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第1章 概论1

1．1 电力变压器在电力工业中的地位和作用1

1．1．1 电力变压器的发展历史1

1．1．2 电力变压器在国民经济中的作用2

1．2 电力变压器的基本结构3

1．2．1 铁心3

1．2．1．1 晶粒取向电工钢带3

1．2．1．2 非晶合金4

1．2．2 绕组5

1．2．2．1 导体材料5

1．2．2．2 绕组结构6

1．2．3 油浸式变压器油箱6

1．2．4 变压器的热性能8

1．2．5 变压器耐受短路的能力9

1．2．5．1 变压器耐受短路的热稳定能力9

1．2．5．2 变压器耐受短路的动稳定能力10

1．2．5．3 变压器的短路试验10

1．3 电力变压器按结构分类12

1．3．1 心式变压器12

1．3．2 壳式变压器13

1．4 电力变压器按绝缘和冷却介质分类15

1．4．1 油浸式变压器15

1．4．2 聚氯联苯绝缘变压器16

1．4．3 充硅油变压器16

1．4．4 β油绝缘变压器17

1．5 干式变压器17

1．5．1 树脂型干式变压器18

1．5．1．1 树脂加填料浇注18

1．5．1．2 树脂浇注19

1．5．1．3 树脂缠绕式19

1．5．1．4 树脂真空压力浸渍19

1．5．2 聚酰芳胺绝缘变压器20

1．5．3 SF6气体绝缘变压器21

1．5．3．1 SF6气体的绝缘性能23

1．5．3．2 SF6气体的散热及变压器的冷却25

1．5．3．3 SF6气体绝缘变压器组件27

1．5．3．4 SF6的温室效应问题27

1．5．4 电缆型干式变压器29

1．6 变压器按调压方式分类31

1．7 组合式变压器31

1．8 电力变压器的参数和有关标准32

1．8．1 电力变压器的有关标准32

1．8．2 变压器型号表示方法中符号代表的意义32

1．8．3 电力变压器的重要参数34

1．8．3．1 额定容量34

1．8．3．2 绕组的额定电压34

1．8．3．3 额定电压比35

1．8．3．4 绝缘水平35

1．8．3．5 空载损耗和空载电流35

1．8．3．6 负载损耗和短路阻抗35

1．8．3．7 总损耗35

1．8．3．8 零序阻抗35

1．8．3．9 变压器油温升35

1．8．3．10 变压器绕组温升35

1．8．3．11 绕组联结组标号35

1．9 变压器的选用、主要性能参数与制造成本的关系36

1．9．1 性能参数对成本的影响36

1．9．1．1 短路阻抗36

1．9．1．2 负载损耗36

1．9．1．3 空载损耗37

1．9．1．4 声级水平37

1．9．1．5 变压器的容量、重量、尺寸和性能之间的关系37

1．9．2 变压器的损耗评价37

1．9．3 油浸式电力变压器的性能标准38

1．9．4 干式电力变压器的性能标准51

第2章 变压器的基本原理56

2．1 变压器的工作原理56

2．1．1 理想变压器的工作原理56

2．1．2 变压器实际的工作状态57

2．1．3 变压器的阻抗参数和标幺值58

2．2 变压器的效率59

第3章 变压器短路阻抗与电压调整率60

3．1 引言60

3．2 高度相等磁动势均布的双绕组心式变压器的短路阻抗计算60

3．3 多绕组变压器的等效漏电抗计算63

3．3．1 双绕组变压器63

3．3．1．1 高低高结构63

3．3．1．2 高低低高结构64

3．3．1．3 低高低高结构64

3．3．1．4 两绕组自耦结构65

3．3．2 三绕组变压器65

3．3．2．1 普通三绕组变压器65

3．3．2．2 三绕组自耦变压器66

3．3．2．3 中性点带调压绕组的三绕组自耦变压器67

3．3．3 分裂变压器67

3．3．4 对称交错式绕组漏电抗计算68

3．4 短路漏抗的有限元计算方法的主要公式69

3．5 三相双绕组变压器的电压调整率70

3．6 变压器的并联运行70

3．6．1 三相联结组和相位关系配合71

3．6．2 电压比的差异及环流72

3．6．3 短路阻抗不相等的变压器的并联运行72

3．6．4 并联运行的其他技术内容73

第4章 变压器的损耗和温升74

4．1 概述74

4．2 变压器的损耗74

4．2．1 空载损耗74

4．2．1．1 磁性钢片(硅钢片)材料74

4．2．1．2 我国磁性钢片标准76

4．2．1．3 日本晶粒取向磁性钢带79

4．2．2 变压器的空载损耗83

4．2．2．1 铁心片材质83

4．2．2．2 铁心的结构83

4．2．2．3 铁心的接缝形式84

4．2．2．4 铁心叠积加工的影响86

4．2．2．5 取向磁性钢片的损耗系数86

4．2．2．6 不同频率下的空载损耗87

4．3 变压器的负载损耗88

4．3．1 绕组的直流电阻损耗88

4．3．2 绕组导线在漏磁场中的涡流损耗89

4．3．3 并联导线内不平衡电流的损耗90

4．3．4 引线的损耗91

4．3．5 变压器油箱的损耗91

4．3．5．1 绕组漏磁通引起的油箱壁的损耗92

4．3．5．2 不同材料的损耗93

4．3．5．3 磁屏蔽94

4．3．5．4 电磁屏蔽95

4．3．5．5 大电流引线在油箱壁产生的损耗96

4．3．5．6 套管电流在开孔箱盖中的损耗96

4．3．6 铁心拉板的损耗98

4．3．7 冷却装置的损耗100

4．3．7．1 风扇的损耗100

4．3．7．2 油泵的损耗100

4．4 油浸式变压器的温升100

4．4．1 变压器的温升和温度100

4．4．1．1 标准规定100

4．4．1．2 绝缘材料的老化102

4．4．1．3 加权环境温度102

4．4．2 变压器的发热和冷却103

4．4．2．1 变压器的散热方式103

4．4．2．2 变压器的冷却方式108

4．4．3 油浸式变压器的发热和冷却113

4．4．4 油浸式变压器绕组的温升116

4．4．4．1 绕组内的油流116

4．4．4．2 绕组温升的工程计算方法117

4．4．5 变压器油箱的散热120

4．4．5．1 对流散热120

4．4．5．2 辐射121

4．4．6 管式变压器油箱的温升122

4．5 变压器油温升的工厂计算法123

4．5．1 变压器油箱的有效散热面积123

4．5．1．1 管式油箱123

4．5．1．2 波纹油箱123

4．5．1．3 带散热器的油箱124

4．5．2 油浸自冷和风冷变压器的油顶层温升计算126

4．5．3 强油风冷(水冷)式变压器的油温升127

4．6 铁心的温升128

4．6．1 铁心内最热点相对铁心表面的温升129

4．6．2 铁心表面对变压器油的温升129

4．7 变压器的短路温升130

4．8 日光辐射对变压器温升的影响131

4．9 干式变压器的温升133

4．9．1 非树脂型干式变压器的温升135

4．9．1．1 非树脂型干式变压器的散热面135

4．9．1．2 非树脂型干式变压器的热负荷139

4．9．1．3 非树脂型干式变压器的温升139

4．9．2 树脂型干式变压器的温升140

4．9．2．1 树脂型干式变压器铁心的温升140

4．9．2．2 树脂型干式变压器绕组的温升140

第5章 变压器的短路力和短路强度142

5．1 引言142

5．2 变压器的短路电流计算142

5．2．1 三相稳态短路电流计算142

5．2．2 瞬变短路电流143

5．2．3 变压器的三相非对称短路145

5．2．4 中性点接地的三相三绕组变压器的短路电流计算146

