强大的变压器
随着变压器容量的增大，构造件过热问题就变得越来越突出。对付超高压、大容量变电器屏蔽方法成为办理变压器过热问题的关键。如果在设计时，对屏蔽构造考虑不严密，就有可能引起构造件局部过热。
长期过热运行，会造成绝缘件及变压器油老化，绝缘及构造件烧损，对变压器安全运行无疑会造成极大危害。应在设计过程中就应充分认识到问题，以便有针对性地进行打算，采纳既合理又经济的屏蔽构造设计方案。
1 常见的过热问题变压器正常发热紧张来自铁损及铜损，通过冷却系统进行散热。当局部发热集中而散热能力不能达到哀求时，就会了涌现局部过热征象。变压器局部过热征象多种多样，产生的缘故原由也是多方面的，这里就不详细陈述了。
对付大容量电力变压器，由于漏磁通的增大，在构造件中的产生的涡流、环流所引起的局部过热征象是设计过程中须要办理的技能难题。
2 线圈主漏磁引起的局部过热由于油箱壁一样平常由钢板制造，钢板属于铁磁材料，线圈纵向主漏磁要通过油箱壁，会在油箱壁中产生铁损，不但增加变压器的附加损耗，而且会引起油箱壁过热。大容量变压器常常在油箱内壁沿着漏磁方向增加磁屏蔽，以起到导通主漏磁的目的。
磁屏蔽材料为电工钢带，利用其优秀的导磁性能，可使漏磁通在磁屏蔽中通过，而不再经由油箱壁，从而达到降落油箱壁中的损耗、避免局部过热的目的，同时对降落变压器附加损耗也有非常明显的浸染。图1是一台三相一体720MVA/500kV变压器线圈主漏磁分布情形的打算。
图1 漏磁通密度分布云图
由于电力变压器电压的升高，我国500kV级及以上互换电力变压器为了节省绝缘间隔，多采取中部出线构造。而对付高压引线从油箱中部引出的中部出线构造，由于对应于线圈中部的油箱壁需开孔以便高压引线引出，于是导致线圈主漏磁路径被断开。
如果仍采取油箱磁屏蔽，由于开孔部位断开，磁力线勾引过来后将会绕过中部开孔，集中从开孔边缘通过，这样就会造成油箱壁开孔部分边缘磁密增大而引起局部过热。此构造的变压器采取油箱磁屏蔽从事理上是不合理的。曾有几台大容量电力变压器采取此构造，涌现过热征象。
经由改良，在变压器高压侧箱壁内侧相应增加电屏蔽，电屏蔽由铜板或铝板制作，利用其优秀的导电性能，在漏磁穿入时产生涡流，而铜、铝又为非导磁性材料，感应所产生的涡流电动势并不很大，而且其散热性能也较钢板为优，以是避免了其本身过热的可能，又利用电屏蔽所感应出方向相反的磁势，从而阻挡漏磁的穿过，减少进入油箱的漏磁量，避免油箱壁过热。
图2为一台三相一体720MVA/500kV变压器高压出线位置油箱壁内侧铜屏蔽涡流损耗的打算结果。图3为温升试验时红外扫描照片，试验结果与打算相吻合。
图2 涡流矢量分布云图
图3 温升试验结果
根据上图二，涡飘泊布及矢量图可以看出，对油箱涡流起紧张浸染的是线圈端部由肢板磁屏蔽所导出的横向主漏磁通，高下两部分方向相反，形成漏磁的回路。而其所产生的涡流则为高下两个环形回路，内圈较小而外圈较大，方向相反；由图中可见，由于开孔的缘故原由，人为导致涡流回路由圆形而变为椭圆形。
以是涡流在开孔的高下两端产生集中，使此两个位置的涡流变大，温升变高。由于此趋势已无法变动，以是有效而合理的办法为在此处增加电屏蔽的厚度而产生导流的效果，进而降落此处的涡流密度，达到降落温升的目的。
由实验得出，6mm的铜板已经可以屏蔽75%以上的主漏磁，以是常日运用的铜屏蔽为4-6mm，极限也不超过10mm，一样平常情形下来说，厚度过大的铜屏蔽是不科学的。
与磁屏蔽比较较而言；由于磁屏蔽是导磁的，磁力线会被磁屏蔽吸引过来，布设磁屏蔽时，掌握磁屏蔽中的磁密在一定标准以内，就不会涌现过热征象；且磁屏蔽边缘的油箱壁中磁密是相比拟较低的。
而电屏蔽是抗磁的，它增大了漏磁路径的磁阻，磁力线会向磁阻相对较低的部位波折，这就造成电屏蔽边缘的油箱壁磁密相对较高，故布设电屏蔽时要充分考虑这一点，使布设范围适当加大。
对付双柱乃至三柱并联结构的变压器，由于相邻两柱的线圈磁势有180°的相位角，在油箱壁中产生的纵向漏磁方向相反，在柱间部分的油箱壁内产生的纵向漏磁是相抵消的，但横向漏磁则是叠加的，以是会产生明显的横向漏磁。
三相变压器相邻两柱的线圈磁势有120°的相位角，同样在柱间位置会产生较大的横向漏磁。为办理横向漏磁问题，可在该区域采取低磁材料的箱壁，以便隔断横向漏磁路径；布设端部横向磁屏蔽也是一种可选的方案。
3. 小结以上是本人关于大型电力变压器屏蔽构造问题的几点意见，个中很多方法是在产品中运用过的，而且取得了比较空想的效果。以上一些方法会增加制造本钱，应针对不同产品进行必要的剖析打算，有重点、有针对性地采纳方法，以便采纳经济、优秀的设计方案。
本文编自《电气技能》，标题为“大型电力变压器屏蔽构造对构造件过热影响的剖析”，作者为冉庆凯、李志伟。
