浅谈新型电力变压器的结构特点

浅谈新型电力变压器的结构特点

【摘要】本文根据油浸电力变压器的结构及新材料、新技术在电力变压器上的应用，阐述了新型电力变压器S11-M.RL、S13-M.RL系列的一些结构特点。

【关键词】变压器；铁心；绕组；油箱；绝缘

1.前言

随着城市的电力需求越来越集中的趋势，所以对于变压器来说，不但要求提高可靠性，而且对小型化、环境的协调性、防灾性、节能性等的要求变得越来越高，随着新材料、新技术在电力变压器上的应用，不断研究开发出低损耗节能的新型电力变压器。下面介绍新型电力变压器的一些结构特点。

2.油浸电力变压器

2.1油浸电力变压器的结构

油浸电力变压器的主要结构由铁心、绕组、油箱、储油柜、压力释放装置、气体继电器、绝缘套管、调压装置、冷却装置等组成，其中铁芯和绕组装在一起构成的整体叫器身。

2.2铁心和线圈

铁心和线圈是变压器最主要部件，它是决定变压器的特性、体积及重量的结构因素。

2.2.1铁心

传统变压器的铁心大都由单片厚0.23～0.35mm，表面涂有绝缘漆的冷轧硅钢片叠装而成，存在着三相磁回路不平衡，局部磁通方向和硅钢片导磁方向不一致以及多处空气接缝等缺陷；而以低损耗、低噪音的S11-M.RL、S13-M.RL系列则采用材质性能不低于30ZH10冷轧硅钢片，三相三柱立体对称结构，有最平衡的三相磁路，每卷心片由薄硅钢带在专用铁心绕机上绕制成近圆形或折边圆弧形框片，经真空充氮退火处理，以消除加工应力，晶格重新取向，提高导磁率，改善电磁性能。通过此技术的应用，S13-M.RL系列空载损耗平均下降50%，S11-M.RL系列空载损耗平均下降30%。SH11-M系列铁心则采用非晶合金，非晶合金的基础元素由铁、镍、钴、硅、硼、碳等组成，这种结构具有高饱和磁感应强度、低损耗、低积磁电流、良好的温度稳定性等特点，非晶合金配电变压器铁心一般由多个单框卷铁心组成，铁心截面一般为长方形截面。用非晶合金材料制造的变压器，其空载损耗较常规S9系列下降70～80%，空载电流下降50%。

2.2.2绕组

传统变压器的绕组常用包有绝缘材料的铜或铝导线绕制而成，而S11-M.RL、S13-M.RL系列则采用QQ-2甲缩醛漆包圆铜线，利用涂膜厚度比纸包导线薄等优点，达到小型轻量、低损耗的目的。S13-M.RL系列负载损耗平均下降30%，S11-M.RL系列负载损耗平均下降25%。

2.3油箱

普通油浸式变压器的油箱大多采用钢板焊成，为了增强冷却效果，油箱壁上焊有散热器或装设散热器；为了减少变压器油与空气的接触面积，减少油受潮和老化的程度，通常在油箱顶水平安装有储油柜。而S11-M.RL、S13-M.RL系列则采用三角形结构全密封波纹油箱，取消了储油柜，由波纹油箱的波翅代替油管作为散热元件。波纹油箱由优质冷轧薄钢板在专用生产线上制造，波翅可以保证散热及随变压器油热胀冷缩而致油体积变化而膨胀体积。变压器油，器身与大气隔绝，从而减缓了变压器油的老化，防止器身绝缘受潮，增强了可靠性，正常运行下可免维护。

2.4压力释放装置

压力释放装置在保护电力变压器方面起着重要作用。早期变压器通常采用防爆管（又称喷油管），防爆管装于变压器的顶盖上，喇叭形的管子与大气连接，管口有薄膜封住。当变压器内部有故障时，油温升高，油剧烈分解产生大量气体，使油箱内压力剧增。当油箱内压力升高至5×104Pa时，防爆管薄膜破碎，油及气体由管口喷出，防止变压器的油箱爆炸或变形。而S11-M.RL、S13-M.RL系列则采用箱盖上装有带有压力释放阀的油位计，便于加油及观察油面高度，及对变压器内部突发故障过压时，释放压力安全保护。压力释放阀与防爆管相比，具有开启压力误差小、延迟时间短（仅2ms）、控制温度高、能重复动作使用等优点。

2.5绝缘

变压器的绝缘有主绝缘（高、低压绕组之间的绝缘，相间绝缘，绕组对地绝缘），纵绝缘（绕组的匝间绝缘，层间绝缘）变压器的绝缘基本上是油纸绝缘结构，这种结构随着绝缘技术的发展而变化，S11-M.RL、S13-M.RL系列除采用原有成熟条件技术外，还采用了新型绝缘材料点胶纸，与传统绝缘材料相比提高了抗短路能力，对提高可靠性和小型化起很大作用。

3.结束语

变压器今后应朝着提高可靠性、小型轻量、低损耗、维修省力等方向发展，尤其是加大对新材料、新技术的研究和开发。