5．2．4．1 系统Ⅱ单相接地故障的短路电流计算147

5．2．4．2 系统Ⅰ单相接地故障的短路电流计算149

5．2．4．3 系统Ⅱ两相接地故障的短路电流计算150

5．2．4．4 系统Ⅰ两相接地故障的短路电流计算152

5．2．4．5 三相短路时绕组Ⅲ的短路电流计算154

5．3 变压器漏磁通分布与短路力的关系155

5．3．1 双绕组变压器漏磁分布的特点156

5．3．2 不平衡安匝产生的辐向漏磁通157

5．3．3 磁场中心不在同一高度时的辐向漏磁通158

5．3．4 三绕组变压器的漏磁通分布158

5．4 动态短路力与静态短路力159

5．4．1 短路力是动态力而不是静态力159

5．4．2 动态短路力的频率160

5．4．3 用静态的方法计算动态短路力的先决条件160

5．4．4 短路力的静态计算方法160

5．4．5 绕组的固有振动频率161

5．4．6 短路力的动态计算161

5．4．7 轴向预压紧力的选取原则162

5．4．8 短路力的超静定计算162

5．5 绕组受力情况分析162

5．5．1 短路力作用方向的判断原则162

5．5．2 三相双绕组变压器受力情况分析163

5．5．2．1 轴向漏磁分量产生的辐向短路力163

5．5．2．2 磁力线在绕组端部弯曲产生的轴向短路力166

5．5．2．3 安匝不平衡产生的轴向短路力167

5．5．2．4 磁场中心不在同一高度上产生的轴向短路力169

5．5．2．5 绕组的轴向预压紧力必须始终大于轴向短路力的合力169

5．5．2．6 轴向漏磁分量引起的周向旋转短路力169

5．5．2．7 辐向漏磁分量引起的相间短路力169

5．5．3 三相三绕组变压器的受力情况分析170

5．5．3．1 三相三绕组变压器的辐向短路力170

5．5．3．2 三相三绕组变压器的轴向短路力170

5．5．4 受辐向压缩力与拉伸力作用的不同绕组的受力情况比较171

5．6 绕组损坏的主要模式171

5．6．1 绕组变形导致匝绝缘破裂从而引起匝间短路171

5．6．2 绕组变形导致主绝缘强度降低进而造成绝缘击穿172

5．6．3 绕组的辐向失稳172

5．6．4 绕组的轴向失稳172

5．7 绕组辐向失稳的分析计算173

5．7．1 造成绕组辐向失稳的主要原因173

5．7．2 在计算绕组辐向稳定性时必须考虑的主要问题174

5．7．3 绕组辐向失稳平均临界应力的计算方法174

5．7．3．1 国际大电网会议论文中经常采用的计算公式174

5．7．3．2 前苏联经常采用的计算公式175

5．7．3．3 日本变压器专业委员会推荐的计算方法176

5．7．3．4 波兰电工协会的研究结论178

5．7．4 提高绕组辐向稳定性的主要技术措施178

5．8 绕组轴向失稳的分析与计算179

5．8．1 绕组轴向失稳的机理179

5．8．2 造成轴向失稳的主要原因179

5．8．2．1 轴向预压紧力不够是导致轴向失稳的主要原因之一179

5．8．2．2 垫块的残余(永久)变形是导致轴向失稳的主要原因之二180

5．8．2．3 当绕组的某一固有频率与轴向短路力的频率相接近时会产生谐振180

5．8．3 轴向失稳的计算181

5．8．4 提高绕组轴向稳定性的主要措施182

5．8．4．1 准确地选取与保持足够的轴向预压紧力183

5．8．4．2 垫块处理183

5．8．4．3 绕组恒压干燥处理183

5．8．4．4 总装配时轴向预压紧力的准确控制184

5．9 提高绕组抗短路能力应采取的主要技术措施184

5．9．1 设计计算方面184

5．9．2 制造工艺方面185

5．9．2．1 绝缘件制造方面185

5．9．2．2 绕组绕制方面185

5．9．2．3 器身装配与整体套装方面185

5．10 绕组变形的测量186

5．11 变压器短路强度的计算验证186

5．12 短路力计算的有限元方法的主要公式187

5．12．1 静态短路力计算187

5．12．2 动态短路力计算188

5．12．3 绕组短路机械强度计算189

5．12．3．1 轴向弯曲应力189

5．12．3．2 由纵向漏磁通产生的外绕组所受的抗拉应力189

5．12．3．3 由纵向漏磁通产生的内绕组的压应力和弯曲变形190

5．13 结束语190

第6章 变压器噪声192

6．1 变压器噪声的来源192

6．1．1 变压器本体噪声192

6．1．2 冷却装置的噪声193

6．2 变压器噪声的传播路径193

6．3 变压器噪声的度量193

6．3．1 声压级193

6．3．2 声强级193

6．3．3 声功率级194

6．3．4 响度级和等响度曲线194

6．3．5 变压器噪声以A计权方式度量194

6．4 影响变压器噪声的因素195

6．4．1 硅钢片的磁致伸缩对噪声的影响195

6．4．2 铁心结构对噪声的影响195

6．4．3 铁心装配工艺对噪声的影响196

6．4．4 谐振对噪声的影响197

6．5 降低变压器噪声的措施197

6．5．1 降低本体噪声197

6．5．1．1 降低铁心噪声197

6．5．1．2 降低油箱及其结构件噪声198

6．5．2 降低冷却装置噪声198

6．5．2．1 降低冷却风扇噪声198

6．5．2．2 降低自冷式散热器噪声199

6．5．2．3 降低油泵噪声199

6．5．3 在传播路径上采取隔声措施199

6．5．4 在传播路径上采取消声措施199

6．6 变压器噪声的设计计算200

6．6．1 变压器本体噪声的计算200

6．6．1．1 自冷式变压器本体噪声200

6．6．1．2 变压器噪声在空气中的衰减200

6．6．2 冷却装置噪声的计算201

6．6．3 变压器噪声的计算201

6．6．4 铁心固有频率的计算201

6．6．5 高效隔声板的降噪计算202

6．6．5．1 高效隔声板的基本结构202

6．6．5．2 高效隔声板隔声量的计算202

6．7 变压器噪声的测定203

6．7．1 测定方法的选择203

6．7．2 测量仪器的校准203

6．7．3 被测变压器试验时的负载状态203

6．7．4 测量位置204

6．7．5 声压法205

6．7．5．1 测量环境205

6．7．5．2 测量环境修正值K的确定205

6．7．5．3 被试变压器的运行状态206

6．7．5．4 平均声压级的计算206

6．7．6 声强法207

6．7．6．1 测量环境207

6．7．6．2 被试变压器的运行状态207

6．7．6．3 平均声强级的计算207

6．7．7 声功率级的计算207

6．7．8 变压器额定负载状态时的声功率级208

6．8 变压器声级208

第7章 铁心210

7．1 概述210

7．2 变压器铁心材料210

7．2．1 热轧磁性钢片212

7．2．2 冷轧晶粒取向磁性钢片212

7．2．3 非晶合金材料214

7．3 变压器铁心结构215

7．3．1 心式变压器铁心215

7．3．1．1 心式变压器铁心叠片图216

7．3．1．2 心式变压器夹件219

7．3．1．3 铁心拉板221

7．3．1．4 铁心柱绑扎带222

7．3．1．5 铁心的绝缘223

7．3．1．6 铁心的冷却油道223

7．3．1．7 铁心的接地224

7．3．2 壳式变压器铁心225

7．3．2．1 壳式变压器铁心叠片图225

7．3．2．2 壳式变压器铁心的夹紧226

7．3．2．3 壳式变压器铁心油道和叠片绝缘226

7．3．3 卷铁心227

7．3．3．1 单相卷铁心227

7．3．3．2 三相卷铁心227

