文档介绍：变压器铁心结构与性能概述
李楠 朱鹏【摘要】介绍了沈阳华美变压器近几年来不同电压等级的变压器铁心的材料、结构、制作等相关方面,由此了解变压器铁心的设计理念、在变压器运行中的作用、及设计过程中所需要注意的关键项点。
【关键词】变我公司常用的几种心式铁心的结构特征和适用范围归纳如下:
铁心柱和铁轭截面相同,在同一垂直平面内,以交叠方式叠积。两个铁心柱上均可套绕组,两个铁心柱上的绕组既可互相串联也可并联。结构简单而紧凑,工艺装备少,但叠积工作量大。适用于中小型单相变压器。
此种结构比单相两柱式多了一个心柱,铁心柱和铁轭的截面相同,三个铁心柱中的磁通量近似相同,相互间的相位差为120度。三柱绕组各自为一组引出,它是变压器的典型结构,是目前应用最为广泛的,无论在大中小型三相变压器或是一些特种变压器上均广为应用。
在这种典型的结构中铁轭除了常用的圆形轭、D形轭,还有一种我们公司自主创新的矩形轭。一般特大容量的变压器为了降低铁心高度,以便使变压器能够通过运输外限,往往需要采用带旁轭的三相铁心,既后面提到的三相五柱式结构,但是这种结构不但增加了变压器的空载损耗,也增加了变压器的制造成本,为此,我们提供了一种变压器矩形轭,这种铁心轭在保证轭的截面积不变的情况下,可以整体降低主级片的高度,进而降低了变压器的整体高度,减少了硅钢片的用量,减小了油箱体积,钢材与变压器油的用量也随之减少。这种铁心轭叠装也更加简单、方便,减少了变压器的制造难度。使变压器的生产成本、空载损耗和运行成本都得到了降低,同时又保证了变压器的运输尺寸不超过国家表准规定的大件物品公路运输界限。
中间为心柱,两旁为旁轭,铁轭截面为铁心柱截面积德(1/2-2/)。与三相三柱式铁心结构相比,可满足大型变压器降低铁轭高度的要求。只在中间三个铁心柱上套装绕组。适用于大型三相变压器以及某些特种变压器。
中间为心柱,两边为旁轭,轭的截面为心柱截面的一半,也称中柱式铁心,附加损耗小。与单相双柱式铁心结构相比,可减小铁心片宽度的一半,故可降低变压器运输高度。在中间铁心柱上套装绕组,但在旁轭上也可套装调压绕组和励磁绕组,但是叠装工作量较大,适用于大型单相变压器以及某些特种变压器。
采用一定宽度的硅钢片连续绕制而成,磁通符合轧制方向,导磁性能好,但绕组须用专用设备在其上直接绕制。适用于电流互感器、接触式调压器。
(三)铁心及部件的整体结构。
铁心除了由电工硅钢片制成的铁心本体外,还包括其他的附属零件,使铁心组成一个整体,主要分为三部分:一是铁心主体,作为磁导体,由电工硅钢片叠积而成;二是紧固件,包括夹件、拉板(拉螺杆)、拉带、聚酯帮扎带(玻璃帮扎带)、垫脚、上梁、侧梁和垫块等;三是绝缘件,包括拉板绝缘(纸板)、夹件绝缘、垫脚及上梁绝缘、侧梁绝缘等。目前的铁心柱大部分采用环氧玻璃钢带帮扎固定。根据铁心直径大小和变压器具体技术要求,夹件部分可以采用拉板式、夹板式、槽钢型式和直板型式。
三、铁心的一点接地
铁心必须一点接地。铁心及其金属结构件在绕组的电场作用下,所处电场位置不同,所产生的电位也会不同,与油箱的电位也