第八章主变压器及平波电抗器 主变压器(又称为牵引变压器),是交直流传动电力机车中的重要电器设备, 用来将接触网上取得的单相工频交流25KV高压电降为机车各电路所需的电压。 主变压器的工作原理与普通单相降压电力变压器基本相同,但由于其工作条件特 殊,特别是为了满足机车调压、整流电路的特殊要求,故在主变压器的设计及结 构型式上均有自身的特点。 平波电抗器是串接在电力机车主电路中的电感装置,用来减小整流电路中的 电流脉动系数,以改善脉流牵引电动机的换向条件。 本章在讨论主变压器基本结构的基础上,结合国产SS系列电力机车实际, 介绍典型主变压器的主要技术数据和结构特点,扼要说明平波电抗器的结构特 点 第一节概述 主变压器的特点 主变压器与电力机车其他部件相比较,其特点大致可归纳为 (1)绕组多 为满足机车调压及辅助设备用电的需要,主变压器除同侧高压绕组外,二次 侧低压绕组有:牵引绕组、辅助绕组、励磁绕组及采暖绕组等多个绕组,有的绕 组还有多个抽头。为保证各绕组之间耦合程度适当,有些绕组还需交叉布置,这 就给绕组的绕制和装配带来一定的难度 (2)电压波动范围大 我国干线电气化铁道接触网的额定电压为(256)KV,即允许电网电压在 19-29KV范围内波动,这就要求主变压器的铁心和绕组绝缘结构设计应留有足够 的裕量,磁路的磁通密度不能过高,以满足高网压下正常工作的要求。 (3)负载变化大 随着机车运行条件的变化,主变压器的负载变化范围很大,这就要求主变压 器应能承受较大的负载变化,并具有一定的过载能力,以保证机车可靠运行。 (4)耐振动 机车运行中产生的冲击和振动将不可避免地传给主变压器,这就要求主变压
第八章 主变压器及平波电抗器 主变压器（又称为牵引变压器），是交-直流传动电力机车中的重要电器设备， 用来将接触网上取得的单相工频交流 25KV 高压电降为机车各电路所需的电压。 主变压器的工作原理与普通单相降压电力变压器基本相同，但由于其工作条件特 殊，特别是为了满足机车调压、整流电路的特殊要求，故在主变压器的设计及结 构型式上均有自身的特点。 平波电抗器是串接在电力机车主电路中的电感装置，用来减小整流电路中的 电流脉动系数，以改善脉流牵引电动机的换向条件。 本章在讨论主变压器基本结构的基础上，结合国产 SS 系列电力机车实际， 介绍典型主变压器的主要技术数据和结构特点，扼要说明平波电抗器的结构特 点。 第一节 概 述 一、主变压器的特点 主变压器与电力机车其他部件相比较，其特点大致可归纳为： （1）绕组多 为满足机车调压及辅助设备用电的需要，主变压器除同侧高压绕组外，二次 侧低压绕组有：牵引绕组、辅助绕组、励磁绕组及采暖绕组等多个绕组，有的绕 组还有多个抽头。为保证各绕组之间耦合程度适当，有些绕组还需交叉布置，这 就给绕组的绕制和装配带来一定的难度。 （2）电压波动范围大 我国干线电气化铁道接触网的额定电压为（ 25 4 6 + − ）KV，即允许电网电压在 19-29KV 范围内波动，这就要求主变压器的铁心和绕组绝缘结构设计应留有足够 的裕量，磁路的磁通密度不能过高，以满足高网压下正常工作的要求。 （3）负载变化大 随着机车运行条件的变化，主变压器的负载变化范围很大，这就要求主变压 器应能承受较大的负载变化，并具有一定的过载能力，以保证机车可靠运行。 （4）耐振动 机车运行中产生的冲击和振动将不可避免地传给主变压器，这就要求主变压