7．4 铁心性能参数228

7．4．1 铁心的空载损耗228

7．4．2 铁心的空载电流229

7．4．3 铁心的制造工艺对空载性能的影响229

7．4．3．1 磁性钢片变形和机械应力对空载损耗的影响229

7．4．3．2 铁心片毛刺和绝缘损伤与空载性能229

7．4．3．3 铁心冲孔对空载损耗的影响229

7．4．3．4 铁心接缝尺寸对空载损耗的影响230

7．4．4 铁心设计对空载损耗的影响230

7．4．4．1 铁心叠片图对空载损耗的影响230

7．4．4．2 每叠片数与空载性能232

7．4．4．3 交错接缝和阶梯接缝的空载损耗233

7．4．4．4 铁心截面形状对空载损耗的影响236

7．4．5 晶粒取向磁性钢片铁心的损耗系数238

7．5 联结组别与铁心空载性能238

7．6 励磁涌流239

7．7 噪声241

7．7．1 变压器产生噪声的原因241

7．7．2 变压器铁心噪声和磁性钢片品种与磁通密度的关系242

7．7．2．1 变压器噪声和铁心磁通密度的关系242

7．7．2．2 变压器噪声级和铁心夹紧力的关系242

第8章 绕组244

8．1 导体244

8．1．1 常规导体材料铜和铝244

8．1．2 高温超导材料246

8．2 绕组用导线247

8．2．1 圆导线247

8．2．2 扁导线248

8．2．3 组合导线251

8．2．4 换位导线251

8．3 绕组的分类与结构252

8．3．1 变压器绕组结构的一般性介绍252

8．3．1．1 绕组的绕向252

8．3．1．2 绕组的连接图和联结组253

8．3．1．3 绕组中的换位258

8．3．1．4 绕组中的绝缘265

8．3．2 变压器绕组结构的分类265

8．3．2．1 层式绕组265

8．3．2．2 饼式绕组269

第9章 变压器器身绝缘及引线绝缘283

9．1 变压器的主要绝缘材料及其绝缘特性283

9．1．1 液体绝缘材料283

9．1．1．1 变压器油283

9．1．1．2 α油、β油291

9．1．1．3 复敏绝缘液体292

9．1．1．4 聚氯联苯292

9．1．1．5 硅油293

9．1．2 气体绝缘材料295

9．1．2．1 空气295

9．1．2．2 SF6气体296

9．1．3 固体绝缘材料298

9．1．3．1 绝缘纸、绝缘纸板和纸制品298

9．1．3．2 木材和木制品312

9．1．3．3 胶纸板、胶布板、胶纸管、胶布管313

9．1．3．4 纤维制品316

9．1．3．5 化学制品317

9．1．4 油、纸绝缘结构318

9．1．4．1 覆盖318

9．1．4．2 绝缘层318

9．1．4．3 绝缘隔板318

9．2 变压器的绝缘水平319

9．2．1 变压器绕组及引出线的绝缘水平319

9．2．2 变压器套管对地和套管之间的空气间隙320

9．2．2．1 Um＜300kV的绕组320

9．2．2．2 中性点套管带电部分的对地空气间隙321

9．2．2．3 Um≥300kV的绕组321

9．3 变压器内、外部的典型电场和典型绝缘结构322

9．3．1 变压器中绝缘的分类322

9．3．2 变压器内部的典型电场322

9．3．3 变压器内部的典型绝缘结构323

9．3．4 变压器外部电场324

9．4 变压器的主绝缘324

9．4．1 变压器主绝缘结构的选择原则324

9．4．2 变压器的主绝缘结构324

9．4．3 变压器主绝缘结构的发展前景326

9．4．4 变压器器身绝缘典型结构326

9．4．4．1 高压为40kV及以下电压等级变压器器身绝缘典型结构326

9．4．4．2 高压为66kV级的器身绝缘328

9．4．4．3 高压为110kV级的器身绝缘328

9．4．4．4 高压为220kV级的器身绝缘330

9．5 变压器的纵绝缘332

9．5．1 工频电压、雷电冲击电压、操作冲击电压在变压器绕组上的分布332

9．5．1．1 变压器上的作用电压的种类332

9．5．1．2 几种不同类型电压的波形和在绕组上的电压分布333

9．5．2 变压器绕组结构的选择349

9．5．3 变压器绕组纵绝缘的设计354

9．5．3．1 不同电压等级的变压器绕组的结构型式的选择354

9．5．3．2 匝绝缘和匝绝缘与油道绝缘配合的冲击绝缘强度的校核355

9．6 变压器的局部放电356

9．6．1 引起变压器局部放电的原因356

9．6．2 无局部放电变压器的设计与工艺制造359

9．7 变压器工频感应和外施耐压试验时的绝缘特性360

9．7．1 工频电压作用下变压器绝缘系统的绝缘特性360

9．7．2 工频电压作用下变压器绝缘结构中采取的对策361

9．7．2．1 绝缘材料的选择361

9．7．2．2 充分利用提高变压器油的放电特性的一切手段361

9．7．2．3 提高沿面放电的措施361

9．8 变压器中其他典型结构的电场362

9．8．1 变压器的端绝缘362

9．8．1．1 变压器端部电场的描述362

9．8．1．2 变压器端部电场的基本结构362

9．8．2 变压器的引线绝缘364

9．8．2．1 变压器引线的选择364

9．8．2．2 变压器引线绝缘370

9．8．2．3 变压器引线绝缘距离372

9．9 变压器绝缘表面的沿面放电378

9．9．1 引起变压器绝缘表面沿面放电的结构原因378

9．9．2 引起变压器绝缘表面沿面放电的因素380

9．9．3 防止变压器绝缘表面发生沿面放电的对策和措施380

9．10 快速瞬态过电压383

9．10．1 快速瞬态过电压的产生和特点383

9．10．1．1 快速瞬态过电压的产生过程383

9．10．1．2 快速瞬态过电压的特点383

9．10．2 快速瞬态过电压对变压器绝缘的影响383

9．10．2．1 快速瞬态过电压的最大幅值383

9．10．2．2 快速瞬态过电压作用在变压器上时的电压分布情况383

9．10．3 快速瞬态过电压作用下变压器绕组上应采取的措施384

附录9．A 按GB／T 7595—2000《运行中变压器油质量标准》，油中溶解气体组分含量色谱分析检验周期和要求384

附录9．B 不同电极形状及操作方法对变压器油击穿电压测定值的影响385

附录9．C 计算式(9-39)和式(9-40)中系数φ求取时所用的附图386

第10章 变压器油箱388

10．1 概述388

10．2 对变压器油箱的基本要求388

10．2．1 6kV、10kV电压等级388

10．2．2 35kV电压等级390

10．2．3 66kV电压等级391

10．2．4 110kV电压等级393

10．2．5 220kV电压等级394

10．2．6 330kV电压等级396

10．2．7 500kV电压等级397

10．3 油箱的分类与结构398

10．3．1 油箱的分类398

10．3．1．1 按冷却方式进行分类398

10．3．1．2 按油箱外形进行分类400

10．3．2 常用油箱的结构401

10．3．2．1 中小型变压器油箱401

10．3．2．2 大型变压器油箱404

10．4 油箱结构设计要点411

10．4．1 箱沿结构411

10．4．2 吊攀结构412

10．4．3 法兰连接结构413

10．4．4 变压器的密封415

10．4．4．1 密封的基本知识415

10．4．4．2 密封结构的设计416

10．4．4．3 变压器密封的特点418

10．4．5 油箱的器身定位结构420

10．4．5．1 器身的下部定位结构420

10．4．5．2 器身的上部定位结构420

