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第1章 配电变压器综述1

1.1 变压器概述1

前言1

1.2 变压器的分类2

1.3 变压器的型号含义和技术要求3

1.3.1 变压器的型号含义3

1.3.2 型号中损耗性能水平代号6

1.3.3 型号中特殊使用环境代号10

1.4 铭牌及技术数据11

1.3.4 使用条件和技术要求11

1.5 三相变压器常用联结组的比较17

1.5.1 三相绕组最基本的联结方式17

1.5.2 Yzn11联结的特点19

1.5.3 Yyn0联结的特点21

1.5.4 Dyn11联结的特点24

1.5.5 Dyn11和Yyn0联结的应用及注意事项26

1.6 新配电变压器油的选择和取样27

1.6.1 变压器油的组成和一般特性27

1.6.2 取油样的方法30

1.6.3 变压器油的性能与组分之间的关系31

1.6.4 石蜡基油和环烷基油的性能比较31

1.6.5 变压器油的选用原则33

1.7 配电变压器的现状34

1.8 配电变压器的发展趋势42

1.8.1 提高变压器的可靠性43

1.8.2 降低变压器的损耗44

1.8.4 油浸式配电变压器的发展趋势45

1.8.3 干式配电变压器的发展趋势45

1.8.5 向预装组合化发展46

1.8.6 SF6变压器、电缆变压器和超导变压器的发展46

第2章 配电变压器的结构47

2.1 结构概述47

2.2 铁心49

2.2.1 铁心的作用49

2.2.2 铁心的分类50

2.2.3 硅钢片的品种和性能54

2.2.4 铁心截面和铁心叠积卷绕61

2.2.5 铁心的夹紧结构65

2.2.6 铁心的接地66

2.3 绕组69

2.3.1 绕组的形式69

2.3.2 层式绕组70

2.3.3 连续式绕组71

2.3.4 螺旋式绕组73

2.3.5 箔式绕组74

2.3.6 绕组的散热油道74

2.3.7 三绕组变压器绕组的正确布置75

2.4 绝缘76

2.4.1 变压器耐受电压的规定78

2.4.2 绝缘结构78

2.4.3 绝缘材料型号编制方法80

2.4.4 常用绝缘材料85

2.5 油箱和冷却系统96

2.5.1 油箱96

2.5.2 冷却系统98

2.6 变压器本体保护装置100

2.6.2 油位计101

2.6.1 储油柜101

2.6.3 吸湿器103

2.6.4 净油器104

2.6.5 气体继电器105

2.6.6 安全气道和释压阀108

2.6.7 测温装置110

2.7 套管及其他设备111

2.7.1 套管111

2.7.2 分接开关114

2.7.3 取油样活门及其他118

第3章 配电变压器的制造方法119

3.1 变压器制造主要工艺过程119

3.1.1 变压器制造过程119

3.1.2 制造技术的发展120

3.2 铁心制造126

3.2.1 铁心结构126

3.2.2 铁心的制造和装配132

3.2.4 铁心填充系数、工艺系数、叠片系数及叠装系数141

3.2.3 全斜铁心接缝形式的比较141

3.3 绕组的制造和器身装配144

3.3.1 绕组的主要零部件和材料144

3.3.2 主绝缘设计147

3.3.3 绕组的纵绝缘设计148

3.3.4 绕组的制作151

3.3.5 绕组的绝缘处理166

3.3.6 器身装配168

3.4.1 铜导线的焊接173

3.4 引线焊接和油箱焊接工艺173

3.4.2 铝导线和铜铝接头的焊接174

3.4.3 摩擦焊176

3.4.4 闪光焊176

3.4.5 冷压焊177

3.4.6 储能焊177

3.4.7 氩弧焊177

3.4.8 引线的高频焊接177

3.4.9 油箱焊接技术178

3.5 调压开关的安装178

3.6 引线支架的制作和器身安装179

3.7 涂装183

3.7.1 除锈方法184

3.7.2 涂料的选用185

3.8 变压器的总装配187

3.9 配电变压器制造厂所需工装设备一览表188

4.2 S9型、新S9型叠铁心变压器195

4.2.1 S9型配电变压器195

4.1 概述195

第4章 S11型、S9型叠铁心变压器195

4.2.2 新S9型配电变压器204

4.3 制造S11型叠铁心变压器需采用的新技术208

4.3.1 高导磁硅钢片208

4.3.2 阶梯接缝叠铁心209

4.3.3 菱格上胶绝缘纸214

4.3.4 自粘DMD纸215

