摘要：330kV（630MVA）大容量分相式变压器三相平衡绕组外部错列式软连接方法，是运用于电网、用户设计有平衡绕组的大容量变压器，为消除变压器合闸瞬间产生强大电磁力对平衡绕组支撑瓷瓶造成破坏而发明的一项技术方法，彻底解决了变压器生产厂家对大容量变压器不合理设计、制造给电网和用户带来的安全隐患，进一步提高了大容量分相式变压器安全运行水平，为电网和用户挽回了较大经济损失，此项技术发明可运用于电网、用户用带平衡绕组的大容量分相式变压器平衡绕组连接方法，具有一定的实用性和创新性，值得推广使用。
关键词：变压器；平衡绕组；错列式；连接
一、技术运用目的
用运该技术方法，可对电网、用户中采用大容量分相式变压器三相平衡绕组连接方式进行优化，将普通的铜排平行硬连接方式改变为铜排错位式软连接方式，有效规避了因容量变压器在空载送电产生较大励磁涌流，电动力叠加且无法抵消造成平衡绕组瓷瓶拉裂，影响电网和用户安全平稳供电，解决了大容量分相式变压器平衡绕组支撑瓷瓶频繁因电动力拉裂、影响设备安全运行的巨大技术难题。
二、已有技术说明
1）大容量分相式变压器三相平衡绕组平行式硬连接方法。当变压器连接组标号为Yyn0时，高压侧施加三相正弦波电压时，在铁心中的磁通必然会产生高次谐波分量，其中3、5、7及9次谐波含量最大，变压器二次侧输出的电压将是非正弦波电压，影响电能质量。故变压器生产厂家将大容量连接组标号Yyn0优化设计为Yyn0+d方式，在给变压器开始励磁的瞬间，平衡绕组非正弦电压中的高次谐波分量(主要是3Ⅳ次) 在三相绕组中同一时刻方向相同，再加上三角形绕组是一个闭合回路，这样高次谐波分量电流可在三角形连接的绕组中流通，使送电瞬间所产生的大量高次谐波磁通(主要是3Ⅳ次)所抵消。大容量分相式变压器平衡绕组连接通常采用铜排或电缆平行硬连接方式。
此技术的缺点是：大容量分相式变压器在空载送电过程中产生较大励磁涌流，平衡绕组进出励磁电流产生的巨大电磁力相互叠加，再加铜排、电缆与平衡绕组连接均属硬连接，电动力无法缓冲减小，容易造成平衡绕组瓷瓶拉裂，影响电网和用户安全平稳供电。
2）大容量分相式变压器三相平衡绕组用于工作绕组连接方法。为避免变压器连接组标号为Yyn0时，变压器产生谐波电流无法消除，影响电能质量。变压器生产厂家将大容量分相式变压器优化设计为Yyn0+d方式，同时平衡绕组用于工作绕组，既提高了电能质量，又可为电网或用户供电。
此技术的缺点是：1、大容量分相式变压器设计装配于供配电系统及用户首端时，平衡绕组电压等级需与系统电压等级进行匹配，导致系统配置不灵活。2、作为工作绕组时，如果电网电压三相不平衡，可造成中心点偏移，另外装配接地变压器以稳定中心点，变压器将产生额外电能损耗，不经济。
3）大容量分相式变压器三相平衡绕组用于无功补偿和滤波连接方法。为避免变压器连接组标号为Yyn0时，变压器产生谐波电流无法消除，影响电能质量。变压器生产厂家将大容量分相式变压器优化设计为Yyn0+d方式，同时平衡绕组三相接无功补偿和滤波装置，提高电能质量和电网功率因数。
此技术的缺点是：大容量分相式变压器占地面积较大，且装配于用户供电首端或电网供电枢纽处，平衡绕组连接无功补偿和滤波装置时连接方式和布局较为复杂，且不经济。
三、技术方法与实施例
（一）技术方法
（1）根据大容量分形式变压器计算励磁涌流大小，选择平衡绕组铜排宽度、厚度和并接数量；根据大容量分相式变压器平面布置图及本体绝缘支撑瓷瓶标高确定所需铜排数量。
（2）确定铜排宽度后进一步确定平衡绕组进出线连接铜排具体错位尺寸，平衡绕组进出线连接铜排必须全部错位，并留有1-2cm间隙距离。
（3）根据大容量分相式变压器平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶标高、中心线、变压器基础平面标高、平衡绕组进出线铜排宽度及错位高度确定变压器平衡绕组外部进出线（铜排）支撑架高度、外部进出线（铜排）绝缘支撑瓷瓶高度。
（4）根据大容量分相式变压器平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶高度、平衡绕组进出线铜排宽度及错位高度确定平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶接头连接头补偿高度。
（5）根据大容量分相式变压器平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶与最近平衡绕组支架的距离确定软连接尺寸；根据平衡绕组铜排与变压器间隔最近接地极高度确定接地引下线高度。
（6）根据以上测量尺寸制作平衡绕组进出线铜排支架、采购变压器平衡绕组外部支撑瓷瓶、软连接和变压器平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶补偿接头。
（7）安装大容量分相式变压器平衡绕组外部连接铜排支架，并在支架上安装平衡绕组外部连接铜排绝缘支撑瓷瓶，安装支撑架时应做到分布和受力均匀，同一水平铜排高度保持一致，进出线铜排错位距离应符合要求。
