变压器绕组的内部保护.pdf

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2007年2月
吉林电力
Feb. 200
第35卷第1期(总第188期)
Jiiin Electric Power
Vol 35 No. 1(Ser. No188>
变压器绕组的内部保护
Internal Protection on Windings of Electric Power Transformer
略长柏
(哈尔滨理工大学,黑龙江哈尔滨150040)
摘要:为了改善电力变压器沿绕组起始电压分布不均匀的现象,针对绕组内部保护中的附加电容保护的并联补
偿和串联补偿问题,分析了纠结式绕组插花结结式和插花纠结式线圏接线方式以及内屏蔽连续式绕组接线方式
通过理论分析,得出内屏连续式绕组不仅要在大容量高电压变压器中采用,而且还要向较低电压等级如66kV
变压器中推广的结论
关键词:内部保护;电力变压器;绕组
Abstract: The connection methods of entangling winding with sandwich-interieaved, interleaved winding and
internal-shielded continuous winding were analyzed in this paper for the sake of improvement on non-uniform
original-vottage distribution along the windings of electric power transformer, Aiming at these problems of parallel
and serial compensation in winding internal protection with building out capacitor, the conclusion was obtained that
Internal-shielded continuous winding can be used not only in large-capacitance and high-voltage electric Power
transformer, but also in relatively low-voltage electric power transformer, for example, 66 kv electric power
transformer
Keywords: internal protection; electric power transformer; windings
中图分类号:TM403.5
文就标识码:A
文章编号:1009-5306(2007)01-0017-03
变压器受到的过电压冲击,通常大部分降落于
附加电容保护
绕组首端几个线段上,且沿绕组起始电压分布不均
匀,对此绕组首端应采取有效的结构措施,降低过电
国内外在变压器高压绕组上采用附加电容保
乐对绕组绝缘的危害,变乐器绕组的内部保护是绕护,可分为并联补偿和串联补偿,前者是我国在20
组结构设计的重要组成内容
世纪60年代后期110kV绕组中采用的结构形式
本文重点对串联补偿加以论述。
1变压器绕组保护的分类
串联补偿的等值电路如图1所示。采用串联补
偿装置时,同样也是所有流经对地电容C的电流不
电力变压器绕组的保护可分为内部保护和外部再流经k,而是流经k',这样就可补偿对地电容电
保护。本文所讨论的是绕组内部保护问题,由于绕组流,而使流经k电流相等,从而改善起始电压分布。
结构形式不同,采用保护方式也不同,但目的都是降
低冲击波下绕组线段上梯度电压1,限制于绕组绝
缘所能承受的范围内。
绕组的内部保护结枃揩施基本采用在绕组端部
若千线段上附加电容和纠结式绕制2种方法。2种
方法都是增加绕组线段的静电能量,改善起始电压
分布。
图1联结有串联电容器的非共振变压器等值电路
收日期:2006-11-19
作者筒介:路长柏(1924-2007,男、教授,生前从事变压器地辣技术的教学与科研工作。
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Feb.2007
第35卷第1期(总第188期)
Jilin Electric Power
Vol 35 No. 1(Ser. No 188)
此种补偿方式的特点是所有补偿电容相串联,
故流经对地电流必须流经绕组首端的补偿电容,因
513「411213「1121101
此补偿电容是不相等的。
当采用与线段间电容k相等的串联附加电容k
?),实际结构如图2所示。此种结构附加
146115「7:168「171918
电容插人绕组的油道内,多用于内绕组中,如高低压
a.普通纠结式
側电压为220kV和110kV自耦变压器的110kV
绕组中。通常是加于绕组端部几个线段内,增大了轴
1861175116141151314121131
向尺寸,并且由于空间和绝缘限制、不易满足要求
71198120921110122
23112124
b.插花纠结式
图3普通纠结式线图
9
2根
126126111!5111510°4-104
5"216
6'2
3根
图2绕组具有插入式电容器的部分电容补偿装量
8”4”848147
3纠结式绕组
a.插花结结式
8'2929
3"10141
纠结式绕组是采用特殊的绕制方法,使几何相
2根
邻线匝具有较大的电气位置,此时在电容不变情况
14714
6136
下增大了匝间电容所储藏的电荷和能量,从而等值
6161"6"27
地增大了匝间电容,改善了起始电压分布
3根
现在采用的纠结式绕组可分为普通纠结式(图
10?5"10?s10159"4"?y?494i83?8
3)和插花纠结式(图4)绕组等。图4a是插花结结式
线圈,图4b是插花纠结式线圈。
b.插花纠结式
3.1普通纠结式绕组
图42根及3根插花结结式和插花纠结式线
在图3中给出了连续式绕组一个双线圈线段的式中:Ua为线圈间电压;C。为辐向相邻线匝间电容
截面,可见该绕组的等值匝间电容分为2部分:匝间N为双线圈的线匝数;CB为线圈间电容;k。为纵向
电位差为U/2;匝间电位差为び,的匝间电容电容。
为一2个。
当N较大时,则,ィ(nー4
纠结式绕组的线圈间电容,考虑到向内油道(图
纠结式绕组双线圈线段沿辐向相邻线匝间的储
存静电能量,经推导可近似表达为:对于M=4m的4)线段间电压较高,储存静电能量相应较高,向内油
道和向外油道(图4b)段间电容分别近似为0.85C
双线圈,n=1,2,3。
和0.33Cb,则相邻线段间电容近似为1.2Cb。由此,
N(e)2+2
N
则纠结式双线圈的纵向电容:
N一4)+1.2Cb
3)
108
(N-4
3.2插花纠结式绕组