器各部件应具有足够的机械强度,所有连接紧固件应有防松装置。 (5)对阻抗电压要求高 因主变压器二次侧绕组有较高的短路故障机率,故绕组抽头间的阻抗电压不 能太小,以满足机车对调压整流电路和短路保护的要求。 (6)重量轻,体积小,用铜多 为满足机车总体布置及减轻自重的需要,主变压器与同容量的电力变压器相 比,应具有较轻的重量和较小的体积。这就要求主变压器在设计上采用钢导线、 髙导磁率的冷轧电工钢片,强迫油循环冷却;工艺上采用真空干燥、真空注油等 措施,来减轻重量和缩小体积。由于变压器绕组多、容量大、故用钢量特别多 通常,一般电力变压器的铜重与铁重之比为1:4左右;而主变压器一般为1:2, 有的甚至达到1:1。用钢量多不但使主变压器造价高,而且还使冷却困难,冷 却器庞大,这不利于变压器的轻量化 主变压器的型号 国产SS系列电力机车上使用TBQ系列主变压器,其型号其意义为:“T” “铁”路机车用;“B”一“变”压器;“Q”一“牵”引:数字为设计序号 “一”后为“容量(KV·A)/电压等级(kV)”。例如Ss4改型电力机车主变压 器的型号为:TBQ8-4923/25型,即表示其容量为4923kV·A;电压为25kV 第二节主变压器的基本结构 主变压器由器身、油箱、保护装置、冷却系统和出线装置等部件组成。图 8-1所示为TBQ84923/25型主变压器结构图 器身由铁心、绕组(线圈)、器身绝缘和引线装置等组成。 铁心 铁心的作用是构成变压器的闭合磁路,同时也是支撑绕组及引线装置的机械 骨架。因此,要求铁心必须具有良好的导磁性能和足够的机械稳定性, 铁心由心柱、铁轭和夹紧装置组成。其中,套装绕组(线圈)的部分称心柱; 联接心柱构成闭合磁路的部分称铁轭;夹紧装置用来夹紧心柱和铁轭,以构成坚 实的整体,并借以支撑和压紧绕组,固定引线。为了减小铁心中的磁滞和涡流损 耗,心柱和铁轭均采用高磁导率的冷轧电工钢片叠装而成
器各部件应具有足够的机械强度，所有连接紧固件应有防松装置。 （5）对阻抗电压要求高 因主变压器二次侧绕组有较高的短路故障机率，故绕组抽头间的阻抗电压不 能太小，以满足机车对调压整流电路和短路保护的要求。 （6）重量轻，体积小，用铜多 为满足机车总体布置及减轻自重的需要，主变压器与同容量的电力变压器相 比，应具有较轻的重量和较小的体积。这就要求主变压器在设计上采用钢导线、 高导磁率的冷轧电工钢片，强迫油循环冷却；工艺上采用真空干燥、真空注油等 措施，来减轻重量和缩小体积。由于变压器绕组多、容量大、故用钢量特别多。 通常，一般电力变压器的铜重与铁重之比为 1：4 左右；而主变压器一般为 1：2， 有的甚至达到 1：1。用钢量多不但使主变压器造价高，而且还使冷却困难，冷 却器庞大，这不利于变压器的轻量化。 二、主变压器的型号 国产 SS 系列电力机车上使用 TBQ 系列主变压器，其型号其意义为：“T” 一“铁”路机车用；“B”一“变”压器；“Q”一“牵”引；数字为设计序号； “一”后为“容量（kV·A）/电压等级（kV）”。例如 SS4 改型电力机车主变压 器的型号为：TBQ8－4923/25 型，即表示其容量为 4923kV·A；电压为 25 kV。 