非晶合金变压器是二十世纪七十年代开发研制的一种节能型变压器,世界上较早研发非晶合金变压器的我国是美国,当时由美国通用电气(GE)公司承担了非晶合金变压器的研制项目。到上世纪八十年代末实现了商品化生产。由于使用了一种新的软磁材料——非晶合金,非晶合金变压器的性能超越了各类硅钢变压器。
非晶合金变压器的短路机械强度是影响变压器可靠性的重要因素之一。变压器的系统运行中,由于各种偶然因素的存在,要想完全杜绝短路故障的发生是不可能的,所以要求变压器应该具备一定的短路能力。
对于提高非晶合金变压器抗短路能力可从两个方面入手:
一、设计方面
非晶合金变压器短路机械力取决于漏磁密和短路电流的大小,所以孔氏或减小漏磁和降低短路电流是设计中应首要考虑的。
1.减小安匝不平衡度,轴向力是由辐向漏磁引起的,辐向漏磁大小取决于安匝不平衡程度,所以设计时应尽量减小安匝不平衡程度。对于非晶合金配电变压器来说,低压大部分采用铜箔绕制,高压采用多层圆筒式,相对于大中型变压器在设计时比较容易做到。
2.适当提高非晶合金变压器的短路阻抗,可降低短路电流倍数,提高变压器的抗短路能力。
3.改善铁芯的截面形状,设计好绕组内部的径向支撑,内绕组采用强度好的硬纸筒,以及合理布局主空道油道撑条的数量
4.设计合适的绕组端部绝缘结构,低压绕组目前采用端绝缘与层绝缘一体的结构,高压绕组的端绝缘采用纸板与菱格绝缘纸相结合的方式,有效的保证在器身干燥之后使导体与绝缘材料紧密的结合,形成一个整体,有效的保证在器身干燥之后使导体与绝缘材料紧密的结合,形成一个整体,有效加大了绕组的稳定性,提高变压器的抗短路能力。低压绕组除小容量(160kVA以下)采用铜导线以外,一般采用铜箔绕制的圆筒式结构;高压绕组采用多层圆筒式结构,使绕组的安匝分布平衡,漏磁小。
5.采用合理的引线结构,保证引线具有足够的机械强度,器身采用吊板定位,以保证其机械强度。
二、制造工艺方面
1.改进绕组绕制设备和工艺,高、低压绕组采用导线张力装置一起绕制成矩形线圈,提高绕组的紧度,通过热压整形将线圈固化成一整体,以增强绕组的机械强度和抗短路的能力;
2.器身压紧采用合理的上下夹件夹紧结构,绕组压紧垫块均匀分布在绕组两端,既保证在上紧夹件后整个器身受力均匀、紧实,又要保证铁芯不受力。
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