10．4．6 强油导向冷却时的导油结构421

10．4．6．1 利用下夹件进行导油421

10．4．6．2 利用导油管进行导油421

10．4．6．3 箱底导油结构422

10．4．7 油箱磁屏蔽422

10．4．7．1 油箱磁屏蔽的结构422

10．4．7．2 油箱磁屏蔽的设计424

10．4．8 油箱电磁屏蔽424

10．4．8．1 油箱电磁屏蔽与磁屏蔽的比较424

10．4．8．2 油箱电磁屏蔽的结构425

10．4．9 油箱的隔声降噪结构425

10．4．9．1 变压器本体噪声的产生机理425

10．4．9．2 油箱降噪的技术措施425

10．4．9．3 隔声技术措施426

10．4．10 套管升高座及管接头的设计426

10．4．10．1 利用套管升高座旋转保证外绝缘距离426

10．4．10．2 斜升高座的设计427

10．4．10．3 斜管接头的设计429

10．4．10．4 箱壁端部圆弧形、顶盖梯形的油箱上所用套管升高座壁展开尺寸的计算429

10．4．11 油箱设计的注意问题431

10．5 变压器油箱耐压力学性能分析与计算432

10．5．1 油箱力学性能简化计算的传统解析方法432

10．5．1．1 箱壁力学性能计算432

10．5．1．2 各种加强铁的强度估算435

10．5．1．3 箱沿密封部件的机械强度计算437

10．5．1．4 箱底的机械强度计算438

10．5．1．5 盖板的应力与挠度438

10．5．1．6 箱壁及其加强铁力学性能的计算举例439

10．5．2 油箱耐压力学特性的计算机分析与结构优化设计440

10．5．2．1 油箱耐压力学特性的计算机分析440

10．5．2．2 油箱结构的优化设计440

10．5．3 油箱耐压试验的失效形式与材料的许用应力442

10．5．3．1 油箱耐压试验的失效形式442

10．5．3．2 油箱材料的许用应力442

10．5．4 油箱加强铁的结构443

第11章 变压器结构件设计与力学性能分析444

11．1 变压器内部结构件及其力学性能分析444

11．1．1 变压器内部器身结构简介444

11．1．1．1 铁心磁路结构444

11．1．1．2 铁心夹紧结构444

11．1．2 绑扎铁心结构的结构件力学性能分析447

11．1．2．1 力学分析的基本假设449

11．1．2．2 铁心柱叠片绑扎力所对应相关结构件的机械强度计算450

11．1．2．3 铁心拉板及其相关件的机械强度计算451

11．1．2．4 铁轭夹件的机械强度计算455

11．1．2．5 铁轭拉带的应力计算462

11．1．2．6 上铁轭撑板的应力与变形计算464

11．1．2．7 器身垫脚的机械强度计算465

11．1．2．8 下定位钉及上部定位件焊缝的应力计算467

11．1．2．9 器身上部压板及下部托板的应力计算468

11．1．3 螺杆夹紧铁轭结构的机械强度计算470

11．1．3．1 铁心叠片的夹紧力470

11．1．3．2 铁心柱绑扎带的绑扎厚度计算471

11．1．3．3 三相三柱铁心结构机械强度计算472

11．1．3．4 三相五柱铁心结构机械强度计算475

11．1．3．5 器身压钉的机械强度计算478

11．1．3．6 下夹件上肢板的机械强度计算480

11．2 变压器抗地震性能分析480

11．2．1 与地震有关的常用术语解释480

11．2．2 地震时变压器的破坏形式483

11．2．2．1 动态损坏483

11．2．2．2 静态损坏483

11．2．2．3 保护装置误动作483

11．2．3 变压器的抗震计算483

11．2．3．1 变压器本体的抗震能力计算484

11．2．3．2 变压器套管的抗震能力计算485

第12章 变压器组件490

12．1 无励磁分接开关490

12．1．1 无励磁分接开关的标准490

12．1．2 无励磁分接开关的性能要求490

12．1．2．1 额定值490

12．1．2．2 性能要求490

12．1．3 无励磁分接开关的型号491

12．1．4 无励磁分接开关的结构形式492

12．1．4．1 鼓形结构无励磁分接开关492

12．1．4．2 楔形结构无励磁分接开关493

12．1．4．3 笼形结构无励磁分接开关494

12．1．4．4 条形结构无励磁分接开关494

12．1．4．5 盘形结构无励磁分接开关495

12．1．5 无励磁分接开关的分接布置495

12．1．5．1 中性点调压495

12．1．5．2 绕组中部调压496

12．2 有载分接开关496

12．2．1 有载分接开关的有关定义498

12．2．1．1 分接选择器498

12．2．1．2 切换开关498

12．2．1．3 选择开关498

12．2．1．4 转换选择器498

12．2．1．5 过渡阻抗498

12．2．1．6 驱动机构498

12．2．1．7 触头组498

12．2．1．8 切换开关和选择开关的触头498

12．2．1．9 循环电流499

12．2．1．10 开断电流499

12．2．1．11 恢复电压499

12．2．1．12 分接变换(操作)499

12．2．1．13 操作循环499

12．2．1．14 绝缘水平499

12．2．1．15 额定通过电流In499

12．2．1．16 最大额定通过电流Inm499

12．2．1．17 额定级电压Ui499

12．2．1．18 最大额定级电压Uim499

12．2．1．19 额定频率499

12．2．1．20 分接开关的分接位置数499

12．2．1．21 型式试验499

12．2．1．22 出厂(例行)试验500

12．2．2 有载分接开关的技术要求500

12．2．2．1 额定特性500

12．2．2．2 对设计和结构的要求500

12．2．2．3 触头温升500

12．2．2．4 切换能力501

12．2．2．5 有载分接开关开断容量501

12．2．2．6 短路电流耐受能力501

12．2．2．7 有载分接开关的机械寿命501

12．2．2．8 试验电压501

12．2．2．9 局部放电试验502

12．2．2．10 耐受压力及真空的能力502

12．2．3 有载分接开关电动机构的技术要求503

12．2．3．1 辅助电源电压的允许变动范围503

12．2．3．2 逐级控制503

12．2．3．3 分接位置指示器503

12．2．3．4 分接变换在进行的指示503

12．2．3．5 极限装置503

12．2．3．6 并联控制装置503

12．2．3．7 旋转方向的保护503

12．2．3．8 过电流闭锁装置503

12．2．3．9 重起动装置503

12．2．3．10 变换操作计数器503

12．2．3．11 电动机构的手摇操作503

12．2．3．12 电动机构的机械寿命503

12．2．3．13 电动机构辅助线路的绝缘504

12．2．4 有载分接开关的型号及技术数据504

12．2．4．1 基本型号504

12．2．4．2 相数504

12．2．4．3 额定电压等级504

12．2．4．4 分接选择器绝缘等级504

12．2．4．5 基本接线图507

12．2．4．6 调压方式507

12．2．5 MR公司典型产品508

12．2．5．1 V型有载分接开关508

12．2．5．2 M型有载分接开关512

12．2．5．3 VV型有载分接开关513

12．2．5．4 保护继电器518

12．2．5．5 滤油机518

12．2．5．6 电动机构519

