油浸式配電變壓器抗短路能力的提升策略研究

王曉帆 曹陽

摘要：電力是人們生活中重要的支撐資源，與百姓生活密切相關(guān)。為更好實現(xiàn)配電網(wǎng)供電性能的可靠性和安全性，做好油浸式配電變壓器抗短路能力的提升就顯得極為重要。本文首先就油浸式配電變壓器抗短路能力提升重要性進行分析，并探索油浸式配電變壓器抗短路能力路徑，希望可以為配電網(wǎng)的性能優(yōu)化提供借鑒。

關(guān)鍵詞：油浸式配電變壓器;短路;制造工藝

引言：油浸式配電變壓器是電力企業(yè)配電網(wǎng)中的重要裝置，其安全穩(wěn)定的運行與整個電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運營有著緊密的聯(lián)系。目前，在我國發(fā)生的配電安全事故中，大部分是由于配電變壓器抗短路的原因所引起的，從而為電力企業(yè)和人民群眾造成嚴重的利益損害。而油浸式配電變壓器作為目前最為常用的設(shè)備，其繞組結(jié)構(gòu)非常復雜多樣，如何有效提升其抗短路能力，則是變壓器生產(chǎn)企業(yè)需要重點解決的問題。

一、油浸式配電變壓器抗短路能力提升重要性

油浸式配電變壓器是配電網(wǎng)中的重要設(shè)備組成，直接決定著供電的安全可靠與否。油浸式配電變壓器具有優(yōu)秀的抗短路能力，是確保配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要保證。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，對供電的質(zhì)量和效率也提出了更高的要求，國家電網(wǎng)公司也對油浸式配電變壓器的抗短路能力提出了更高的要求，在此情況下，電力企業(yè)必須要采用科學的方法來提升油浸式配電變壓器抗短路能力，這樣才能確保配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為電力企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的提升提供有力的支持與保障。

二、油浸式配電變壓器抗短路能力路徑

1.電磁設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）繞組結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。由于繞組在繞制操作所產(chǎn)生的圓周變化會降低松緊效果，再加上繞組截面受力必須要控制在最小的變形范圍，因此，選擇圓形結(jié)構(gòu)繞組最為適宜。如果采用非圓形結(jié)構(gòu)設(shè)計，則應(yīng)當嚴格把控材料質(zhì)量以及操作工藝，并且對于低壓繞組的選擇以箔繞方式最為恰當。

（2）繞制工藝系數(shù)優(yōu)化。繞制工藝系數(shù)直接決定著高、低壓繞組的繞緊效果。如果繞組幅向與軸向產(chǎn)生過大的尺寸偏差時，就需要對繞制工藝進行嚴格的控制，確保繞組尺寸能夠符合質(zhì)量要求，僅依靠增大繞制系數(shù)的方法則無法受到良好的效果。

（3）安匝平衡優(yōu)化。與餅式結(jié)構(gòu)相比，圓筒式結(jié)構(gòu)繞組在保持安匝分布平衡方面則具有更加突出的優(yōu)勢。在低壓繞組中，應(yīng)當以銅箔繞制方法為第一選擇，這樣可以使得高、低壓繞組電抗高度達到相等狀態(tài)，讓安匝分布更加平衡。在此過程中，不需要考慮橫向漏磁問題，將短路軸向力降至最小，以確保鐵心上下軛、器身墊塊和夾件受到更小的沖擊力。

（4）導線線規(guī)選擇。對于導線線規(guī)的選擇，主要考慮機械強度和短路耐熱兩方面的因素，如果應(yīng)用扁導線，則需要對寬厚比進行嚴格控制，盡量較少并聯(lián)導線數(shù)量，這樣才能確保導向具備更強的耐受短路效果。

（5）器身夾緊結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。由鐵心和繞組所形成的器身結(jié)構(gòu)應(yīng)當具有良好的機械強度，這樣才能增強承受短路狀態(tài)下的受力能力。因此，需要對變壓器進行一定的優(yōu)化改進，首先，要加大旁螺桿直徑，其次則要增加兩道拉緊裝置。通過上述的操作，鐵軛夾緊力可以得到明顯提升，有效防范因短路狀態(tài)下鐵軛產(chǎn)生的拱起現(xiàn)象。

