非晶合金铁心变压器研究.doc

非晶合金铁心变压器研究 刘 焕 ( 哈尔滨电业局，黑龙江 哈尔滨 150076 ) 摘 要：分析了非晶合金铁心变压器的性能及结构特点，对非晶合金铁心变压器的设计要点及生产工艺进行了论述。 关键词：非晶合金铁心变压器 1 前言 —1.4T，三相变压器一般1.25T—1.35T之间取值较理想. 非晶合金铁心材料对机械应力非常敏感，无论是张引力还是弯曲应力都会影响其磁性能，所以，铁心的损耗会随着力的增大而增加。这需要在器身结构设计中以充分考虑。—0.86区间，而空载损耗工艺系数一般取1.4左右较为合适，在铁心开口叠加处厚度系数上国内大致有1.25和1.18两种。其值的具体选用应在生产前与所选用的非晶合金铁心生产厂家确定. 图一 图二 Fig.1 Fig.2 3．2 线圈结构 由于非晶合金铁心变压器的铁心采用长方形截面，因此非晶合金铁心变压器的高低压线圈也相应的采用长方形(如图三)，在设计中应合理选择矩形线圈的长宽比，使导线平均匝长与非晶合金铁心重量最优化，发达地区线圈导线一般选用漆包扁铜线或铜箔来加工。. 图三 非晶合金铁心变压器线圈图 Fig.3 The Winding of Amorphous Transformer 非晶合金铁心变压器绕组的结构形式基本同于普通S9或S11型绕组，即高压采用多层圆筒式，低压采用双层、四层圆筒式或箔式线圈结构。在国内，非晶合金铁心变压器绕组考虑到高次谐波等原因，联结组别一般采用DYN11居多，即高压绕组为D联结，低压绕组为YN联结，从而对改善高低压线圈电压波形,降低电力网高次谐波垃圾都起到很好的作用。 非晶合金铁心变压器的高低压绕组均为矩形线圈，在绕制中及绕制成形后会发生涨包现象，因此从设计上应对高低压线圈的尺寸确定合理的偏差，必须确保相同装配间隙和有效绝缘尺寸，厂家一般的作法是用成形机来压装线圈的长轴面以保证相间距离，而把涨出的尺寸赶到非相间方向上去,这样非相间方向上的幅向尺寸就大了，但究竟放大多少，各厂家是不同的，这就需根据自身情况经实践来确定。 矩形线圈绕完后有涨力存在，装配及装配完工后可能在线圈层间出现离层而影响装配质量，为避免这种线匝离层后串匝及位置变化的发生，线圈的层间一律使用双面点胶纸，经专用压装模具加压、加热压装后形成一个整体，并在器身装配前放开后,便进行套装工序,保证相间尺寸不发生变形。 3．3 绝缘结构 非晶合金的主要问题集中在绝缘结构中，怎样即经济又合理地节约原材料，绝缘是十分重要的课题。 非晶合金铁心变压器的高低压线圈是矩形线圈，线圈在加工完成后加热整形过程中，点胶纸能够有效地保证线圈整形尺寸不发生回弹,所以非晶合金铁心变压器线圈层间绝缘采用0.08双面点胶纸较普遍. 线圈的一、二次之间的主空油道及高压层间油道或低压层间油道,一般采用绝缘纸板条（木条）粘在点胶纸上的形式，并按设计要求确定其大小尺寸，这样做既可提高线圈机械强度又可增加线圈的散热面积。 线圈端绝缘一般采用0.5或1.0纸板条制作，在线圈绕制过程中用胶带粘在线圈导线上，用以降低线圈的幅向裕度。其它方面形式基本同于普通S9或S11型绕组结构的绝缘形式。 4 生产非晶合金铁心变压器的技术难点及相应工艺保证措施 （1）非晶合金铁心片对压力、撞击及弯折等有非常的敏感性。在受到压力、撞击及弯折后其空载损耗会增加，同时很容易出现断裂、掉渣等现象，从而可能引发变压器绝缘出现故障。因此，要求在操作及搬运过程中做到轻拿、轻放，避免出现撞击、受压现象。特别是对铁轭开口的交错接缝处，进行挑直及在线圈套装后弯折回复原状过程中必须精心操作。同时在整个操作过程中,要做到用干净布料或绝缘纸遮盖在线圈及绝缘的上端，以防止铁心片产生的粉未掉入线匝内。为防止下轭交错缝处非晶合金片在以后的装配过程中掉落碎片，在装配下夹件及夹件绝缘之前，须先用吸尘器吸净金属碎片及灰尘,再对接缝部位的两侧面涂刷绝缘漆进行封闭化处理。 （2）非晶合金铁心形式虽然可视为卷铁心，但为了方便地套装线圈，铁心厂家将其下轭部分设计成对缝多层交错叠装形式。为何将接缝部位非要布置在下铁轭部位，而不能布置在上铁轭部位呢？ 前面已提到,非晶合金铁心的下轭是可拆起的，也就是非晶片是活片，极易受到损伤，装配后不能承受压力.在变压器器身装配完毕后，整体器身需要翻转180°，不能发生碰撞和扭曲现象. 非晶合金铁心在变压器装配后以至于以后的变压器运行中一直要处于悬挂状态，为避免非晶合金铁心受到较大的应力而出现损耗增大现象或掉落金属粉末的缺陷而进行的设计，因此把这部分布置到下面去。一般较小规格产品可以直接用吊车翻转。产品规格较大些时使用吊