12．2．5．7 有载分接开关电子运行控制系统523

12．2．6 长征电器一厂生产的有载分接开关523

12．2．6．1 ZY1A(M)型有载分接开关523

12．2．6．2 FY30型有载分接开关525

12．2．6．3 KY1型真空有载分接开关527

12．2．6．4 KY2型真空有载分接开关528

12．2．6．5 电动机构529

12．2．6．6 开关附件529

12．2．7 华明电力设备制造有限公司生产的有载分接开关533

12．2．7．1 CM型有载分接开关533

12．2．7．2 CV型有载分接开关534

12．2．7．3 SM型有载分接开关535

12．2．7．4 CVT型干式真空有载分接开关535

12．2．7．5 开关操作机构537

12．2．8 沈阳变压器厂开关制造厂生产的有载分接开关537

12．2．8．1 仿MR公司M型有载分接开关537

12．2．8．2 仿MR公司V型有载分接开关537

12．2．9 英国Associated(联合)有载分接开关公司生产的有载分接开关538

12．2．9．1 AT型和ATV型有载分接开关538

12．2．9．2 AE型有载分接开关540

12．2．9．3 有载分接开关附件541

12．2．10 ABB公司生产的有载分接开关541

12．2．10．1 UZE型和UZF型有载分接开关541

12．2．10．2 UB型有载分接开关543

12．2．10．3 UC型有载分接开关544

12．2．10．4 操动机构545

12．3 套管546

12．3．1 套管的型号表示546

12．3．2 套管的技术要求547

12．3．2．1 套管的试验电压547

12．3．2．2 套管的介质损耗角正切和电容量548

12．3．2．3 套管的局部放电量及无线电干扰549

12．3．2．4 套管测量端子、电压抽头的电容、介质损耗角正切和工频耐受电压试验549

12．3．2．5 套管的热稳定性能549

12．3．2．6 套管各部位的发热温度和温升550

12．3．2．7 套管的密封性能551

12．3．2．8 套管的弯曲耐受负荷551

12．3．2．9 套管耐受的热短时电流552

12．3．2．10 油浸纸电容套管内变压器油的要求553

12．3．3 套管的分类553

12．3．4 典型套管的结构554

12．3．4．1 复合瓷绝缘导杆式套管554

12．3．4．2 单体瓷绝缘导杆式套管555

12．3．4．3 有附加绝缘导杆式套管557

12．3．4．4 35kV级穿缆式套管559

12．3．4．5 35kV级电容式大电流套管561

12．3．4．6 60～550kV电容式套管567

12．3．4．7 硅橡胶绝缘套管571

12．3．4．8 特高压变压器套管571

12．3．4．9 环氧浸纸高压和超高压套管575

12．3．4．10 南京电气集团公司(南京电瓷厂)油纸电容套管581

12．3．4．11 西安高压电瓷厂电容套管585

12．3．4．12 抚顺雷诺尔公司油纸电容套管596

12．4 冷却器599

12．4．1 风冷却器599

12．4．1．1 风冷却器的额定冷却容量599

12．4．1．2 技术要求599

12．4．1．3 风冷却器的结构600

12．4．1．4 风扇602

12．4．1．5 油泵604

12．4．1．6 流量指示器(油流继电器)607

12．4．1．7 典型冷却器610

12．4．1．8 低噪声强油循环风冷却器612

12．4．2 变压器用强迫油循环水冷却器614

12．4．2．1 冷却器的额定冷却容量614

12．4．2．2 技术要求614

12．4．2．3 单管水冷却器615

12．4．2．4 双重管水冷却器615

12．5 片式散热器619

12．5．1 概述619

12．5．2 片式散热器标准619

12．5．2．1 产品型号、规格619

12．5．2．2 主要技术要求620

12．5．3 散热器的有效散热面积620

12．5．3．1 散热器的几何面积620

12．5．3．2 自冷和风冷的有效散热面积621

12．5．4 片式散热器用的风扇622

12．5．5 片式散热器的数据624

12．5．5．1 保定多田冷却设备有限公司生产的散热器技术数据624

12．5．5．2 涿州华丰机械厂生产的片式散热器技术数据627

12．5．5．3 沈阳天通电力设备厂生产的片式散热器技术数据639

12．6 气体继电器644

12．6．1 气体继电器的标准644

12．6．1．1 气体继电器的型号及其意义644

12．6．1．2 气体继电器的技术要求644

12．6．2 气体继电器的工作原理和结构646

12．6．3 集气盒647

12．6．4 其他规格的气体继电器648

12．6．4．1 皮托(Pitot)继电器648

12．6．4．2 日本BR-1型继电器650

12．6．4．3 英国P&B Weir(威尔)公司的MK-10型气体继电器650

12．7 压力释放阀652

12．7．1 压力释放阀的标准652

12．7．1．1 压力释放阀的型号及其意义652

12．7．1．2 压力释放阀的技术要求652

12．7．2 压力释放阀的规格653

12．7．3 压力释放阀的喷油有效口径653

12．7．4 压力释放阀的工作原理和结构654

12．8 速动油压继电器655

12．8．1 速动油压继电器型号655

12．8．2 速动油压继电器的技术要求655

12．8．3 速动油压继电器的工作原理和结构655

12．8．3．1 Qualitrol公司生产的速动油压继电器655

12．8．3．2 沈阳中大电器公司生产的速动油压继电器656

12．9 变压器用温度计657

12．9．1 变压器温度计的型号表示658

12．9．1．1 压力式温度计的型号658

12．9．1．2 绕组温度计658

12．9．2 压力式温度计658

12．9．2．1 压力式温度计的技术要求658

12．9．2．2 压力式温度计的结构659

12．9．3 变压器绕组温度计661

12．9．3．1 绕组温度计的型号661

12．9．3．2 绕组温度计的参数及主要技术要求661

12．9．3．3 绕组温度计的工作原理661

12．9．4 干式变压器温度计663

12．9．4．1 电阻温度计的型号表示663

12．9．4．2 电阻温度计的参数664

12．9．4．3 电阻温度计的技术要求664

12．9．4．4 电阻温度计和温度传感器的安装664

12．9．4．5 热电偶型干式变压器温度计665

12．9．5 计算机型变压器温度监控装置666

12．9．5．1 AKM公司的变压器温度监控装置666

12．9．5．2 Messko公司的变压器监控装置669

12．9．5．3 Qualitrol公司的电子温度监视器669

12．9．6 变压器热点温度计669

12．9．6．1 ABB公司的FT1010型热点温度计670

12．9．6．2 Luxtron公司的WTS型热点温度计670

12．10 套管电流互感器674

12．10．1 电流互感器的标准674

12．10．2 电流互感器的技术要求674

12．10．2．1 测量用电流互感器674

12．10．2．2 保护用电流互感器675

12．10．2．3 暂态保护用电流互感器676

12．10．2．4 TPX、TPY、TPZ级电流互感器的误差限值677

12．10．3 保护用电流互感器“级”的选用678

12．10．3．1 P级电流互感器678

12．10．3．2 TPS级电流互感器678

