对单相自耦500kV变压器研制的分析

摘 要：单项自耦500KV变压器普遍存在着一些问题，在对它的研制过程中一定要注意这些方面，而这些问题同时也是研制过程中的重点与难点问题。对这些问题的应对与解决将为单项自耦500KV变压器使用与寿命带来很大好处。

关键词：自耦变压器；短路；绝缘

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01

单项自耦500KV变压器是现下一款应用广泛的变电设备，但是在使用过程中这些设备难免会出现一些这样或那样的问题。这些问题一般是人为操作、外部环境或是设备本身等原因出现了问题，这其中有一部分问题就是在研发过程中留下的安全隐患，比如绝缘设计不达标、局部放电量过高、动稳定性差、噪音过大等等。针对这些问题，在研发中解决、避免、减小这些问题的影响，对单项自耦500KV变压器有着重要意义。

一、单项自耦500KV变压器研制的重点

一般单相自耦500KV变压器会出现一些常见的问题，这些问题也是单项自耦500KV变压器研制中的重点与难点。

（1）变压器的绝缘性问题。绝缘问题是最常见的问题之一，绝缘设计建造不到位产生的漏电会对电机造成毁坏，经济损失严重。在设计中要选用可靠的绝缘结构，可靠的绝缘材料。500KV变压其的绝缘难点是高压线圈，高压对地，对相邻线圈。（2）变压器的动稳定性能。变压器外部短路造成的变压器损坏，在变压器事故率中占有很高的比率，其中最主要的原因就是绕组的动稳定性能不够。当变压器外部发生短路时，强大的短路电动力引起变压器绕组的失稳变形，最终导致绕组绝缘的放电击穿和短路。因此，提高变压器的动稳定性能是变压器安全可靠运行的关键。（3）对过负荷和温升的控制。变压器的过负荷通常变现为绕组的温升发热，过流保护的动作特性与变压器本身的过负荷能力不能较好配合，原因是变压器的过负荷与环境温度、过负荷前所带负荷、冷却介质温度、变压器负荷曲线及变压器设备状况等因素有关。（4）对噪声的控制。噪声问题一直是变压器设计制造者关注的问题，对于噪声的控制是现在社会的内在需求，现代意义下，噪音也是对环境的一种污染。我国500KV变压器的产品噪声性能指标一直不够先进，与一些先进的设备制造商有一定的差距。这些都使得噪音问题成为了单项自耦500KV变压器研制的重点。噪声主要是来自于铁心的振动，所以如何防止或者减少铁心的振动就是需要重点考虑的问题了。（5）对局部放电的控制。变压器的局部放电是不可避免的，但是对于这种电流的控制也是必要的，变压器局部放电的危害在于其会对电机造成本身造成危害，轻则损坏局部线路，重则烧坏整个设备，从而带来很大损失。

二、单相自耦500kV变压器研制关键技术分析

单相自耦500kV变压器研制关键技术有绝缘设计、动稳定性能、过负荷与升温、低噪声、局部放电等，这些关键技术的解决能够使自耦变压器的事故率更低、使用寿命更长，也是单相自耦500kV变压器能够更长久的被人们所使用的关键。

（1）绝缘设计。绝缘设计是变压器设计的关键，要同时考虑绝缘结构的安全性和经济性。在设计时首先要对各种试验电压作用下，绕组对地、绕组间以及绕组的线饼间、线匝间的电位分布和电场强度，以此来确定变压器主、纵绝缘的参数和绝缘结构，需要注意的是，在设计中一定要确保足够的安全裕度。在绝缘材料选择时也要有一定的标准。绝缘材料应具有很高的介电强度；其介电系数应尽可能与变压器油的介电系数接近；应具有较低的介质损耗因数；应不含导电粒子。现在在选择绝缘材料时大都采用纯木浆纤维为原料而制作的各种纸制品，特殊情况下还采用耐热等级更高的绝缘材料。（2）动稳定性能。动稳定性能主要由两方面因素决定，一方面是由于其正常工作电流、短路阻抗、安匝排列等因素相关的点动力的量值决定的；另一方面是由与绕组支撑结构、导线力学特性、截面尺寸等因素相关的许用机械强度决定的，只有个通过有效的计算方法对短路的点动力大小进行有效控制，同时保证绕组具有较好的许用机械强度，才能确保变压器产品具有较好的短路性能。具体而言，可以对变压器绕组抗短路能力进行计算，确保足够的安全裕度；可以针对提高中、低压绕组的辐向稳定性采取必要措施；可以通过工艺保障措施以提高绕组的轴向稳定性等等。（3）过负荷和温升。对付过负荷及其产生的温升，首先应设法降低变压器油的平均温升。降低变压器油的方法有很多，可以增加散热器的面积；加大风扇的转速与功率；设计合理的导油管结构，减小油阻等等。（4）低噪声。低噪声变压器是现代社会对环境保护的需求，同时也是衡量制造厂设计能力和生产水平的重要指标之一。噪声主要来自于铁心的振动，在设计中采取下列方法并通过工艺保障措施减小铁心的振动。降低铁心振动的方式有选取适合的铁心心片，保证其电磁属性、质量、密度等；采取先进工艺保障铁心制作，在铁心的制作中应尽量避免附加机械应力的产生；采取措施各段铁心振动的向外传播；在铁心与其他设备接触部分放置减震弹性焦点，减震橡胶环等等；另外，良好的焊接工艺对变压器抗震能力的提高也有很大帮助。（5）局部放电。对于局部放电的处理要从设计、材料、制造三个方面进行研制。首先要对器身、绕组、引线的绝缘结构在局部放电电压作用下的场强进行计算，严格控制带电体绝缘在油中的表面场强，使其满足设计的场强许用值。其次，在材料选择方面严格把关。材料选择高标准的绝缘纸板，并对其进行电气性能、灰分含量、金属颗粒度等方面的检测，确保符合标准。变压器油应采用超高压绝缘油。另外对于其他诸如引线、套管、开关等其他重要部件也要严格检查，以保证绝缘要求。最后，在制造方面要进行严格的管理和使用先进的施工工艺。

三、结束语

变压器的性能指标有：短路阻抗、额定容量、局部放电、噪声、空载损耗、高压、中压，这些指标不但是产品的说明，更是对变压器的评定标准。有一些变压器事故就是因为标准不够或不达标造成的。所以一定要对研制过程的标准严格把控。单项自耦500KV变压器的应用还会持续一定的时间，所以对于它的研制工作是有必要、有意义的，对于以前这款设备问题的克服与解决会大大促进这款设备的使用，在对它的研发中，要应用先进的设计理念，借助专业的工具与设备，对每一环操作严格要求，及时发现问题，解决问题。为了产品性能的提高，运行的可靠，每个部门要通力合作，出色完成单项自耦500KV变压器的研制任务。

参考文献：

[1]康鑫，王亚娟，吴军.500kV变压器保护配置与维护探讨[J].陕西电力，2014（01）.