来达到提高运行效率、降低运行噪声和节能的效果。SC(B)ll型低损耗干式电力变压器的几种技术工艺优化措施细下.

1.降低空载损耗的措施

空载损耗与相关因数的计算公式为

P。一一空载损耗， W;

是一一铁芯工艺系数，是二三1;G一叮叮硅钢片， kg;

Pt一…硅钢片单位损耗值， WI峙。

根据空载损耗相关囚数的计算公式，降低空载损耗的措施通常有以下三个方面z

(1)选用优质材科z

(2)选用*的剪切线设备减少硅钢片毛剌z

(3)采取*的五步进叠片方式，结构图如图3-3所示。

目前，国内有些于式电力变压器产品制造厂家选择国产晶粒取向冷轧前钢片铁芯材料(武钢30Q130).磁通密度取值为1.5T左右，由于硅钢片的单位损耗值比较低，约为O.82W/kg;加上引进的硅钢片剪切线设备精度比较高，剪切中产生的毛剌很少;同时，采用*的叠片工艺，开发生产出了SC(8) 11型号的产品，使干式电力变压器的空载电流与噪声指标均明显降低。以sc (m ll-lOOOkVA/IOkV变压器为例，空载电流I~O. 35%，噪声ζ48dB， kζ1.04%。

2.降低负载损耗的措施

于式电力变压器的负载损耗(凡)包括线圈的电阻损耗(P.)和附加损艳(P，)两部分，附加损耗一般又包括涡流损耗、环流损耗等。SC9型于式电力变压器的电阻损花(Pr)约占负载损耗(Pk)的90%，附加损耗(Pf)约占负载损耗(Pk)的10%。

于式电力变压器线圈的电阻损耗根据负荷电流与线圈电臣的比值确定，线圈导体的材料若选择99.99%的无氧电解铜，其电阻率为O. 02135Q• m (75"("九因此，要减小线圈电阻，就必须增加线圈导体的截面积。

附加损耗一般包括涡流损耗和环流损耗两部分。

SC(B)!!型产品线圈导线选择了换位导线[罔3-4 (b)]代替普通的双玻璃全是包铜导 线。换位导线是具有复合绝缘结构的组合导线，它是以多根高强度海包扁制线为芯线(8ζ1. 8mm)，漆膜材料为聚醋亚肢080'C)，通过有退扭功能的放线装置水平集束，成为芯线间宽面重叠且行列间相互平行的数列组合导线。绕细采用换位导线后，能够通过内层芯线的交替换位使各层导线的负载均匀，使涡流损耗大大降低，环流损耗近似于零。根据设计计算值及试验实测值的比较，证实承低压绕组选用换位导线作为绕组导体后产生的涡流损耗由以前占变压器总负载损括(Pk)的10%左右，下降到占总负载损括(Pk)的1%左右，采用铜锚绕组涡流值约占变压器总负载损耗<Pk)的5%，筒式绕组涡流损耗计算公式<f=50Hz)为K. = 8.4♂2n8 X 10→(%)

S一一铜筒厚度， nun; n---一绕组匣数z

B一一铜循宽度， rnm。

3.降低温升的措施

温升是干式电力变压器使用寿命的一个重要指标。lEe标准及国家标准均对铁芯的温升限值无明确数据规定，仅要求铁J忘的湿度以不损害与铁芯相邻绝缘件为准。线圈的温升值标准CGB/T 10228-1997)作出详细的规定。F级绝缘的变压器线圈最高温升为lOOK. H缀绝缘的变压器线阳最高温升为125K等。

SC(B) 11型干式电)}变压器 线阔与铁芯结构在实9型的基础上迸行了改进，如图3-5所示。

由刨3-5可以明显看出，在铁芯J争战面积相等的情况下，图3-5(a)铁芯的散热面远远大于.

(b)铁芯散热画。

SC9-1000/10产品采用图3-5 (b)结构，变压器的温升为:铁芯l08K.低压绕组98K， 高压绕组86K. SCll-IOOO/IO产品采用f幽3-5 (a)结构，经过详细的温升计算及试验实测，变压器的温升为:铁芯92K.低压绕1日94K.高压绕组85K。此结果表明铁芯温度并不比相邻绕组的温度高，铁芯不再对相邻绕细辐射热量，绕组的温度不再受铁芯的热量辐射影响，达到了节能和提高于式电力变压器运行寿命的目的。