第二节 主变压器的基本结构 主变压器由器身、油箱、保护装置、冷却系统和出线装置等部件组成。图 8-1 所示为 TBQ84923/25 型主变压器结构图。 一、器 身 器身由铁心、绕组（线圈）、器身绝缘和引线装置等组成。 1．铁心 铁心的作用是构成变压器的闭合磁路，同时也是支撑绕组及引线装置的机械 骨架。因此，要求铁心必须具有良好的导磁性能和足够的机械稳定性。 铁心由心柱、铁轭和夹紧装置组成。其中，套装绕组（线圈）的部分称心柱； 联接心柱构成闭合磁路的部分称铁轭；夹紧装置用来夹紧心柱和铁轭，以构成坚 实的整体，并借以支撑和压紧绕组，固定引线。为了减小铁心中的磁滞和涡流损 耗，心柱和铁轭均采用高磁导率的冷轧电工钢片叠装而成
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鼎 珊镁图 用 图8-1TBQ8型主变压器总图(单位:mm) 1-100蝶阀:2-波纹管:3-油流继电器:4-BJL-25300套管:5-信号温度计:6-油样活门:7-下油箱:8-出线 装置:9吸湿器:10-上油箱:11-油位表:12-储油柜;13-主变压器铭牌:15-滤波电抗器铭牌:16-潜油泵 17通风机:18-冷却柜:19-压力释放阀:20-50活门
图 8-1 TBQ8 型主变压器总图（单位：mm） 1-100 蝶阀；2-波纹管；3-油流继电器；4-BJL-25/300 套管；5-信号温度计；6-油样活门；7-下油箱；8-出线 装置；9-吸湿器；10-上油箱；11-油位表；12-储油柜；13-主变压器铭牌；15-滤波电抗器铭牌；16-潜油泵； 17-通风机；18-冷却柜；19-压力释放阀；20-50 活门
主变压器的铁心结构型式有心式和壳式两类。心式铁心通常为垂直放置,圆 筒形的高、低压绕组同心地套装在心柱上,使绕组包围心柱见图7-2(a。为充 分利用绕组内圆空间,心柱截面常为外接圆形的多级阶梯形;为使磁通在铁轭中 分布均匀,铁轭截面最好与心柱截面相同,但为了使夹紧装置及绝缘零件等结构 简化,铁轭截面一般都采用矩形或倒多级梯形。心式铁心结构简单、并具有绕组 装配及绝缘处理比较容易,短路时绕组机械稳定性好等优点,因此是目前应用最 广泛的结构形式。国产TBQ系列主变压器大多采用单相二柱式心式叠铁心,如 图8-2所示。 45 图82TBQ8型主变压器的单相二柱式心式叠铁心(单位:mm) 壳式铁心通常为卧放布置,它由电工钢片叠成“日”字形,铁心截面为矩形。 高、低压绕组交错叠装在中间的一个心柱上,心柱通过旁轭构成闭合磁路,使铁 心包围绕组,[见图7-2(b)]。这种结构具有机械强度高,能采用适形油箱、阻抗 电压易满足各种需求等优点。但其制造复杂,铁心用材较多,故实际应用较少。 目前在我国运用的干线电力机车中,只有从法国引进的6G型电力机车及国产 SS7型电力机车的主变压器采用壳式铁心。 铁心的心柱和铁轭由剪切成条形的冷轧硅钢片叠装而成,因此在选择铁心叠 积方式时,应充分考虑冷轧电工钢片的导磁性能具有方向性的特点,即顺着材料 轧制方向的导磁性能最好,而垂直于轧制方向的导磁性能显著降低。为尽量避免 磁通转向时垂直于轧制方向,冷轧电工钢片接缝宜采用45°斜接缝。但由于斜 接缝叠片的剪切工艺装备比较复杂,故TBQ系列主变压器的铁心均采用半直半 斜接缝。即电工钢片的4个接缝中,有二个是直接缝,有二个是斜接缝。这可显 著减小空载损耗和空载电流。在铁心叠装过程中,叠片应按图8-2中Ⅰ、Ⅱ两种
