非晶合金變壓器制造工藝
非晶合金變壓器的制造工藝復雜且具有獨特性,以下從鐵心結構、線圈結構、絕緣結構及技術難點與應對措施幾個關鍵方面展開介紹:
鐵心結構:非晶合金鐵心材料薄、脆、硬,難以剪切,變形加工困難,目前帶材規格只有142mm、170mm、213mm三種寬度,只能根據變壓器容量需要采用相應寬度的帶材制成長矩形截面。從結構形式上看,一般將下鐵軛部分設計成有交錯搭接布置接縫的開口單卷卷鐵心結構,以便于組合成單相或三相變壓器鐵心。目前國內三相非晶合金鐵心變壓器鐵心結構,主要有三相五柱和三相平面式卷鐵心兩種。
線圈結構:由于非晶合金鐵心變壓器的鐵心采用長方形截面,因此其高低壓線圈也相應采用長方形。在設計中應合理選擇矩形線圈的長寬比,使導線平均匝長與非晶合金鐵心重量最優化,發達地區線圈導線一般選用漆包扁銅線或銅箔來加工。非晶合金鐵心變壓器繞組的結構形式基本同于普通S9或S11型繞組,即高壓采用多層圓筒式,低壓采用雙層、四層圓筒式或箔式線圈結構。在國內,非晶合金鐵心變壓器繞組考慮到高次諧波等原因,聯結組別一般采用DYN11居多,即高壓繞組為D聯結,低壓繞組為YN聯結,從而對改善高低壓線圈電壓波形,降低電力網高次諧波起到很好的作用。
絕緣結構:非晶合金鐵心變壓器線圈層間絕緣采用0.08雙面點膠紙較普遍。線圈的一、二次之間的主空油道及高壓層間油道或低壓層間油道,一般采用絕緣紙板條(木條)粘在點膠紙上的形式,并按設計要求確定其大小尺寸,這樣做既可提高線圈機械強度又可增加線圈的散熱面積。
技術難點與應對措施:
非晶合金鐵心片敏感:非晶合金鐵心片對壓力、撞擊及彎折等有非常高的敏感性,在受到壓力、撞擊及彎折后其空載損耗會增加,同時很容易出現斷裂、掉渣等現象,從而可能引發變壓器絕緣出現故障。因此,要求在操作及搬運過程中做到輕拿、輕放,避免出現撞擊、受壓現象。特別是對鐵軛開口的交錯接縫處,進行挑直及在線圈套裝后彎折回復原狀過程中必須精心操作。同時在整個操作過程中,要做到用干凈布料或絕緣紙遮蓋在線圈及絕緣的上端,以防止鐵心片產生的粉末掉入線匝內。為防止下軛交錯縫處非晶合金片在以后的裝配過程中掉落碎片,在裝配下夾件及夾件絕緣之前,須先用吸塵器吸凈金屬碎片及灰塵,再對接縫部位的兩側面涂刷絕緣漆進行封閉化處理。
鐵心裝配復雜:非晶合金鐵心形式雖然可視為卷鐵心,但為了方便地套裝線圈,鐵心廠家將其下軛部分設計成對縫多層交錯疊裝形式。非晶合金鐵心的下軛是可拆起的,也就是非晶片是活片,極易受到損傷,裝配后不能承受壓力。在變壓器器身裝配完畢后,整體器身需要翻轉180°,不能發生碰撞和扭曲現象。非晶合金鐵心在變壓器裝配后以至于以后的變壓器運行中一直要處于懸掛狀態,為避免非晶合金鐵心受到較大的應力而出現損耗增大現象或掉落金屬粉末的缺陷而進行的設計,因此把這部分布置到下面去。一般較小規格產品可以直接用吊車翻轉,產品規格較大些時使用吊車翻轉就很不方便,必須使用專用翻轉臺翻轉才能保證質量。
夾件結構特殊:因為非晶合金鐵心所特有的壓敏性,對夾件結構提出了特殊的要求,即要求夾件對鐵心除應起到夾持作用外,還要有防護作用。因此其夾件結構較特殊,與S9或S11變壓器夾件全然不同。在設計中主要應做到在鐵軛兩側及頂部或下部,以及在邊柱兩側面均應設有絕緣板進行絕緣,外面要有鋼板夾件結構件進行保護。