变压器引线

在变压器外部连接绕组各引 出 端的导线称为引 线。通过引 线将外部电 源电 能输入变压器， 也通过引 线将传输进来的电能从变压器输出 到外部。引 线一般分三种：绕组线端与套管连接的引 线；绕组端头间 的连接引 线；以 及绕组与分接开关相连的分接引 线。设计引 线时要顾及三个方面的要求:

（ 1） 电气性能， 在尽可能减小变压器器身尺寸的前提下， 应保证足够的电气强度；

（ 2） 在承受运输中的颠簸， 长期运行中的振动和短路电动力冲击的情况下， 要有足够的机械强度；

（ 3） 在变压器长期运行时的温升、 短路时的温升和大电 流引 线的 局部温升， 均应该限制在规定要求的范围以内 。

引线设计与变压器的主、纵绝缘一样是变压器结构设计的重要组成部分， 引线的布置必然存在支持部分， 此支持部分就成为引 线绝缘弱点。对电力变压器的引线而言，包括以下几种绝缘距离间隙：引线至接地部分间 、 低（ 中）压线圈引 线至高压线圈 、 分接开关至高压线圈、 套管下部带电部分至油箱及铁心部件之间， 以及引线沿引 线支架的沿面放电 距离等。因为引线设计中要考虑各个方面的绝缘距离。

解析变压器引线的设计

（ 1）变压器的基本参数及要求。现有一台 110KV 双绕组有载调压电力变压器， 具体参数如下：

额定容量：40000KVA；

额定电压：（ 110± 8× 1 .25%）/10.5KV；

额定电流：200.8/2199.4A；

相数：3 相；

冷却方式：ONAN；

联结组标号：YNd11 。

绝缘水平 表 1 

（ 2）引 线的整体分析。引 线设计之前要分析变压器的联结组标号， 要分清楚变压器的哪一侧是星接， 哪一侧是三角 形接法， 相位角 是多少， 星接的中 性点是否要引 出等。分清这些后画出 矢量图（ 如图 1）及接线示意图（ 图 2为本例变压器的接线示意图）。

画出 了 接线示意图， 变压器的连线布局也基本能定下来。下一步就根据计算书画出 引 线的背影线， 所谓的背影线就是指按比例用细线或虚线画出 上下夹件、 线圈 、 有载开关及油箱的边框， 这样可以 直接在上面布置引 线。上下夹件上的 所有孔、 压钉螺母及其它附件都要按正确 的位置标示清楚， 以 免布置引线支线架时与附件冲突 ，夹件、线圈、 有载开关及油箱的相互位置一定要准确， 不要出现图纸与实物不相符的情况。背影线画好后复制一份镜面后保存好备用， 若背影线是按高压侧画的， 则复制镜面后的一份正好是低压侧的背影线；反之， 复制镜面后的为高压侧背影线。那么先进行高压侧的引 线设计还是先进行低压侧的引 线设计都无所谓， 因为高、低压侧引线在设计过程中是没有直接关系的。

（ 3）高压引 线设计。高压侧引 线的设计首先按照油箱顶盖上升高座的 布局 来确 定首头连接引 线 的 固 定位置，将夹持首头引 线的夹线板的 大致模式画好， 根据夹件上的空间来布置支线架。夹件支线架的布置原则是：①支架分布尽量均匀 。②避免横木出 现悬臂梁的情况， 因 悬臂梁结构不利于变压器的短路稳定性。③保证首头引 线沿夹线板对铁心夹件等金属 件的爬电距离。④保证首头引 线对金属 件及尖角电极的油中绝缘距离。⑤不能妨碍线圈的出 线。夹件支线架布置好，那么支撑木和横木的尺寸也就确定下来了 。下面就该解决绕组与分接开关的引 线， 布置分接引 线 前要研究其计算书 和调压线 圈 的 绕制 方式，每级分接是等匝还是不等匝， 不等匝又分全部不等匝和部分不等匝，全部不等匝即 多匝和少匝全部交替排列， 部分不等匝即 只有部分是多匝和少匝交替排列（ 如图 3）

