35KV电力变压器绕制工艺改进和分析

李慧娟

（广东瑞智电力科技有限公司广东中山528451）

摘要：随着电力系统的不断发展，人们开始加强对电力系统的研究，其中35KV电力变压器作为整个电力系统中重要的组成部分，其对电力系统的安全运行起着重要的作用，在对35KV电力变压器进行绕制时通常需要采取一定的施工工艺，但随着科学技术的不断发展，为了更好的保证绕制的质量就需要对工艺进行改进，从而保证35KV电力变压器的运行安全。

关键词：35KV；电力变压器；绕制工艺；改进

一、变压器传统绕线方式

（一）铜线绕组

S9、S11油浸式变压器通常采用的是冷轧硅钢片铜线绕组，漆包铜线是绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成。但要生产出即符合标准要求，又满足客户要求的产品并不容易，它受原材料质量，工艺参数，生产设备，环境等因素影响，因此，各种漆包线的质量特性各不相同，但都具备机械性能，化学性能，电性能，热性能四大性能。

（二）箔式绕线

箔式绕线是以不同厚度的铜或铝箔带为导体，以宽带状的绝缘材料为层间绝缘，以窄带状的绝缘材料为端绝缘，在箔式绕线机上一次完成卷绕，形成卷状线圈。同时完成线圈内外侧引线的焊接及外表面包扎。设备的各项功能为制作符合规范要求的箔式线圈提供了足够的支撑。

二、箔式绕线变压器特点

用箔式绕组来替代开关电源中传统铜绕线的变压器的主要技术特征有：

1、采用全自动绕制方法可获得高质量的线圈。

2、由于绕组精确定位于铁氧体上，电气性能稳定，尤其像只有绕组，更能显示出他的特点。

3、箔式绕组工艺允许采用横截面积小的导体，传输效率不会随频率的提高而减少。例如，单单考虑到集肤效应，1o0KI-Iz时，1mmA径的铜线比榍同截西的铜箔，电阻高60彤，200KHz时，电阻儿乎达到塌来的二倍。

4、箔式绕组变压器符合国际标准，主要是经济上的优点。

5、如上述第3条所述，在同样电气性能条件下，以用铝箔代替铜线，使成本更低，变压器重量更轻。它的设计原理和使用的材科多年来就一直应用于电容器制造领域。

6、通常，加工一个较复杂的变压器总的生产需要3钟。

三、箔式绕组所用的原材料

1、威力特电气用作导体的铝箔或铜箔，一般常用厚度为6-30μm，宽度15~55μm。

2、作为绝缘材料的聚脂薄膜，厚度为5～3Oμm，宽度大，导体箔5～10mm保证边绝缘要求。

3、输出接头采用0.8~1.2㎜直径的镀锡铜线。

4、绕线骨架取决于铁氧体的形状，可以是矩形，也可以是园筒形，一般建议选择园筒形，以便提高卷绕速度和装配速度。最后，变压器也能加工成品。

5、装入盒子或屏蔽层内，并用树脂灌封。

6、浸蘸树脂或绝缘漆。

7、留有空气隙，省去任何浸溃材料。对后二种情况如普通变压器一样，应要求符台育芰标准，留有安全端空距离。

四、工艺改进及分析

在变压器导线制造行业中生产换位、组合导线供高电压、大容量变压器使用。其中组合导线通常是由2根或4根厚度较小的略有绝缘的扁导线组合而成，外面包有按电压等级规定的共同匝绝缘，在电压等级高的变压器中应用时，不仅可以提高铁心窗口的空间利用系数，也可以降低导线的涡流损耗。应用时为控制环流损耗，组合导线内部的各扁导线间必须进行换位。

在改进现有35kV变压器连续式绕组绕制工艺时借鉴“组合导线”的概念加以应用，应用时将2根常规绝缘扁导线视作1根组合导线，如6根常规绝缘扁导线视作3根组合导线。设计并绕根数为偶数，绕制时沿幅向每两根分为一组，换位时一组内的两根导线同时揻“S”弯，在一个撑条间隔内完成一次一组两根导线的换位。在绕组1/2总匝数位置处进行一次组内两根导线之间的换位操作。这样改进后并绕导线根数数量扩大一倍与撑条数量相等。总之，应用“组合导线”的概念加以改进即可套用现有的35kV电力变压器连续式绕组绕制工艺，继承其工艺应用成熟的优点，操作简便，改进后并绕导线根数数量扩大一倍，可以通过增加导线并绕根数，在总的导线面积不变情况下减小单根导线宽度和单根导线截面积，保证控制涡流损耗≤10%直阻损耗，极大地改善了工艺控制性。如表1所示。

