110kV双绕组变压器结构优化

刘向鹏 赵月 李俊

摘 要：本文依照对110kV电压等级常规产品基础上进行了一定的优化改进，通过对首批次产品的试验结果来看，基本达到了预期效果，并对产品的设计和生产过程进行归纳总结。

关键词：产品结构优化；无升高座装配结构；制造成本降低

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.169

1 前言

在我们国家的电网配置下，110kV电压等级常规產品的装机数量相对巨大，同时国内很多变压器制造厂家都可以生产，产品性能及产品价格的竞争压力非常严重，在近几年变压器行业整体市场趋势下，我公司在2011年末对110kV产品进行的产品优化成果已失去了竞争优势，需要我们技术部门重新对110kV产品设计方案进行再次优化，重拾在行业中的领先优势。

2 变压器基本参数

3 产品结构优化内容

3.1 线圈结构优化

（1）低压线圈采用换位导线，四层圆筒式结构，轴向散热油道；（2）低压线圈最内层右绕向，最外层左绕向；（3）高压线圈采用组合导线，连续式结构，线圈左绕向；（4）高压线圈内径侧增加5mm绝缘筒，线圈无内垫，线圈内外油道均为7mm；（5）调压线圈采用纸包铜扁线，单层圆筒式，线圈左绕向，导线立绕；（6）调压线圈内绝缘筒为5mm，线圈内外油道均为7mm。

3.2 铁心结构优化

（1）铁心装配采用全绝缘结构，所有的结构件不构成回路，其中铁心拉板与上夹件为绝缘断开，下部与下夹件连接，增加绝缘套结构，同时各部件通过接地线保证整体一点接地；（2）铁心下夹件取消原拉带结构，采用多条聚酯带绑扎，并在绑扎处增加撑紧垫块，以便聚酯带圆滑过渡；（3）铁心侧梁更换为侧拉带结构；（4）铁心上夹件取消原压钉肢板结构，采用三角加强板，厚度20mm，要求倒圆角；（5）抬高下夹件肢板高度，距腹板上表面20mm。

3.3 绝缘结构优化

（1）低压线圈为四层圆筒式，绕制后轴向高度无法调节，需在线圈组装中适当增加调节；（2）调压线圈上端部取消器身角环，加高最外层围屏高度；（3）线圈组装下部铁轭垫块减薄至50mm厚；（4）器身下部放置器身磁屏蔽，镶嵌在矩形垫块内；（5）相间的铁轭垫块厚度减小；（6）高压线圈出头采用套筒冷压焊接，套筒处采用半导体皱纹纸半叠两层；（7）器身上部压板采用50层压木；（8）器身采用压缸加压方式，上部压紧垫块在压板处布置定位销子。

3.4 引线结构优化

（1）引线结构采用整体预装思路设计，低压引线采用铜排，高压引线直接进入套管；（2）低压线圈出头在上端部，直接与上部铜排连接；（3）总装配取消套管升高座，套管插入油箱内，缩短引线长度；（4）高压套管末端均压球位于压板之上，需控制各点绝缘距离；（5）调压引线的导线夹采用L型纸板，低压铜排夹持采用层压木。

3.5 油箱结构优化

（1）油箱为平顶钟罩式，螺栓把装，箱壁及箱壁加强铁厚8mm，箱盖厚20mm，箱底厚25mm；（2）箱盖沿短轴方向中间拱起1.5°，长轴方向布置集气槽盒结构；（3）开关法兰焊接在箱盖上要保证水平；

（4）箱盖上部在套管法兰旁设置套管CT引出端子板；（5）箱壁侧连接散热器的上部导油管中心至箱盖距离缩短；（6）箱壁侧对应套管末端位置设置观察手孔；（7）对应器身上部的箱壁长轴侧加焊卷制磁屏蔽，非开关侧箱壁加焊卷制磁屏蔽；（8）下节油箱类似船形，长轴方向箱壁弯折，箱壁与箱沿对焊。

3.6 总装结构优化

（1）取消高压、高压中性点、低压升高座，简化联气管结构；（2）高压、高压中性点、低压套管直接安装在箱盖法兰结构上；（3）高压、高压中性点CT安装在套管法兰上，以法兰拉杆装配结构放入油箱内部；（4）低压套管通过油箱箱壁手孔进行接线，高压套管侧箱壁设置观察孔，低压开关侧设置一处人孔；（5）联气管只保留一段主导气管结构，安装在箱盖集气槽盒的最高端，取消至各升高座的导气管；

（6）储油柜柜脚采用新结构，简化安装部件；（7）在产品高压侧的散热器上增设一厂牌标识。

4 结束语

通过对110kV电压等级常规产品结构进行设计方案的优化，以及设计优化材料成本和主要生产操作成本的阐述，可以得出：

（1）此次产品优化达到了预期效果，产品经济性及提高生产效率方面显著；（2）通过采取增加磁屏蔽结构等措施达到了降低损耗的目的，进而降低了设计方案的主要材料成本；（3）总装配采取无升高座结构，减少了金属公司加工升高座的成本和配装成本，同时减少联气管配装的加工和装配成本，提高生产效率；（4）由于无升高座结构，以及简化外部零部件形式，给成品公司总装配工序减少了工作量，简化了装配时间；（5）铁心装配结构设计过于复杂，在铁心叠板和插板工序增加了车间操作的困难和时间，还需进行改进简化，以求提高效率。

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，2013（01）.

[2]崔立君，杜恩田等译，[苏]C.B.瓦修京斯基著.变压器的理论与计算[M].北京：机械工业出版社，1983.