据不同的调压线圈绕制方式选择相应的连接方式。

图 3 调 压示意图

分接引 线连接于调压线圈和开关之间， 中 间部分要靠立木固定， 立木上端与上夹件上的支撑木固 定在一起， 下端固定于下节油箱。A、 B、 C 三相分接引 线按上、 中 、 下顺序排列在立木上， 以二分之一线圈高度位置来确定 B 相分接引 线的中心位置， 此时要注意两点：①因 A 相分接引线排列在最上部， 要注意分接引 线与首头引 线的间 距， 要保证其油中绝缘距离。若其间距小于规定的安全距离， 需加绝缘隔板以增加其放电 距离。②因 C 相分接引 线排列在最下部， 此时要注意分接引 线沿立木对下节油 箱的 爬电 距离不能太小。带电体的绝缘距离和爬电 距离均可在各个工厂的《设计原则》中查出 。对于有载开关的安装固定现在有两种方法， 一种

是在变压器上夹件上伸出 两根角 钢， 角 钢上放置一块开有弧形槽的层压木板， 开关就固定在这块层压木板上。此时的开关支撑法兰较大， 其周 围布置附件时要留 有一定的空间 ；另 一种方法是根据上节油 箱和分接开关的高度差， 在下节油箱上用层压木做一个小凳子来支撑开关。此时开关支撑法兰尺寸可相对减小。这两种方式各有各的优缺点， 大家可以根据自 己 的习 惯任选一种。这样高压侧引 线就布置好了 ， 此时还要检查一下高压套管末端均压球到油 箱及铁心夹件的距离是否符合规定的要求， 如不能满足要求， 还要加一绝缘护筒以保证其电气强度。

（ 4）低压引 线设计。低压引线因电压低电 流 大，根据其电气强度及机械强度的要求， 作为引 线的 材料一般都是大截面的铜排， 有时还使用大截面的铜管。本例中的低压引 线可选用大截面的铜排， 铜排的选取要满足短路时温升的要求， 要考虑铜排的 垂直放置于水平放置其散热效果不一样。由 变压器参数知， 低压线电流为 2199.4A， 相电流为 2199.4÷ √3=1269.8A,查《设计原则》选取铜排：低压首头引 线选用 8× 80 铜排， 绕组端头间 的三角 形连线选用 6× 60 铜排。

低压引 线的布局首先也和高压侧一样， 根据变压器油箱顶盖上低压套管的位置来确 定低压首头引 线的固 定位置。低压套管尾端一般是铜质接线板， 所以 低压首头引 线在与低压套管连接时要做一个软连接过渡， 软连接一般

选用一定层数的 0.3mm 紫铜带叠加而成， 下端与低压首头铜排焊接， 中 部折成圆 弧以 保留 一定的伸缩余度， 上端钻孔与低压套管尾端接线板用螺栓连接， 所以 软连接上端的孔要与低压套管尾端的接线板配钻。

根据联结组标号标识的钟时序 数来确 定正三角 还是反三角 连接， 若首尾顺序接反， 实际的 联结组标号钟时序就改变了 ， 那么 变电 站所配置的二次控制 和保护装置就可能失去作用， 所以 一定要分析清楚联结组标号， 以 及线圈的绕制方向 ， 确保实际引 线与联结组标号吻合。

（ 5）引 线的全面检查和整理。引 线完成的最后一道程序是全面检查和整理工作。主要是确 定所有接线是否 符合联结组标号要求， 每一根引 线 对地、 对邻近的 绕组， 相邻的引 线之间 的绝缘距离是否符合要求， 对达不到 要求的 部位应调整其所处的位置。相邻的分接引 线可以 用蜡纸或绝缘布带绑扎， 以 固 定位置。引 线遇有尖角 电极时，除保证一定的绝缘距离外还应设法改善这一集中 电 场的分布， 在引线通过绝缘距离较小处时， 使用纸板或护槽隔断油路， 以提高耐电强度。引 线通过支线架时， 应加包绝缘或增加附绝缘以 增大爬电距离。

3 结束语

引 线绝缘设计一般根据以下两点因 素决定：1 .引线相连线圈的电压等级， 工频试验和冲击试验时， 引 线之间 和引 线对地或引 线对线圈之间作用的实验电压。2.引 线绝缘距离与电极形状、 电极上的绝缘厚度等绝缘结构有关。引线设计不仅要保证绝缘不存在薄弱处， 有足够的绝缘距离， 而且还要保证其机械强度。既要求夹持紧固、 可靠， 还要整齐、 美观。所以 ， 平时在工作中 多学习 ， 多总结， 就能发现其中 的规律和特点， 根据这些规律和特点入手， 引 线设计也就简单多了 。

附录

一、按电场强度选择引线最小截面

引线最小直径

二、按长期负载和短路温升选择引线最小截面

（自然油循环25K，强油循环30K）

三、纸包圆铜线允许电流

四、纸包铜电缆允许电流

五、裸铜排按长期负载温升所允许电流