表1工艺改进分析

注：⑴Kw∝（maA）2

⑵按改进前工艺保持导线并绕根数不变时，只有减少导线总面积才能保证涡流损耗≤10%直阻损耗，导线总面积减小说明允许载流量减小，不符合设计需要。

五、应用实例和效果分析

改进后的35kV连续式绕组绕制工艺已在油田电网35kV变压器降耗改造设计中得到普遍应用，目前改造后投入运行的变压器近20台。改进后的连续式绕组绕制中导线并联根数可以增加一倍，突破原有工艺局限，满足了降耗改造的需要，社会效益显著。如将35kV“7系列”SF7-10000kVA高耗变等容量改造为“10系列”SF10-10000kVA节能变时，该变压器撑条数为12，改造前最大并绕根数6，改造中该变压器应用改进后工艺实现了低压绕组8根并绕的绕制。如将35kV“7系列”S7-6300kVA高耗变提升一个容量等级改造为“9系列”S9-8000kVA节能变时，该变压器撑条数为10，改造前最大并绕根数5，改造中该变压器应用改进后工艺实现了低压绕组8根并绕的绕制。

1、应用改造后的绕制工艺，可在保持改造后变压器总负载损耗指标相当的条件下，减少铜线使用量15%左右。以1台35kV“7系列”SF7-8000kVA高耗变等容量改造为“10系列”SFZ10-8000kVA节能变为例说明：由于受工艺结构限制，改造前该变压器最大并绕根数为5根，改造后最大并绕根数为10根，实际设计绕制时并绕根数为8根，提供改进前后损耗降低和减少铜线使用量的情况。

2、效益分析：改进后的连续式绕组绕制工艺起到了降低绕组涡流及换位损耗，从而在保持变压器总负载损耗水平相当的条件下、减少铜线使用量的作用。上例中，在总的变压器负载损耗数值相当的情况下，减少铜线使用量15%左右，减少投入6.12万元/台（铜线单价为91元/kg），实际变压器改造预算为40万元/台，即提升了15%的效益空间。目前，改造后投入运行的20台节能变中，8000kVA约占10台，仅考虑8000kVA改造，就可以节省成本投入61.2万元。

3、推广应用改进后的绕制工艺，可降低劳动强度，提高劳动效率25%左右。改进后绕制时两根导线可以处理为一根来操作，换位的工作量减少了50%，从而达到降低劳动强度，提高劳动效率的目的。以35kV“7系列”S7-5000kVA高耗变等容量改造为“11系列”SZ11-5000kVA节能变为例说明：原工艺：低压绕组导线并绕根数4根，高压绕组导线为单根，应用原工艺，此台主变2人同时绕制，低压绕组需要9天，高压绕组需要9天，共需18天。

4、改进后工艺：低压绕组导线并绕根数4根，高压绕组导线为单根，应用改进的连续式绕组绕制工艺后，此台主变2人同时绕制，低压绕组需要5天，高压绕组需要9天，共需14天。由此对比可知，改造一台即可省时4天。

提高劳动效率=[（原绕制天数-现绕制天数）/原绕制天数]×100%=[（18-14）/18]×100%=22%

每个工人基本工资按每天110元计算，2人2台可节省人工费用：2×2×110×4=1760元。

5、应用改进后的绕制工艺，可在保持铜线使用量不变的条件下，降低变压器总的负载损耗8%左右。仍然以上面的35kV“7系列”SF7-8000kVA高耗变等容量改造为“10系列”SFZ10-8000kVA节能变为例。改进后的连续式绕组绕制工艺降低了绕组的涡流损耗，在保持铜线使用量不变的条件下，降低变压器总的负载损耗8%左右的作用。

结语

综上所述，35KV电力变压器绕制工艺在改进后突破了原有绕制工艺的限制，这极大的扩大了其应用的范围，同时在工艺上可以节省材料的使用，在施工中更简便，工作效率更高，为保证35KV电力变压器的质量提供了保障。

参考文献

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