摘要：运行于中压配电网络并向低压配电网络直接供电的三相油浸式电力变压器属于配电变压器的范畴，容量通常不大于2500kVA。在这类变压器中，以10kV级三相油浸式配电变压器（简称油浸配变）为主体。这也是变压器类产品中量大面广的一类品种，销量约占全部变压器销量的1/3，容量每年约达几亿千伏安。因此，油浸配变技术经济性能的优劣，对于全国节能环保方针的贯彻实施和电网的安全经济运行有着至关重要的意义。
关键词：10kV；油浸式；配电变压器；预防性；分析
引言：目前，10kV油浸式变压器在现役配电变压器中仍占绝大部分，加强对配电变压器的预防性试验，获取准确可靠的试验结果是正确诊断配电变压器故障的基本前提，是保证配网安全可靠供电的重要措施。根据《电力设备交接和预防性试验规程（DL/T 596—2005）》规定的试验项目及试验顺序，油浸式配电变压器主要试验项目包括变压器油试验、绕组直流电阻测量、绕组连同套管的绝缘电阻测量、交流耐压试验等。
1.主要部件的结构改进
1.1铁心
1.1.1推广阶梯接缝
20世纪80年代，我国油浸配变的铁心已普遍采用冷轧硅钢片和斜接缝的结构。铁心的柱片和轭片以45°角斜接，一般以两片为一组，采用交错接缝的方式。从20世纪90年代起，行业中陆续推广单片多级阶梯接缝。现在许多规模化的变压器企业已在油浸配变的铁心中采用这种接缝方式。阶梯接缝的级数一般为3-7级，阶梯间的步距一般为3-10 mm。级数和步距按铁心尺寸大小确定。此外，采用阶梯接缝的铁心硅钢片必须由专用的程控剪切线冲剪而成。以多级阶梯接缝取代传统的交错接缝，减少了磁力线在接缝气隙处穿越硅钢片的次数，降低了与气隙相邻硅钢片的磁通密度，因而显著地改善了铁心的性能。有文献报道，若采用一般的冷轧硅钢片，在相同的条件下以5级阶梯接缝取代传统的交错接缝，可降低变压器的空载损耗6%～8%，空载电流40%，噪声2-7dB。
1.1.2研发立体三角形卷铁心
我国对立体三角形卷铁心变压器的研究始于20世纪80年代后期，在21世纪初形成生产能力。卷铁心由硅钢带连续卷绕而成，整个磁路没有断开点。传统卷铁心变压器的三个铁柱中心线都在一个平面上，而立体三角形卷铁心是用宽度按一定规律变化的梯形硅钢带在专用设备上连续卷绕成一个矩形框，框的两个短边为铁心的上、下铁轭，两个截面近似半圆的长边为两个半圆柱。三个相同的矩形框组成一台三相铁心，每相邻两个半圆柱组成一个圆柱形的铁柱，三个铁柱的中心线不在一个平面上，且正好通过正三角形的三个顶点，。故称为立体三角形卷铁心。这种铁心的特点是：磁路中无空气间隙；缩短了A相和C相间的轭部磁路，使三相磁路长度相等；铁柱截面近似圆形，增大了铁柱截面的填隙系数，在相同的截面积下，外接圆的直径比传统多级阶梯圆形铁心减小2%-3%。
1.2低压绕组
在低压绕组中采用箔式线圈是油浸配变技术的一大进步。传统的油浸配变中，630kVA及以下的低压线圈采用双层圆筒式结构，大于这一容量的则采用螺旋式线圈。所谓箔式线圈，是用铜箔或铝箔连续卷绕而成的线圈。箔的宽度就等于线圈的高度，每卷绕一层就构成线圈的一匝，线圈的层间绝缘即为匝绝缘。和前述两种型式的线圈相比，箔式线圈的优点在于线圈的填隙系数高，即相同容量下箔式线圈的体积更小一些，绕制工时少，有利于提高生产效率。最大的好处在于，箔式线圈的两端平整，不存在螺旋角，在变压器短路时，高、低压线圈端部的安匝平衡度较好，两端的横向漏磁场很小，从而可以大幅减小短路时线圈的轴向力。因此，采用箔式线圈的油浸配变具有较强的承受短路的能力。
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2.绕组绝缘电阻的测量
测量配电变压器的绝缘电阻一般用1000-2500V绝缘电阻表，测量一、二次绕组对地绝缘电阻（测量时，非被测量绕组接地），以及一、二次绕组间的绝缘电阻，并记录测量时的环境温度。绝缘电阻的允许值没有硬性规定，但应与历史情况或原始数据相比较，不低于出厂值的70％（当被测变压器的温度与制造厂试验时的温度不同时，应换算到同一温度再进行比较）。为了提高设备绝缘诊断的可靠性，应尽量避免在低温下进行绝缘电阻测量。绝缘电阻测量时，被试品及环境温度不应低于5℃，空气湿度一般不高于80%。绕组连同套管一起的绝缘电阻、吸收比及极化指数，对配电变压器整体的绝缘状况反映具有较高灵敏度，通过试验能有效检查出配电变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路等。吸收比是指在同一次试验中，用2500V的绝缘电阻表测得60s时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比，该值大于或等于1.3为合格。极化指数是指测试10min时所得绝缘电阻值与测试1min时所得绝缘电阻值之比，该值不低于1.5为合格。
3.检查变压器接线组别及引出线极性
检查配电变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性，必须与设计要求及铭牌上的标记和外壳上的符号相符。
4.绕组连同套管的交流耐压试验
配电变压器在运行中，绝缘长期受强电场、高温和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和部分劣化，从而形成缺陷。交流耐压试验是鉴定配电变压器绝缘强度最有效和最直接的方法。该试验试验周期为1-5年，或大修后进行。外施交流电电压的频率应为45—65Hz，全电压下耐受时间为60s，全部更换绕组时线端交流试验电压值为35kV；部分更换绕组时为30kV；交接试验时为28kV。如某厂生产的一台S11-M-100/10配电变压器在做交接预试时其他项目均合格，当做到工频耐压试验时，电压升到28kV一次侧电流也未超标，但听到“嗞嗞”放电声，判断为局部绝缘破坏，吊心检查发现，L1相绕组中一匝漆包线绝缘露铜，与相邻匝短路，并有0.5cm长放电痕迹。
5检查相位
检查于交接时或更换绕组后进行，必须与变压器铭牌和顶盖上的端子标志相一致并与电网相位一致。
总结：通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，随着对节约国内紧缺资源认知的提高和普及，采用铝材和注以生物型绝缘液的油浸配变将逐步获得广大用户的认可。油浸配变除了继续向更低损耗发展外，还将在智能化和输出电压恒定化等方面有所突破。按照今后直流配电网发展的需求，一些交流变直流、直流变直流和直流变交流等新型配变的研究课题将被列入新产品研制开发的议事日程。
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论文作者:张天石
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/16
标签：变压器论文; 铁心论文; 绕组论文; 线圈论文; 电阻论文; 测量论文; 阶梯论文; 《电力设备》2018年第13期论文;