12．10．3．3 TPX级电流互感器678

12．10．3．4 TPY级电流互感器678

12．10．3．5 TPZ级电流互感器678

12．11 变压器储油柜679

12．11．1 变压器用储油柜的标准680

12．11．2 储油柜的技术要求680

12．11．3 敞开式储油柜680

12．11．4 密封式(隔膜式)储油柜681

12．11．5 密封式(胶囊式)储油柜681

12．11．6 叠形波纹式储油柜681

12．11．6．1 叠形波纹式储油柜的结构682

12．11．6．2 叠形波纹式储油柜的性能683

12．11．6．3 储油柜的型号和规格683

12．11．6．4 储油柜的安装684

12．11．6．5 注油684

12．11．7 波纹膨胀式储油柜684

12．11．7．1 波纹膨胀式储油柜的结构684

12．11．7．2 波纹膨胀式储油柜的规格685

12．11．8 密封式(胶囊)储油柜的胶囊686

12．12 排油-注氮式变压器灭火装置689

12．12．1 排油-注氮式变压器灭火装置的标准689

12．12．2 排油-注氮式变压器灭火装置的总体结构及工作原理690

12．12．3 排油灭火装置的电气线路691

12．12．4 排油灭火装置的技术数据691

12．13 变压器油中溶解气体分析仪692

12．13．1 分析变压器油中溶解气体的标准693

12．13．2 油中溶解气体分析结果的判断693

12．13．2．1 油和固体绝缘材料产生的气体693

12．13．2．2 油中溶解气体的注意值694

12．13．2．3 对一氧化碳和二氧化碳的判断695

12．13．2．4 判断故障性质的三比值法695

12．13．3 油中溶解气体分析系统697

12．13．3．1 气敏半导体检测方式697

12．13．3．2 燃料电池技术697

12．13．3．3 气相色谱技术697

12．13．4 Hydran公司的油中溶解气体分析系统697

12．13．4．1 溶解气体分析系统697

12．13．4．2 技术性能698

12．13．4．3 检测和控制元件的安装698

12．13．4．4 检测结果的显示699

12．13．5 Serveron公司True Gas系统700

12．13．5．1 True Gas系统的工作原理700

12．13．5．2 True Gas油相分析仪的测量范围和准确度701

12．13．6 北京理工大学TRAN-A型变压器故障在线检测仪702

12．14 冲撞记录仪702

12．14．1 冲撞记录仪的结构及工作原理702

12．14．2 几种冲撞记录仪703

第13章 变压器制造工艺706

13．1 铁心制造工艺706

13．1．1 铁心片纵剪下料706

13．1．1．1 设备的调整706

13．1．1．2 常见故障及排除方法708

13．1．2 铁心片横剪下料709

13．1．2．1 普通剪床的剪切下料709

13．1．2．2 自动化横剪线的剪切下料710

13．1．3 铁心片冲孔714

13．1．3．1 冲剪机理714

13．1．3．2 冲床与模具715

13．1．3．3 冲模的安装与更换715

13．1．3．4 冲制715

13．1．3．5 冲制注意事项716

13．1．4 铁心片压毛716

13．1．5 铁心片的涂漆716

13．1．5．1 涂漆准备717

13．1．5．2 涂漆操作717

13．1．5．3 涂漆注意事项717

13．1．6 铁心的预叠717

13．1．6．1 预叠前准备718

13．1．6．2 三相三柱不拼接标准柱的预叠718

13．1．6．3 三相五柱心柱不拼接铁心柱的预叠719

13．1．6．4 三相三柱中柱片拼接的铁心标准柱的预叠719

13．1．6．5 三相五柱中柱片拼接的中柱铁心片的预叠720

13．1．6．6 边柱的预叠720

13．1．6．7 轭铁叠片的预叠720

13．1．7 铁心叠装721

13．1．7．1 铁心叠装准备721

13．1．7．2 打底721

13．1．7．3 叠片预叠产品的叠积721

13．1．7．4 叠片不预叠产品的叠积722

13．1．7．5 装配722

13．1．8 铁心的起立723

13．1．8．1 铁心起立准备723

13．1．8．2 铁心起立操作723

13．1．8．3 铁心起立注意事项724

13．1．9 铁心的绑扎724

13．1．9．1 绑扎材料724

13．1．9．2 绑扎工艺724

13．1．10 铁心的整理725

13．1．11 步进搭接式铁心的叠装726

13．1．12 中小型变压器铁心的叠装727

13．1．13 卷铁心的制造728

13．1．13．1 卷铁心的主要形式728

13．1．13．2 环形铁心的卷制成形728

13．1．13．3 环形框式铁心的制造729

13．1．13．4 卷铁心的退火处理729

13．1．13．5 卷铁心的浸漆729

13．1．13．6 卷铁心的切开730

13．1．14 铁心退火730

13．1．14．1 铁心片退火的必要性730

13．1．14．2 退火的基本原理731

13．1．14．3 铁心片退火工艺732

13．1．14．4 退火的质量问题、产生原因及排除方法735

13．1．15 铁心加工设备736

13．1．15．1 纵剪生产线736

13．1．15．2 横剪生产线738

13．1．15．3 退火炉740

13．1．15．4 铁心立式粘带绑扎机743

13．1．15．5 铁心翻转台744

13．2 油箱及附件的加工744

13．2．1 油箱的结构形式与常用的焊接方式744

13．2．1．1 油箱的结构形式744

13．2．1．2 油箱及附件加工常用的焊接方法744

13．2．2 油箱的加工752

13．2．2．1 箱沿加工概述752

13．2．2．2 上节油箱箱壁的加工754

13．2．2．3 箱盖的制造756

13．2．2．4 上节油箱组立757

13．2．2．5 下节油箱的焊装758

13．2．2．6 上节油箱的焊装760

13．2．3 箱顶通气连管、油箱连管的配焊762

13．2．3．1 箱顶通气连管的配焊762

13．2．3．2 储油柜及连管的配焊764

13．2．4 冷却系统的配装765

13．2．4．1 油箱的安装就位及连管的准备765

13．2．4．2 冷却系统的配装765

13．2．5 连管及升高座的加工766

13．2．5．1 连管的加工766

13．2．5．2 升高座的加工768

13．2．6 油箱及附件的检漏769

13．2．6．1 气压试漏检验770

13．2．6．2 表面渗透探伤772

13．2．7 夹件制造773

13．2．7．1 夹件用料的下料及加工773

13．2．7．2 夹件的焊装及整形773

13．2．8 油箱及其附件的除锈涂漆776

13．2．8．1 除锈776

13．2．8．2 产品涂漆777

13．3 绝缘件制造工艺781

13．3．1 变压器绝缘件781

13．3．1．1 层压纸板的压制781

13．3．1．2 绝缘端圈的制造782

13．3．1．3 静电板的制造783

13．3．1．4 线圈垫块的穿配784

13．3．1．5 纸板筒的制造785

13．3．1．6 酚醛纸筒的制造785

13．3．1．7 瓦楞纸板的制造787

13．3．2 绝缘零件的制造设备787

13．3．2．1 油压机788

13．3．2．2 冲床788

13．3．2．3 剪板机788

13．3．2．4 圆剪机788