主变压器的铁心结构型式有心式和壳式两类。心式铁心通常为垂直放置，圆 筒形的高、低压绕组同心地套装在心柱上，使绕组包围心柱[见图 7-2(a)]。为充 分利用绕组内圆空间，心柱截面常为外接圆形的多级阶梯形；为使磁通在铁轭中 分布均匀，铁轭截面最好与心柱截面相同，但为了使夹紧装置及绝缘零件等结构 简化，铁轭截面一般都采用矩形或倒多级梯形。心式铁心结构简单、并具有绕组 装配及绝缘处理比较容易，短路时绕组机械稳定性好等优点，因此是目前应用最 广泛的结构形式。国产 TBQ 系列主变压器大多采用单相二柱式心式叠铁心，如 图 8-2 所示。 图 8-2 TBQ8 型主变压器的单相二柱式心式叠铁心（单位：mm） 壳式铁心通常为卧放布置，它由电工钢片叠成“日”字形，铁心截面为矩形。 高、低压绕组交错叠装在中间的一个心柱上，心柱通过旁轭构成闭合磁路，使铁 心包围绕组，[见图 7-2(b)]。这种结构具有机械强度高，能采用适形油箱、阻抗 电压易满足各种需求等优点。但其制造复杂，铁心用材较多，故实际应用较少。 目前在我国运用的干线电力机车中，只有从法国引进的 6G 型电力机车及国产 SS7 型电力机车的主变压器采用壳式铁心。 铁心的心柱和铁轭由剪切成条形的冷轧硅钢片叠装而成，因此在选择铁心叠 积方式时，应充分考虑冷轧电工钢片的导磁性能具有方向性的特点，即顺着材料 轧制方向的导磁性能最好，而垂直于轧制方向的导磁性能显著降低。为尽量避免 磁通转向时垂直于轧制方向，冷轧电工钢片接缝宜采用 45°斜接缝。但由于斜 接缝叠片的剪切工艺装备比较复杂，故 TBQ 系列主变压器的铁心均采用半直半 斜接缝。即电工钢片的 4 个接缝中，有二个是直接缝，有二个是斜接缝。这可显 著减小空载损耗和空载电流。在铁心叠装过程中，叠片应按图 8-2 中Ⅰ、Ⅱ两种
排列方式交错叠积,使叠装后相邻两层的接缝互相错开。为了提高工作效率通常 对0.35mm厚电工钢片,采用每三片为一叠。 由电工钢片叠成的铁心必须用夹紧装置夹紧,使铁心层间紧密,防止铁心反 复磁化时产生噪音,同时也使变压器器身在运输和运行中保持机械稳定。心柱采 用环氧玻璃纤维粘带绑扎,绑扎后加热固化。铁轭的夹紧装置由上、下两组夹件、 方铁和铁轭绝缘组成,夹件通过铁轭两边的方铁,借助穿心螺杆夹紧铁轭。为减 少夹件和铁轭叠片中的涡流损耗,必须在夹件和铁轭、铁轭和方铁之间垫以绝缘 纸板做成的夹件绝缘。夹件绝缘还可形成油道,以冷却铁轭。 为了防止变压器运行或试验时由于静电感应作用在铁心或其他金属构件上 产生悬浮电位,造成对地放电,铁心及所有金属构件(除穿心螺杆外)都必须可 靠接地。由于铁心叠片间的绝缘电阻较小,一片叠片接地即可认为所有叠片已接 地。TBQ系列主变压铁心的接地点设在高压侧上夹件处,上铁轭与上夹件之间 用导电片相连接,然后通过油箱盖或拉板等经油箱接地。 应当注意的是:整个铁心只允许有一点接地。