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关键词：变压器高压配电柜 低压配电柜；树脂浇注；绕组；知识干货

在保证正常设计要求的情况下,环氧树脂浇注干式变压器绕组浇注质量对变压器的性能和使用寿命都有着很大的影响。

绕组的浇注质量主要取决于两方面:一是浇注工艺的先进程度;二是绕组本身的结构对现有浇注模具的适应性。

以下主要针对高压配电柜 低压配电柜绕组结构对现有浇注模具的适应性加以分析和探讨。

从浇注干式变压器的设计、工艺和生产现状来看,变压器的高压绕组一般采用分段圆筒式结构,低压绕组一般采用箔式或多根导线并绕层式结构(注:箔式不浇注)。在实际生产中,采用多根导线并绕层式结构的低压绕组在浇注过程中常出现浇不透的现象,而分段圆筒式的高压绕组却很少出现这种现象。对此,我们进行了生产跟踪,并作了具体分析和探讨,发现绕组浇注不良的症结,在于绕组现有的结构对现有浇注模具的适应性不好。具体分析如下。

在未改进前,绕组在绕制前先在模具上缠绕一定尺寸的玻璃丝布,然后再进行导线缠绕。在此缠绕过程中,导线将对绕组内层绝缘玻璃丝布产生很大的压力,使玻璃丝布比较紧密,其浸渍性能较差。导线缠绕完后,再缠绕玻璃丝布作外层绝缘,在此缠绕过程中,由于没有导线的压力,外层绝缘的浸渍性能相对就比较好。我厂浇注设备对绕组的浇注主要是靠树脂的压力差,从绕组底部慢慢浸渍直至浇注成型。而现在绕组结构中,因内、外绝缘的浸渍性能的差别,直接导致了缺陷的产生。如图1所示,当浇注开始时,树脂的浇注速度基本相同。一段时间以后,由于外层绝缘的浸渍性好,相对压差大,阻力小,树脂的浸渍速度较快。而内层绝缘浸渍性差,阻力大,树脂浸渍速度相对较慢。外层树脂对内层树脂进行包抄,在内层的某一部位由于气泡未排出去,从而产生浇注缺陷,最后形成图1所示的现象。

那么,高压分段圆筒式绕组为什么很少出现或不出现上述情况呢?现分析如下。高压分段圆筒式绕组浇注过程如图2所示。分段圆筒式也存在“内紧外松”的现象,但由于段与段之间存在段间绝缘,而段间绝缘的浸渍性与外层绝缘基本一致。在浇注过程中,外层绝缘的树脂不断地流向内层,这样就给内层树脂一种速度补偿,使内、外层浇注速度基本相差无几,这样就不会产生浇注缺陷了。

要解决多根导线并绕层式绕组内、外层浇注速度上存在的差别,根本就在于改善绕组内层绝缘的浸渍性,使它与外层绝缘的浸渍性接近或相同,这样就可以解决这一难题。在生产中,我们对各种材料进行试验和分析,最后采用在内层绝缘中垫聚脂毡撑条的方法(见图3a)。由于聚脂毡中含有玻璃丝,它对树脂的吸附能力较强,而且它的压缩量较大,因此,在绕组缠绕过程中,就会在内层绝缘中形成小间隙通道。这样既改善了内层绝缘的浸渍性,又不至于因其浇注速度大于外层绝缘的浇注速度,从而形成反包抄的现象。

通过实际生产观察,发现改进后,内、外层绝缘的浇注(见图3b)速度基本一致。这样,不仅防止了浇注缺陷的产生,还使绕组表面的光亮整洁程度有了很大的提高,其效果非常好。树脂浇注干式变压器绕组浇注质量的提高,会使变压器的局放水平和绝缘性能得到改善,延长变压器的使用寿命。所以,对于树脂浇注干式变压器而言,绕组的浇注质量是关键。