换位导线在变压器中的应用

换位导线在变压器中的应用 换位导线在变压器中的应用 摘 要:换位导线是近年来在变压器生产领域中广泛应用的一种重要材料。本文主要介绍了换位导线在变压器中的应用,包括变压器对换位导线的要求以及换位导线的工艺技术参数,同时,还就目前市场上常见的换位导线类型加以比拟分析,探讨换位导线的开展方向。 关键词:换位导线 变压器 应用 中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2021)04(b)-0028-01 使用换位导线制造变压器,提高了绕组的空间利用率,减小了体积而降低了本钱,更重要的是降低了由于漏磁场引起的环流附加损耗和涡流损耗,同时还具有提高绕组的机械强度、节省绕制时间等优越性。我国从20世纪80年代开始在变压器行业推广应用换位导线,90年代中后期开始大量采用。在实际电网运行中,采用换位导线绕组的高电压、大容量变压器可以改善电气性能、提高机械强度,降低绕组环流损耗,具有无法替代的优势,并且在实际的运用中不断开展和创新。 1 变压器对换位导线的要求 换位导线简称CTC,是由一定数目的绝缘扁线按两列顺序排列经特殊工艺连续编制,并由特定的绝缘材料绕包而成的绕组线。本质上说就是绞线的一种特殊形式,其区别就是换位导线采用换位的方式绞合,而参与绞合的是绝缘扁线。 变压器是电能的传输设备,在变压器的运行过程中,空载损耗与负载损耗始终存在并消耗一定的电能,为了适应远距离传输电的要求,现代变压器的趋势是向超高压、超大容量变压器的方向开展,变压器容量也随之增加,导致绕组导线的截面积必需按照一定的比例增大。但是目前电气损耗的指标、导线的生产工艺条件以及用户的使用条件等因素限制了生产特大截面导线的可能性。为了解决这一问题,实际生产中采用换位导线的方式。 换位导线的使用能够显著的降低变压器的损耗,加上导体又是多股分隔的,大大降低了绕组的涡流损耗和环流损耗,使温度分布的更加均匀。 同时,换位导线与其他的纸包线相比,在截面积相同的条件下,换位导线的总体外形尺寸更小,并且外包绝缘的占有率更低,缩小了变压器的体积。 2 换位导线的工艺技术参数 应用于变压器中的换位导线担负着很重要的角色,其性能的优劣直接影响整个系统的优劣,因此其生产也是要满足一定的工艺技术参数的。生产优质的换位导线的前提是如何实现工艺技术参数,换位导线的主要工艺技术参数主要有以下几种。 (1)铜材。在电气设备中设备的电气性能和力学性能是非常重要的,对于变压器中使用的换位导线,其材料应该是含铜量大于99.95%以上的阴极电解铜。 (2)单线尺寸。单线尺寸要满足尺寸公差要求。如果导线的尺寸偏小那么会导致导线的截面积小,导线的电流密度增加,进而导致变压器绕组温升高;如果尺寸较大会影响产品的装配质量。 (3)漆包绝缘。漆膜厚度是决定导线击穿电压和几何尺寸的重要的因素之一,而决定绝缘性能的重要因素是漆的种类,在实际应用中必须确保绝缘的质量,优选绝缘漆的材质。 (4)中间衬纸。衬纸将两列单线束分隔开来,可以提高换位导线的轴向抗压强度,防止列间漆膜损伤。 (5)包纸方式。不同的绕包绝缘方式都会产生间隙,采用适宜的包纸方式可以确保电力系统的击穿电压。 (6)外形尺寸。换位导线的外形尺寸应该尽量的精确,只有精确的尺寸和准确的外形才能确保满足变压器的设计装配要求。 3 目前市场上常见的换位导线性能比拟 目前市场上的换位导线主要有以下几种。 (1)纸绝缘缩醛漆包换位导线,这种导线通常用于油浸式变压器中。 (2)纸绝缘自粘缩醛漆包换位导线,这种导线实际上就是将上面所说的普通的缩醛漆包扁线换成自粘缩醛漆包扁线。它的特点是在变压器厂绕成线圈之后,对线圈加热使漆包扁线粘合进而形成刚性的线圈,承受比普通缩醛漆包线更大的弯曲应力,同时还具有更好的抗短路冲击的能力。 (3)无纸捆绑型缩醛漆包换位导线,这种导线广泛的应用于高电压大容量变压器低压绕组中。它用局部衬垫纸或者其他加强绝缘的方法来代替外绝缘纸层,到达缩小换位导线尺寸的目的。同时,由于省掉了外绝缘层,漆包扁线与变压器油直接接触,很大程度上降低了热阻,改善其散热性能,尺寸的缩小又能降低制造的本钱。 (4)耐热型的换位导线,这种导线作为标准的中低压绕组材料,已经广泛应用于普通的110kV及以上的油浸式的变压器中,随着技术的成熟,目前它也已经渐渐应用在120以上的干式变压器和高温油浸式的变压器当中。 (5)带油道的捆绑型自粘漆包换位导线,它是在漆包扁线换位时,形成穿缝的油道,比原来的捆绑型的导线散热性能要好。 (6)阶梯状纸绝缘组合缩醛漆包换位导线,采用阶梯状换位导线设置扁绕组线的连接位置,可以简化线圈结构的制造工艺,提高制造的效率。 4 换位导线的开展方向及前景预测 近年来,我国加强建设水力工程,水力发电站也大规模投入建设,这就要求抗短路能力强的特大型的变压器,这推动了自粘性换位导线的产生,随着应用范围的拓宽,对变压器的损耗和抗短路的性能要求越来越高,这也对换位导线提出了新的更高的要求。 同时,换位导线的设计应该尽可能的提高绕组的散热能力,降低产品的运行温度,从而保证用电平安。此外,生产的导线的几何外形和尺寸应该尽量的缩小,减少绕组的尺寸,从而减轻产品的重量,获得较好的经济收益。 换位导线自从问世以来,凭借其结构紧凑、电气强度高、绕组工艺性能好、力学性能出色、环流损耗低的优点被广泛采用,并且随着应用的开展,又开发出多种性能、规格和品种的换位导线,耐高压超高压必将成为其开展的方向。 参考文献 【1】 谢毓城.电力变压器手册M.北京:机械工业出版社,2003. 【2】 林正平.变压器用换位导线的最新开展J.变压器,2002(11). 【3】 伊克宁.变压器设计原理M.北京:中国电力出版社,2003. 【4】 王世阁,钟洪璧.采用换位导线的变压器应注意的一个问题J.变压器,1993(5).