如果有两点或两点以上接地时, 则接地点之间可能形成闭合回路,当主磁通穿过此闭合回路时,就会在其中产生 循环电流,造成铁心局部过热、邻近的绝缘件碳化、变压器油被分解等故障.这 是不允许的 2.绕组 绕组是主变压器最关键的部件,为了保证变压器安全可靠运行,变压器绕组 必须具有足够的电气强度、耐热强度、机械强度和良好的散热条件,使变压器既 能在额定工作条件下长期使用,又能经受住过渡过程中(如短路、雷击、操作等) 产生的过电压、过电流以及相应的电磁力作用,不致发生绝缘击穿、过热、变形 或损坏。 绕组是组成变压器绕组的基本单元,单相心式变压器的每个绕组都是由分别 布置在两个 心柱上的两个绕组并联或串联而成。绕组由纸包扁(圆)铜线和绝缘件组成 绝缘件构成绕组的主绝缘的纵绝缘,使绕组固定在一定位置上,并形成冷却油道。 (1)绕组的结构形式 绕组的结构形式分为同心式和交迭式两种(见图7-2)。同心式绕组是将变压
排列方式交错叠积，使叠装后相邻两层的接缝互相错开。为了提高工作效率通常 对 0.35mm 厚电工钢片，采用每三片为一叠。 由电工钢片叠成的铁心必须用夹紧装置夹紧，使铁心层间紧密，防止铁心反 复磁化时产生噪音，同时也使变压器器身在运输和运行中保持机械稳定。心柱采 用环氧玻璃纤维粘带绑扎，绑扎后加热固化。铁轭的夹紧装置由上、下两组夹件、 方铁和铁轭绝缘组成，夹件通过铁轭两边的方铁，借助穿心螺杆夹紧铁轭。为减 少夹件和铁轭叠片中的涡流损耗，必须在夹件和铁轭、铁轭和方铁之间垫以绝缘 纸板做成的夹件绝缘。夹件绝缘还可形成油道，以冷却铁轭。 为了防止变压器运行或试验时由于静电感应作用在铁心或其他金属构件上 产生悬浮电位，造成对地放电，铁心及所有金属构件（除穿心螺杆外）都必须可 靠接地。由于铁心叠片间的绝缘电阻较小，一片叠片接地即可认为所有叠片已接 地。TBQ 系列主变压铁心的接地点设在高压侧上夹件处，上铁轭与上夹件之间 用导电片相连接，然后通过油箱盖或拉板等经油箱接地。 应当注意的是：整个铁心只允许有一点接地。如果有两点或两点以上接地时， 则接地点之间可能形成闭合回路，当主磁通穿过此闭合回路时，就会在其中产生 循环电流，造成铁心局部过热、邻近的绝缘件碳化、变压器油被分解等故障．这 是不允许的。 2．绕组 绕组是主变压器最关键的部件，为了保证变压器安全可靠运行，变压器绕组 必须具有足够的电气强度、耐热强度、机械强度和良好的散热条件，使变压器既 能在额定工作条件下长期使用，又能经受住过渡过程中（如短路、雷击、操作等） 产生的过电压、过电流以及相应的电磁力作用，不致发生绝缘击穿、过热、变形 或损坏。 绕组是组成变压器绕组的基本单元，单相心式变压器的每个绕组都是由分别 布置在两个 心柱上的两个绕组并联或串联而成。绕组由纸包扁（圆）铜线和绝缘件组成， 绝缘件构成绕组的主绝缘的纵绝缘，使绕组固定在一定位置上，并形成冷却油道。 （1）绕组的结构形式 绕组的结构形式分为同心式和交迭式两种（见图 7-2）。同心式绕组是将变压