4.3.10 新型螺旋式绕组216

4.3.9 绕组采用半油道结构216

4.3.8 采用垫块预压216

4.3.7 绕组用恒压装置压紧处理216

4.3.6 绕组整体套装216

4.3.5 自粘上胶导线216

4.3.11 新导电材料导线217

4.4 S11型叠铁心变压器217

4.4.1 铁心220

4.4.2 绕组222

4.4.3 器身装配223

4.4.5 油箱和总装配224

4.4.4 引线224

第5章 S11型卷铁心变压器225

5.1 概述225

5.2 卷铁心变压器与叠铁心变压器的对比228

5.2.1 卷铁心变压器的优缺点228

5.2.2 铁心材料消耗上的比较229

5.2.3 铁心附加损耗的比较230

5.2.4 设计方面的分析对比231

5.2.5 生产周期和工时成本的比较234

5.2.6 产品性能的分析比较235

5.2.7 专用设备的投资237

5.2.8 对比小结237

5.3 卷铁心变压器制造过程238

5.3.1 闭铁心243

5.3.2 闭铁心卷制方法和设备244

5.3.3 开铁心249

5.3.4 切铁心250

5.4.1 铁心及剪切卷绕设备253

5.4 S11型卷铁心变压器结构253

5.4.2 卷铁心退火工艺259

5.4.3 绕组和绕制设备266

5.4.4 器身和总装配274

5.5 S11型配电变压器的技术经济分析274

5.5.1 投资回报测算数学模型274

5.5.2 新购买S11型配电变压器的投资回报测算275

5.5.3 更换S9型配电变压器的投资回报测算276

5.5.4 更换S7型或更早的配电变压器的投资回报测算276

5.5.5 结论278

5.6 35kV卷铁心变压器279

第6章 S11、S12型R型卷铁心变压器280

6.1 R型卷铁心变压器概述280

6.6.1 发展史和性能280

6.1.2 特点281

6.2 R型卷铁心变压器的结构和工艺282

6.2.1 R型卷铁心282

6.2.2 铁心带的排料284

6.2.3 铁心剪切与卷制设备和绕线机286

6.2.4 R型卷铁心数控卷制机的纠偏控制289

6.2.5 R型卷铁心热处理工艺292

6.2.6 铁心废品的分析与返修293

6.2.7 浸漆和烘干295

6.2.8 绕组295

6.2.9 器身与总装配295

7.2.1 立体卷铁心变压器的结构296

7.2 立体卷铁心变压器的结构和发展概况296

第7章 S11～S13型立体卷（叠）铁心变压器296

7.1 立体卷铁心变压器的型号和名称296

7.2.2 立体叠铁心变压器和立体卷铁心变压器297

7.2.3 立体卷铁心变压器生产情况299

7.3 立体卷铁心变压器的磁路特点301

7.3.1 磁路对铁心截面积的影响301

7.3.2 铁心结构对谐波的影响302

7.3.3 联结组应采用Dy联结304

7.3.4 磁路在空载损耗和铁心重量计算中的应用305

7.3.6 绕组铁心柱磁通和卷铁心磁通的计算306

7.3.5 卷铁心变压器的磁通闭合路径306

7.3.7 立体卷铁心变压器试制对计算的验证307

7.4 立体卷（叠）铁心变压器结构和加工设备308

7.4.1 立体卷（叠）铁心及设备308

7.4.2 立体卷铁心变压器的绕组及其他310

7.5 箔式绕组的制作312

第8章 SH13～SH16型非晶合金铁心变压器318

8.1 概述318

8.1.1 非晶合金铁心变压器的型号和损耗的相互求证法318

8.1.2 非晶合金的发展简史321

8.2.1 非晶合金铁心变压器的发展简史326

8.2 非晶合金铁心变压器的发展史和种类326

8.2.2 非晶合金铁心变压器的种类328

8.3 非晶合金材料的特点331

8.4 非晶合金铁心变压器的结构和制作工艺334

8.4.1 制造方法选择334

8.4.2 铁心结构337

8.4.3 退火处理工艺341

8.4.4 绕组和器身总装配342

8.5.1 非晶合金铁心变压器与一般变压器构造不同引起的主电容变化344

8.5 非晶合金铁心变压器耐压试验特点344

8.5.2 变压器主电容对耐压试验的影响346

8.5.3 试验变压器的容量选择347

8.6 非晶合金铁心变压器设计时的注意事项348

8.7 采用非晶合金铁心变压器的经济分析350

第9章 高燃点油（难燃油）变压器353

9.1 防灾型和高燃点油变压器概述353

9.2 不燃油和高燃点油的基本特性357

