变压器线圈的基本要求、结构型式、结构特点课件.pptVIP

*變壓器線圈基本要求、結構型式、結構特點2.1對變壓器線圈的基本要求

線圈是構成變壓器電路部分的核心，要保證變壓器長期運行的可靠性，變壓器的線圈必須滿足以下三點基本要求。

2.1.1電氣強度

在變壓器長期運行中，其絕緣必須能可靠地承受住以下四種電壓的作用，即大氣過電壓、操作過電壓、暫態過電壓和長期工作電壓。操作過電壓與暫態過電壓統稱為內部過電壓。1)大氣過電壓也叫雷電過電壓。自然界的雷電一閃即逝，作用的時間很短，只有幾至幾十微秒，但電壓很高，可達1000kv以上，電流也很大，大到100kA以上。如果雷電直接擊在變壓器上，變壓器就會立即毀壞。因此，變壓器是不能直接承受雷擊的。2)操作過電壓就是電力系統中正常操作中出現的過電壓，如空載變壓器的投入與切除運行等。這種過電壓是一種衰減振盪波，持續時間較短。

3)暫態過電壓系統突然失去負載或單相故障接地、電弧接地、鐵磁諧振等情況突然出現的過電壓，通常可達額定電壓的1.3~1.5倍，作用時間不足一秒至數十秒。4)長期工作電壓，變壓器在長期工作電壓作用下，其絕緣不得有游離現象，更不得有局部放電或擊穿發生。因此，電壓較高的線圈出頭，引線直徑不得過細，並有一定厚度的絕緣覆蓋；線圈內外表面電力線集中的地方，尤其是高電壓產品，往往都有隔板、角環，端部有靜電板等。匝絕緣

線圈的匝間也有一定的工作電壓，導線的匝絕緣必須在工作電壓下長期運行，不得有游離。導線匝絕緣的游離電壓一般值如下表：匝絕緣游離電壓一般值（kv,有效值）

匝絕緣厚度（mm)0.450.951.351.952.95工藝過程真空乾燥，一般浸油

22.53____真空乾燥，真空浸油

3456__注意!!!從確保安全運行角度出發，匝絕緣的長期過電壓，建議至少應比表中值低10~15%。

2.1.2.耐熱強度線圈的耐熱強度包含兩方面：其一，在長期工作電流產生的熱作用下，線圈絕緣的使用壽命應不少於二十年；其二，變壓器在運行條件下，在任意線端發生突然短路，線圈應能承受住此電流所產生的熱作用而無損傷。

2.1.2.1.線圈絕緣的使用壽命

根據長期使用的經驗，由於變壓器的電壓較高、電場作用較強等因素，要保證變壓器的使用壽命不低於20年，其所用絕緣材料的長期使用的極限溫度，實際比上表的數值略低，例如油浸式變壓器的絕緣（A級）長期使用的極限溫度，根據經驗應為98℃。顯然，絕緣長期運行的溫度越低，絕緣老化慢，使用壽命長，相反，長期運行的溫度高，絕緣老化快，使用壽命短。

絕緣材料的耐熱分級

耐熱分級

AEB

F

H

極限溫度（℃）105

120130

155

1806度定則(1)?當t=98℃時，使用壽命A=20年(正好是經濟使用壽命)；A=20*298/6*2-98/6=20*20=20(2)當t=104℃時，使用壽命A=10?年；A=20*298/6*2-104/6=20*2-1=10(3)當t=92℃時，使用壽命A=40年。A=20*298/6*2-92/6=20*21=40即，溫度每升高（或降低）6℃,絕緣老化壽命降低一半（或提高一半），這被稱為“6度定則”。2.1.2.2.線圈的熱穩定

變壓器在運行中，由於事故、網路或變壓器端子會發生突然短路，線上圈中會流過超過正常工作電流數倍至數十倍的短路電流，短時內線圈損耗加大，溫度很快上升，即瞬變過熱。這個溫度可達250℃~300℃,這種瞬間溫度是允許的，但作用時間不得超過國家標準規定。2.1.2.3機械強度

根據電磁原理可知，放在磁場裏的載流導體，在電流和磁場的作用下，會產生電動力。正常情況下，線圈的電動力不大，但當變壓器受到短路電流的衝擊，其電流可為正常額定電流的數倍至數十倍。電動力與電流的平方成正比，因此線圈所受到的電動力可為正常運行時的數十至數百倍，甚至更高。正常情況下，線圈的電動力不大，但是，如果線圈製造過程中，線段鬆動、導線彎曲、導線表面有裂紋、起皮、毛刺，導線焊接不好及導線絕緣破損等缺陷，由於電動力引起的長期振動，會使這些缺陷擴大，導線與導線之間長期互相摩擦致使絕緣損壞而放電，這就會造成正常運行中的線圈突然損壞。

線圈橫向受力情況當突發短路時，對外線圈來說，橫向電動力使導線受拉應力。拉應力過大，導線被拉長，線圈直徑擴大，發生永久變形，導線匝絕緣也同時被拉長，最後以致匝絕緣破裂，形成匝間短路，將線圈燒壞。對內線圈來說，橫向電動力使導線