（8）对所有大容量分相式变压器平衡绕组外部连接铜排安装热缩绝缘护套，安装完毕后开始安装平衡绕组进出线铜排，进出线铜排必须用卡具固定牢固。
（9）安装大容量分相式变压器平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶补偿
接头。
（10）大容量分相式变压器平衡绕组本体绝缘支撑瓷瓶补偿接头与外部进出线铜排对接。
（11）安装大容量分相式变压器平衡绕组接地引下线，注意：三相平衡绕组连接回路中只能是一点接地，接地点必须设在B相，且与平衡绕组的连接点必须选择在软连接靠外部铜排处。
（12）对大容量分相式变压器平衡绕组连接回路无法热缩安装绝缘护套的接头部位安装可拆卸式绝缘护套。
（13）全部安装结束后测试大容量平衡绕组绝缘电阻值合格、测试直流电阻值合格，测试完毕后拆除变压器安全措施，变压器消磁后冲击合闸送电。
（二）实施例
1.测量确定大容量分相式变压器平衡绕组三相连接铜牌规格尺
寸和数量：截面尺寸：125mm×10mm，无氧铜，合计0.267吨，要求6米一根，共6根，质量符合GB/T 5585.1-2005标准。
2.测量确定大容量分相式变压器平衡绕组三相连接铜牌支架、支
撑绝缘瓷瓶规格尺寸及型号：支架为直径100mm空心钢管、高2450mm、钢管两侧焊接钢板长*宽=400*250mm；支撑绝缘子型号分别为：ZSW40.5-GY、高度为560mm和ZSW72.5/4、高度为760mm。
3.测量确定大容量分相式变压器平衡绕组本体支撑绝缘瓷瓶、
支撑瓷瓶延伸接头型号及材质：FBW-40.5/5000-4厂家产品代号为：TR1698、材质为玻璃钢；高*宽*厚=200*125mm*20、6*φ18
4.测量确大容量分相式变压器平衡绕组外部连接用软连接、接地
引下线规格尺寸和型号：铜材采用无氧铜带，软连接铜带箔厚度0.2mm，软连接总长度：500mm，其中，搭口尺寸：长：100mm、宽125mm、厚20mm；搭接连接孔两个，位于搭接口中央，孔径：φ12mm；搭接接触面要求镀银。接地引下线采用镀锌铜牌，长*宽*厚=2950mm*8mm*5mm
5.确定所用辅材规格尺寸、数量：母排热缩套管，35kv 120mm*4、
20米；母线接头盒，120*40*4 直型20个、120*30*4 L型20个、120*30*4 T型20个；户外二片矩形母线固定金具(立放式)，MWL-204、35只；镀锌六角头螺栓（全螺纹），直径：M14，长度80Mmm、140套；镀锌六角头通螺栓（全螺纹），直径：M12，长度40Mmm、140套；六角头铜螺栓，直径：M12、长度70Mmm 100套。
6.安装固定大容量分相式变压器平衡绕组外部铜排支架、支撑绝
缘子和铜牌，支架基础用铆钉固定后混凝土浇筑加固，支撑绝缘子底座与支架支撑板用螺栓固定，铜牌安装热缩套后用固定金具与支撑绝缘子进行固定。
7.安装大容量分相式变压器平衡绕组本体支撑绝缘子、绝缘子延
伸接头、软连接，支撑绝缘子安装时必须做好底座密封，延伸接头通过软连接与外部铜牌进行连接，连接完成后所有接头处必须安装母线绝缘接头盒。
8.安装大容量分相式变压器平衡绕组接地引下线，接地引下线采
用镀锌铜牌，接地引下线必须安装在变压器平衡绕组软连接外侧铜排处，目的是可通过软连接缓冲部分电动力，减小对变压器本体支撑瓷瓶受力。
9.本次实施实例中将变压器平衡绕组平行接线方式改为错位式
接线方式可减小进出铜排受磁场排斥力；改变软连接安装部位是为了有效的通过软连接缓冲削弱外部铜牌牵引力，减小变压器本体支撑瓷瓶受力；将接地引下线连接部位移至软连接外部铜排处，减小接地铜牌对变压器本体支撑瓷瓶牵引力。
10.本实例将大容量分相式变压器平衡绕组外部并列式接线改
为错位式接线方式后，有效的削弱了大容量分相式变压器合闸送电瞬间巨大磁场力对平衡绕组本体支撑瓷瓶牵引作用，达到了保护瓷瓶、保证变压器安全运行的目的。
（图例一）
四、结语
黄河鑫业有限公司330kV营庄变电站1、2、3#主变均采用保定天威保变电气股份有限公司生产DFP-210000/330GY型，连接组标号为(YNynO+d)大容量分相式变压器。变压器自2009年4月份正式投入使用，平衡绕组连接方式先后采用电缆、铜牌并列式硬连接方式，运行期间累计发生13起变压器平衡绕组本体支撑瓷瓶破裂损坏事件，对公司造成了巨大经济损失。2013年对变压器平衡绕组铜牌并列式硬连接方式改为铜牌错列式软连接方式后，彻底解决了变压器平衡绕组本体支撑瓷瓶频繁破裂损坏问题，自此技术运用至今，再未发生过变压器平衡绕组本体支撑绝缘瓷瓶破裂损坏事件。
论文作者: 曾永良,申毅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
标签：绕组论文; 变压器论文; 大容量论文; 瓷瓶论文; 本体论文; 铜排论文; 铜牌论文; 《电力设备》2018年第7期论文;