9.3.2 高燃点油的比较360

9.3 各种不燃油和高燃点油的比较360

9.3.1 两种不燃油的比较360

9.4 高燃点油（β油）变压器的结构特点361

9.4.1 β油的特点361

9.4.2 高燃点油变压器结构特性362

9.4.3 诺迈克（Nomex）纸的特点364

9.5 硅油变压器的结构特点366

9.5.1 硅油的基本特性367

9.5.3 维护成本371

9.5.2 硅油变压器的结构特点371

9.5.4 硅油变压器的发展趋势373

9.6 高燃点油变压器的应用373

第10章 干式变压器375

10.1 干式变压器的型号和性能参数375

10.2 干式变压器的分类378

10.2.1 开启式379

10.2.2 封闭式382

10.2.3 带填料的厚（薄）绝缘浇注变压器382

10.2.4 不带填料的薄绝缘浇注变压器384

10.2.5 树脂绕包式386

10.2.6 采用杜邦技术的OVDT敞开式干式变压器389

10.3 综述391

10.4 结构特点395

10.5 各种干式变压器的特点400

10.5.1 带填料厚绝缘浇注干式变压器结构400

10.5.2 薄绝缘浇注干式变压器的特点402

10.5.3 绕包干式变压器结构408

10.5.4 H级（C级）敞开式干式变压器413

10.6 干式变压器标准416

10.6.1 标准要求419

10.6.2 干式变压器和油浸变压器标准的不同421

10.7 浇注工艺和抗短路能力的改进措施424

10.7.1 环氧树脂浇注工艺特点424

10.7.2 浇注材料的选择和配方设计424

10.7.3 浇注过程中应注意的几个问题426

10.7.4 浇注体气孔的发生和预防427

10.7.6 干式变压器短路试验通不过的原因及改进429

10.7.5 干式变压器短路试验中发现的问题429

10.8 气道尺寸和加装风机对干式变压器温升、容量的影响432

10.8.1 温升随轴向的变化关系432

10.8.2 绕组平均温升随热负载的变化关系433

10.8.3 几何尺寸对平均温升的影响433

10.8.4 加装风机后对容量的影响435

10.9 干式变压器的新发展437

10.9.1 损耗与噪声437

10.9.2 干式变压器的安装及接口437

10.9.3 智能终端TTU438

10.9.4 新要求439

第11章 预装箱式变电站442

11.1 预装箱式变电站的分类和概述442

11.1.1 定义和基本要求442

11.1.2 箱式变电站额定值计算法444

11.1.3 预装箱式变电站446

11.1.4 组合式变压器448

11.1.5 分箱组合式变压器449

11.2.1 型号451

11.2 预装箱式变电站的型号和选型451

11.2.2 预装箱式变电站的选型452

11.3 预装箱式变电站的技术条件和应用455

11.3.1 结构和技术条件455

11.3.2 箱式变电站与常规变电站的实践比较458

11.3.3 箱式变电站运行中无功补偿不足的对策459

11.4 预装箱式变电站规格实例460

11.4.1 ZBW（N）型预装箱式变电站460

11.4.2 XBW（N）系列箱式变电站463

11.5 35kV箱式变电站466

11.5.1 35kV箱式变电站结构466

11.5.2 新泰35kV集装箱式变电站实例简介467

11.6 组合式变压器468

11.6.1 基本情况468

11.6.2 基本参数和要求469

11.7 组合式变压器结构473

11.8 组合式变压器结构设计的几个要点480

11.9.1 共箱带来的问题485

11.9 新型分箱组合式变压器结构485

11.9.2 设备分箱的解决办法487

第12章 智能箱式变电站、地下配电变压器及电缆变压器489

12.1 智能箱式变电站489

12.1.1 智能箱式变电站及其发展489

12.1.2 现场总线控制系统490

12.1.3 智能化结构特点492

12.1.4 智能系统494

12.1.5 箱式变电站智能化的方案和实例496

12.1.6 产品选用要点498

12.1.7 智能箱式变电站的应用前景499

12.2 地下配电变压器499

12.2.1 国外地下配电变压器500

12.2.2 国内地下配电变压器502

12.2.3 地下配电变压器的发展前景505

12.3 电缆变压器505

12.3.1 电缆变压器的基本结构505

12.3.2 电缆变压器的特点和发展前景507

参考文献508