13．3．2．5 带锯机789

13．3．2．6 纸板条倒边机789

13．3．2．7 三辊滚板机790

13．3．2．8 数控加工中心790

13．3．3 绝缘零部件的保管790

13．4 绕组制造工艺791

13．4．1 绕组的绕制工艺791

13．4．1．1 绕组绕制前的准备工作791

13．4．1．2 圆筒式绕组的绕制791

13．4．1．3 连续式绕组的绕制795

13．4．1．4 螺旋式绕组的绕制803

13．4．1．5 纠结式绕组的绕制811

13．4．1．6 内屏蔽连续式绕组的绕制819

13．4．1．7 箔式绕组的绕制821

13．4．2 绕组的压装工艺822

13．4．2．1 绕组的修整和压紧822

13．4．2．2 绕组轴向压紧力和螺杆拉应力的计算823

13．4．3 绕组的制造设备和工具824

13．4．3．1 卧式绕线机824

13．4．3．2 立式绕线机825

13．4．3．3 铜焊机的结构及使用826

13．4．3．4 绕线模827

13．4．3．5 绕组起立架829

13．4．3．6 绕组轴向压紧设备830

13．4．3．7 常用工具的结构及使用831

13．5 变压器装配834

13．5．1 大中型变压器器身装配835

13．5．1．1 器身装配前的准备——绕组、铁心、绝缘件的验收835

13．5．1．2 拆上铁轭836

13．5．1．3 下铁轭绝缘的安装837

13．5．1．4 裹绝缘筒、绕组整理、套装837

13．5．1．5 插上铁轭、上夹件840

13．5．1．6 插板试验840

13．5．2 变压器器身引线连接840

13．5．2．1 引线准备840

13．5．2．2 引线连接841

13．5．2．3 焊线试验844

13．5．3 变压器的试装844

13．5．3．1 变压器器身部分的试装844

13．5．3．2 变压器引线部分的试装845

13．5．4 变压器器身干燥848

13．5．5 变压器真空浸油848

13．5．5．1 概述848

13．5．5．2 变压器本体内真空浸油工艺848

13．5．6 变压器总装配850

13．5．6．1 绕组轴向压紧850

13．5．6．2 器身的清理和紧固851

13．5．6．3 油箱及屏蔽安装852

13．5．6．4 升高座及套管式电流互感器的安装853

13．5．6．5 储油柜的安装854

13．5．6．6 套管的安装855

13．5．6．7 变压器真空注油858

13．5．7 冷却装置的安装860

13．5．7．1 概述860

13．5．7．2 片式散热器861

13．5．7．3 扁管形散热器861

13．5．7．4 强油风冷却器861

13．5．7．5 强油水冷却器862

13．5．7．6 冷却装置的安装863

13．5．8 变压器整体试漏864

13．5．8．1 概述864

13．5．8．2 工具和材料864

13．5．8．3 操作过程864

13．5．8．4 试漏方法865

13．5．8．5 试漏注意事项867

13．5．9 拆卸、包装867

13．5．9．1 拆卸867

13．5．9．2 包装867

13．5．10 装配厂房条件868

13．5．10．1 厂房的工艺布置868

13．5．10．2 起重能力和桥式起重机吊高868

13．5．10．3 环境净化水平868

13．5．11 主要设备869

13．5．11．1 装配架869

13．5．11．2 绕组套装吊具869

13．5．11．3 铜焊机、冷压焊机869

13．5．11．4 干燥设备870

13．5．11．5 油处理设备874

13．5．11．6 油压机876

13．5．11．7 真空机组877

13．5．11．8 气垫车877

第14章 变压器试验878

14．1 绝缘特性测量879

14．1．1 绝缘电阻测量879

14．1．1．1 多层介质的吸收现象879

14．1．1．2 绝缘电阻、吸收比和极化指数测量880

14．1．1．3 结果判定880

14．1．2 介质损耗角正切测量881

14．1．2．1 tanδ测量的原理及意义881

14．1．2．2 tanδ测量使用的仪器881

14．1．2．3 变压器tanδ测量的温度换算882

14．2 空载电流和空载损耗的测量883

14．2．1 空载损耗测量试验程序883

14．2．2 空载损耗测量用试验电源883

14．2．3 空载损耗测量试验线路及对试验仪器的要求884

14．2．4 非额定条件下空载损耗的测量885

14．3 短路阻抗和负载损耗的测量886

14．3．1 额定条件下的短路阻抗和负载损耗的测量887

14．3．2 非额定条件下的短路阻抗和负载损耗的测量889

14．3．2．1 降低电流下的短路阻抗和负载损耗的测量889

14．3．2．2 非额定频率下的短路阻抗和负载损耗的测量889

14．3．2．3 三相变压器的单相负载损耗及短路阻抗的测量890

14．4 工频耐压试验890

14．4．1 试验设备890

14．4．2 试验线路及方法891

14．4．3 耐压试验应注意的问题892

14．5 感应耐压及局部放电试验892

14．5．1 感应耐压试验893

14．5．1．1 试验要求893

14．5．1．2 单相变压器的感应耐压试验893

14．5．1．3 三相变压器的感应耐压试验895

14．5．1．4 感应耐压试验应注意的问题897

14．5．2 局部放电试验897

14．5．2．1 局部放电的产生897

14．5．2．2 局部放电的测量898

14．5．2．3 局部放电故障诊断904

14．6 雷电冲击及操作冲击试验908

14．6．1 雷电冲击电压波形908

14．6．2 操作冲击电压波形909

14．6．3 冲击电压的测量911

14．6．3．1 冲击分压器测量系统911

14．6．3．2 用电场传感器测量冲击电压913

14．6．3．3 冲击电压数字测量913

14．6．4 变压器的雷电冲击及操作冲击试验914

14．6．4．1 变压器的雷电冲击试验914

14．6．4．2 变压器的操作冲击试验918

14．7 温升试验920

14．7．1 试验方法921

14．7．1．1 直接负载法921

14．7．1．2 相互负载法921

14．7．1．3 零序电流法922

14．7．1．4 短路法922

14．7．2 温度测量923

14．7．2．1 冷却介质温度测量923

14．7．2．2 油温度测量923

14．7．2．3 绕组温度测量924

14．7．3 温升计算925

14．7．3．1 油顶层温升计算925

14．7．3．2 绕组温升计算925

14．7．4 温升试验应注意的几个问题927

14．7．4．1 电源容量校核及补偿927

14．7．4．2 热点温度测量及油色谱分析928

14．7．4．3 多绕组变压器的温升试验928

14．8 声级测量929

14．8．1 声级计权及测量仪器929

14．8．2 变压器声级测量方法930

14．8．2．1 测量条件930

14．8．2．2 背景噪声测量及校正930

14．8．2．3 变压器声压级的测量931

14．8．3 声级测量结果计算932

14．8．3．1 环境校正系数K的确定932

14．8．3．2 吸声量的计算932

14．8．3．3 表面声压级的计算932

14．8．3．4 声功率级的计算933

14．9 短路承受能力试验933

14．9．1 有关标准规定和要求933

14．9．1．1 承受短路的耐热能力933

