殼式變壓器繞組

殼式變壓器繞組的形狀都是矩形的，它用多根并聯導線的組合線在專用的機床上水平繞制成單餅或雙餅型式，經過整型，然后將線餅按要求連接起來，并用專用的絕緣件將各個線餅間隔開。最后將高壓、低壓等線餅組裝成相繞組。殼式變壓器繞組和心式變壓器繞組的各個繞組的排列方式和在繞組的放置方式上有很大的區別。其一，心式變壓器中各個繞組是同心地套在鐵心的心柱上，而殼式變壓器中的一個相繞組中的各個繞組是交錯排列的，所示。一般情況下，每個相繞組被交錯排列成兩個安匝組，當變壓器容量很大時，則可以交錯排列成更多的安匝組。其二，心式變壓器繞組中的各個線餅是水平放置的，而殼式變壓器繞組中的線餅是垂直放置的，如圖 ! "#&所示。殼式變壓器中各個繞組的線餅數都不多，但線餅中的匝數卻很多，線餅的面積很大，所以繞組的串聯電容很大，而并聯電容卻很小，因此，殼式變壓器繞組中的沖擊系數 (較小，約為 )’* +*之間。由于 !較小，起始分布接近線性，過渡過程中振蕩小，因此，沖擊電壓分布比較均勻，繞組線餅間的梯度電壓小。

9.混合式繞組在—個繞組匕，如果存在著兩種或兩種以上的不同的繞制型式的線餅，則把這種繞組稱為混合式繞組。在生產實踐中，制造廠已經采用了多種結構型式的混合式繞組，下面介紹主要的幾種。

（1）糾結連續式繞組在糾結連續式繞組中，有部分線餅被繞制成糾結式，其余線餅則被繞制成連續式。這種結構往往110KV電壓等級的變壓器繞組上被采用。糾結式線餅的數目和繞組的容量有關，隨著容量的增加，糾結式線餅數減小，一般在 + ,’-個線餅范圍內選擇。圖 ! ".(是單根線糾結連續式結構線匝連接的剖面圖。圖中第 ’ ,+線餅是糾結式結構，其余為連續式結構。實際上糾結連續式繞組導線的并聯根數可以是兩根或三根，糾結式可以是“普通”的，也可以用“插花”的。應該根據實際情況進行選擇，這里不再多加敘述。糾結連續式一般的結構特點是：

1）糾結式線餅中的線匝間電壓是這個線餅所有線匝的匝電壓的總和，而連續式線餅中線匝間電壓等于匝電壓，兩者匝間電壓相差 $ ,&倍（見圖 ! ".(）。因此，不同結構型式線餅中的導線匝絕緣應該具有不同的絕緣厚度。

2）由于兩種不同的結構型式的線餅具有差別較大的縱向電容，當它們串聯起來使用時，在雷電沖擊電壓的作用下，連接處的幾個連續式線餅會出現較大的梯度（比前面糾結部分的梯度大，但比全連續式的梯度要小許多）。因此，在糾結部分結束后的幾個連續式線餅之間的油道上，要安排較大的油道墊塊，以適應較大梯度電壓的作用。

（2）內屏蔽插入電容連續式繞組內屏蔽插入電容連續式繞組是由若干個內屏蔽插入電容式線餅和若干個連續式線餅串聯成的變壓器繞組。這種結構型式在電壓等級為 ’’$()、&&$()、#$$()變壓器繞組上使用，且不受變壓器容量大小的限制，因此，應用范圍很廣。插入電容式可以采用兩段屏、四段屏或者四段屏、兩段屏一起采用。圖 ! "#’是兩段屏插入電容式線餅和連續式線餅組成的內屏蔽插人電容連續式繞組的部分線餅剖面圖。

圖 ! "#’中第 ’ *+線餅是插人電容式，其中前 ,餅插入 ,匝，后 ,餅插入 &匝。第 -*’&線餅是連續式，各個線餅的匝數均為 +，并聯根數為 ’（實際上由于插入了屏蔽線匝，它在線餅的輻向上要占據一定的高度，為了保持各個線餅具有同樣的輻向高度，要減少工作線匝的數目。此處只是為了示意，故把各個線餅的匝數都取成一樣）。內屏蔽插人電容連續式繞組既有插入電容式結構的特點，又有連續式結構的特點。除此以外，還有其他特點：

1）由于插入電容式線餅所具有的縱向電容量隨屏蔽匝數的減少而減少，因此，插入電容式線餅很容易作成其縱向電容量按階梯狀下降的布置形式，而連續式線餅的縱向電容量可以作為階梯狀電容量分布的較低一級，所以內屏蔽插入電容連續式繞組是一種具有比較理想的沖擊電壓分布的變壓器繞組。

2）由于特點 1），插入電容連續式繞組不會出現糾結連續式繞組中糾結式線餅和連續式線餅連接處有較大梯度的問題。這樣內屏蔽插入電容連續式繞組中的連續式線餅間的油道絕緣比較容易處理。

（3）其他多種結構混合式繞組 %除上述兩種混合式繞組以外，還有一些其他型式混合式繞組。如插花糾結式線餅、普通糾結式線餅、插入電容式線餅和連續式線餅的串聯成一個變壓器繞組。當然作成這種型式的繞組工藝上很復雜，但它主要的目的是希望繞組在沖擊電壓的作用下，有非常理想的電壓分布。另外，在某些大容量高電壓變壓器的高壓繞組（如220KV級發電機用無載變壓器的高壓繞組），往往采用內屏蔽插入電容連續式繞組。在連續式線餅部位中，常常需要布置四個分接線段，由于分接線段匝數少（往往少于一個線餅的匝數），用連續式繞制會造成線餅中墊條過多，線餅機械強度很差的弊病。若一個分接占用一個線餅，則分接出線要從內徑側引出，這樣困難更大。而采用糾結式，則很容易地解決上述的難題。在連續式線餅部位插入幾個糾結式線餅，也就成為混合式繞組中的一種結構。

這種混合式繞組結構特點主要集中在四個糾結式線餅上，它們是：

1）圖 % &’!四個線餅中 *+、,+、!+、%+、’+、-+是變壓器分接引出線標號， *+和線餅中 )號線匝相連， ,+和線餅中 .、/號線匝相連， !+和線餅中 )*號線匝相連， %+和線餅中 )?號線匝相連， ’+和線餅中 !,、!’號線匝相連， -+和線餅中 %!號線匝相連。 )*號和 )?號線匝之間不允許連接。

2）四個糾結式線餅，雖然在繞制上和其他糾結式線餅沒有兩樣，但在糾結單元之間和糾結單元中，糾結線的連接上是*不一樣的。它們都不需要在繞制的過程中進行連接，只要各自單獨把線引出即可。

3）圖四個線餅一般布置在靠近高壓繞組 0、1、2端 !"3左右的位置上。作用在該部位上雷電沖擊電壓的電位和梯度的數值已經很小，所以在連續式線餅部位插入幾個糾結式線餅，造成雷電沖擊電壓分布的變化不會給線餅的絕緣結構帶來處理上的困難。不過糾結式線餅中線匝的匝絕緣應該考慮到匝間電壓比連續式線餅線匝的匝電壓高幾倍的事實而妥善處理。