（6）絕緣結(jié)構(gòu)優(yōu)化。對于絕緣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，需要做好以下要點的控制：第一，繞組油道采用高密度撐條簾;第二，低壓繞組如果采用紙包扁銅線時，內(nèi)側(cè)部位應(yīng)當增設(shè)硬紙筒;第三，在確保合格溫度的前提下，來進行器身上、下壓緊墊塊操作，以此來增強墊塊與繞組的壓裝面。第四，在進行高、低壓繞組繞制操作過程中，可使用玻璃絲帶纏繞在上面，這樣可以有效提升繞組機械強度。

2.工藝優(yōu)化設(shè)計

關(guān)于油浸式配電變壓器抗短路工藝設(shè)計優(yōu)化方面，重點注意一下幾個要領(lǐng)：

（1）在繞制低壓繞組過程中，應(yīng)當采用帶有壓緊輪的繞線機;對于高壓繞組的繞制，則采用帶張緊裝置的繞線機，這樣張緊力的調(diào)節(jié)會更加合理，更好的保證繞制的緊實效果。

（2）運用套繞方法來進行高低壓繞制，當繞制作業(yè)完成后，在端絕緣處涂上絕緣固化漆，便于烘干定性，增強高低壓繞組的剛性。如果采用非圓形結(jié)構(gòu)來進行高低壓繞組，那么應(yīng)當在壓裝后來進行烘干定型。

（3）采用熱態(tài)綁扎無緯玻璃絲帶的方法。

（4）在器身套裝過程中，應(yīng)當在低壓繞組與鐵心之間設(shè)置撐板和撐條，這樣兩者的連接會更加緊實。

（5）對高低壓繞組等高進行精準的控制，器身同時要將高、低壓繞組和墊塊壓緊，禁止出現(xiàn)懸空，共工藝調(diào)節(jié)墊將懸空處墊起。器身套裝作業(yè)結(jié)束后，要依次將所有固件擰緊。

（6）應(yīng)當按照“先中間四根，后旁邊四根”的原則，將器身與拉螺桿進行緊固。

（7）為了保證繞組層間絕緣點膠紙可靠的固化效果，繞組具備良好的剛性，應(yīng)當嚴格按照工藝要求來開展烘烤作業(yè)。

（8）器身干燥作業(yè)完成后，應(yīng)當再次檢查和禁錮相關(guān)固件，防止出現(xiàn)任何偏差。

3.材料選取措施

材料質(zhì)量的合格，是提高變壓器抗短路能力的前提和基礎(chǔ)。如果選擇的材料質(zhì)量低劣，那么任何措施的運用，也無法提高變壓器抗短路能力。

（1）優(yōu)質(zhì)無氧半硬銅導線或銅箔開展高、低壓繞組作業(yè)，當短路電流流過時，繞組可以抵御強大的短路機械力，不發(fā)生扭曲變形等問題。

（2）最大化增大電磁導線絕緣強度，以防止短路機械力過大，所導致變壓器燒毀等隱患的發(fā)生。

（3）如果采用線繞方式來進行低壓繞組，那么絕緣點膠紙包線就成為第一選擇。該材料的應(yīng)用，可以讓高、低壓繞組成為更加牢固結(jié)實的整體。

（4）在撐條和墊塊的設(shè)置安裝中，應(yīng)當選擇經(jīng)過密化處理的高強度材料，這樣才能更好的防止短路機械力造成的損壞。

三、結(jié)束語

綜上所述，對于油浸式配電變壓器抗短路能力的提升，主要有兩種方法和思路：第一，有效降低短路時產(chǎn)生的機械力，第二，增強變壓器的機械強度。本文在總結(jié)介紹油浸式配電變壓器抗短路能力提升重要性的基礎(chǔ)上，就如何提升油浸式配電變壓器抗短路能力的路徑進行較為詳細的總結(jié)論述。希望能夠給從事油浸式配電變壓器設(shè)計制造的企業(yè)的技術(shù)人員，提供一些有價值的參考和借鑒。

參考文獻

[1]羅海凹. 油浸式配電變壓器抗短路能力提升技術(shù)研究[D].華南理工大學，2020.

[2]張錦，付超，應(yīng)斯，王欣盛，王琦.基于物資抽檢結(jié)果分析配電變壓器抗短路能力及質(zhì)量控制措施[J].變壓器，2018，55（12）：39-44.

[3]魏彩霞，孫業(yè)榮，陳朋，陳飛，張宏建.提高油浸式配電變壓器抗短路能力的研究[J].變壓器，2017，54（07）：19-24.