14．9．1．2 承受短路的动稳定能力934

14．9．2 短路承受能力试验方法934

14．9．2．1 试验前变压器的条件934

14．9．2．2 试验方法935

14．9．3 试验结果的判定936

14．9．3．1 容量小于100MVA的变压器试验结果判定方法936

14．9．3．2 容量大于100MVA的变压器试验结果判定方法936

14．9．3．3 补充的试验结果判定方法937

第15章 变压器的运输、安装和投运前的交接试验939

15．1 变压器的运输方式和类型939

15．1．1 长距离运输939

15．1．1．1 铁路运输939

15．1．1．2 公路运输941

15．1．1．3 水路运输943

15．1．2 短距离运输943

15．2 变压器运到后的检查项目943

15．3 变压器的安装及投运前的交接试验943

15．3．1 变压器的安装943

15．3．1．1 变压器安装前的准备工作943

15．3．1．2 变压器安装步骤944

15．3．2 变压器安装后的绝缘处理944

15．3．2．1 变压器油的处理944

15．3．2．2 变压器器身的绝缘处理945

15．3．2．3 真空注油945

15．3．2．4 热油循环946

15．3．2．5 静放946

15．3．3 变压器投运前的交接试验946

第16章 电力变压器订货合同的技术规范952

16．1 概述952

16．2 电力变压器制造中适用的标准952

16．3 选用变压器的一般原则953

16．3．1 变压器符合的标准和技术规范953

16．3．2 变压器的类型953

16．3．3 变压器的额定电压和电压组合954

16．3．3．1 变压器的额定电压954

16．3．3．2 电压组合954

16．3．4 变压器的额定容量954

16．3．4．1 发电机升压变压器954

16．3．4．2 变电所降压变压器954

16．3．4．3 单相变压器954

16．3．4．4 容量分配954

16．3．5 分接954

16．3．5．1 带分接绕组的选用原则954

16．3．5．2 调压方式的选用原则954

16．3．5．3 分接范围955

16．3．6 绝缘水平955

16．3．7 损耗955

16．3．8 短路阻抗955

16．3．9 三相系统变压器绕组联结方法956

16．3．10 变压器的冷却方式956

16．3．10．1 推荐的冷却方式956

16．3．10．2 冷却器的布置方式及控制和运行956

16．3．11 变压器油和油的保护957

16．3．12 变压器的技术参数和制造成本957

16．4 技术要求957

16．4．1 一般技术要求957

16．4．1．1 油浸式变压器的技术要求957

16．4．1．2 干式电力变压器的技术要求958

16．4．2 特殊技术要求958

16．5 三相系统中变压器并联运行958

16．5．1 并联运行的条件958

16．5．2 联结方法958

16．6 变压器中的局部放电959

16．7 变压器的声级960

16．7．1 环境保护对噪声的判断960

16．7．2 声级水平960

16．8 变压器的热老化率与寿命961

16．9 变压器组件962

16．10 标志、起吊、安装和贮存962

16．11 制造厂应提供的技术文件和图表962

16．11．1 制造厂向设计院提供的技术文件962

16．11．2 制造厂向用户提供的技术文件963

16．11．3 用户需要时制造厂向用户提供的主要部件及备件规格图表963

16．12 建议的供需双方签订的技术协议书内容964

16．12．1 正常项目964

16．12．1．1 变压器符合的标准或技术规范964

16．12．1．2 变压器的名称和型号964

16．12．1．3 相数及联结组标号964

16．12．1．4 频率964

16．12．1．5 干式或油浸式964

16．12．1．6 装设位置965

16．12．1．7 冷却方式965

16．12．1．8 每个绕组的额定容量965

16．12．1．9 每个绕组的额定电压和设备最高电压965

16．12．1．10 调压方式及范围965

16．12．1．11 系统接地方式或各侧中性点的绝缘水平965

16．12．1．12 各个绕组的绝缘水平965

16．12．1．13 短路阻抗及允许偏差965

16．12．1．14 损耗965

16．12．1．15 套管泄漏比距及伞形、伞距和干弧距离965

16．12．1．16 变压器带、不带小车或滚轮965

16．12．1．17 运输方式966

16．12．1．18 附件、仪表、铭牌、油位指示器等的安装位置966

16．12．1．19 有关辅助电源电压966

16．12．1．20 油保护系统的类型966

16．12．1．21 套管及套管式电流互感器的要求966

16．12．1．22 变压器表面涂漆的颜色966

16．12．2 特殊项目966

16．12．2．1 环境条件不同于GB 1094.1或GB 6450的部分966

16．12．2．2 发电机变压器直接或通过开关装置与发电机相接，承受甩负载的工作条件966

16．12．2．3 变压器直接或通过短距离架空线接GIS966

16．12．2．4 影响变压器空气绝缘间隙和端子位置的安装空间位置966

16．12．2．5 负载情况966

16．12．2．6 变压器联结组是否有变换，进行联结变换的方法，出厂时要求哪种联结966

16．12．2．7 变压器所连接系统的短路特性及可能影响变压器设计的限值966

16．12．2．8 对变压器机械强度、油箱机械强度和局部放电量不同于标准要求的部分967

16．12．2．9 对耐受短路力的计算结果967

16．12．2．10 声级水平与声级测量967

16．12．2．11 零序阻抗测量967

16．12．2．12 需要的其他特殊试验项目967

16．12．2．13 特殊的组件需求967

16．12．3 并联运行967

16．12．4 其他967

附录16A 套管式电流互感器的选用原则968

第17章 变压器电磁场数值计算972

17．1 静电场计算972

17．1．1 概述972

17．1．1．1 解析公式法972

17．1．1．2 数值计算法972

17．1．2 影响变压器油许用电场强度的主要因素972

17．1．3 计算变压器静电场的有限元方法973

17．1．3．1 根据变压器实际求解对象建立模型973

17．1．3．2 为前处理自动剖分程序建立数据文件974

17．1．3．3 有限元分析974

17．1．3．4 利用后处理程序输出结果975

17．1．4 变压器主绝缘可靠性评价的全域扫描法975

17．2 漏磁场计算977

17．2．1 概述977

17．2．2 漏磁场数值计算的理论基础977

17．2．3 绕组漏磁场计算978

17．2．3．1 建立模型978

17．2．3．2 有限元方程979

17．2．3．3 磁通密度的计算980

17．2．3．4 绕组漏磁场分布980

17．2．4 引线漏磁场计算982

17．2．4．1 建立模型982

17．2．4．2 漏磁场分布和预防局部过热措施983

17．2．5 绕组漏磁场和引线漏磁场的共同作用984

17．2．6 金属结构件中的涡流场985

17．2．6．1 简化模型985

17．2．6．2 涡流及其涡流损耗的计算985

17．3 三维电磁场计算与应用软件986

17．3．1 三维电磁场数值计算简介986

17．3．2 应用软件987

参考文献988