器的高、低压绕组绕成直径不同的圆筒形,套装在同一个铁心柱上。它具有结构 简单、制造方便等特点,是最常用的一种绕组形式。按绕制方式不同,同心式绕 组又分为圆筒式、螺旋式、连续式和纠结式等基本形式。交迭式绕组都做成饼式 绕组,高、低压绕组互相交错叠放,易于构成多条并联支路,主要用于壳式变压 器和特种变压器(如电焊、电炉变压器)中 变压器绕组根据容量大小、电压高低和使用条件的不同,选用不同的结构形 式。主变压器中常用的同心式绕组有以下几种形式。 ①圆筒式绕组 圆筒式绕组又称层式绕组,是同心式绕组中最简单的一种形式。通常用单根 或几根扁导线或圆导线绕制而成,同层线匝相互紧靠,沿绕组轴向排列,如图 8-3(a所示。圆筒式绕组分为单层、双层、多层3种。单层和双层绕组一般用作 低压绕组。用1~6根导线直接在绕线模或绝缘纸筒上并连绕制:多层绕组用作 髙压绕组,层间用电缆纸及绝缘撑条隔开,构成轴向油道,以改善散热条件。圆 筒式绕组绕制方便,但端部支撑的稳定性较差。 (b) 图8-3同心式绕组 (a)圆筒式:(b)螺旋式:(c)连续式 l-绝缘端圈:2-绝缘纸筒:3-绝缘撑条:4-绝缘垫块. ②螺旋式绕组 螺旋式绕组通常由沿绕组幅向重叠排列的多根扁导线并绕而成,每一线饼只 有一匝,整个绕组象螺纹一样绕制下去,故称为螺旋式。匝间垫有绝缘垫块,形 成径向油道,固定在绝缘纸筒上的撑条间构成轴向油道,如图8-3(b)所示。螺旋 式绕组按并列绕制的线圈数目的不同,又有单列、双列和四列螺旋绕组之分。螺 旋式绕组的机械强度高、冷却条件好,并联导线多,但匝数较少,常用作大电流
器的高、低压绕组绕成直径不同的圆筒形，套装在同一个铁心柱上。它具有结构 简单、制造方便等特点，是最常用的一种绕组形式。按绕制方式不同，同心式绕 组又分为圆筒式、螺旋式、连续式和纠结式等基本形式。交迭式绕组都做成饼式 绕组，高、低压绕组互相交错叠放，易于构成多条并联支路，主要用于壳式变压 器和特种变压器（如电焊、电炉变压器）中。 变压器绕组根据容量大小、电压高低和使用条件的不同，选用不同的结构形 式。主变压器中常用的同心式绕组有以下几种形式。 ①圆筒式绕组 圆筒式绕组又称层式绕组，是同心式绕组中最简单的一种形式。通常用单根 或几根扁导线或圆导线绕制而成，同层线匝相互紧靠，沿绕组轴向排列，如图 8-3(a)所示。圆筒式绕组分为单层、双层、多层 3 种。单层和双层绕组一般用作 低压绕组。用 1～6 根导线直接在绕线模或绝缘纸筒上并连绕制；多层绕组用作 高压绕组，层间用电缆纸及绝缘撑条隔开，构成轴向油道，以改善散热条件。圆 筒式绕组绕制方便，但端部支撑的稳定性较差。 图 8-3 同心式绕组 （a）圆筒式；（b）螺旋式；（c）连续式。 1-绝缘端圈；2-绝缘纸筒；3-绝缘撑条；4-绝缘垫块. ②螺旋式绕组 螺旋式绕组通常由沿绕组幅向重叠排列的多根扁导线并绕而成，每一线饼只 有一匝，整个绕组象螺纹一样绕制下去，故称为螺旋式。匝间垫有绝缘垫块，形 成径向油道，固定在绝缘纸筒上的撑条间构成轴向油道，如图 8-3(b)所示。螺旋 式绕组按并列绕制的线圈数目的不同，又有单列、双列和四列螺旋绕组之分。螺 旋式绕组的机械强度高、冷却条件好，并联导线多，但匝数较少，常用作大电流
的低压绕组。 螺旋式绕组由于并绕导线根数较多,内层和外层导线所处的磁场位置不同, 导线长度也不相等,故每根导线的阻抗不等,致使并联导线中电流分布不均匀, 绕组附加损耗增加而发热加剧。为此,在绕制过程中并绕导线间必须进行换位。 待殊换位 标准换位 持殊换位 图8-4并联导线的换位示意图 并绕导线的换位方法有标准换位。特殊换位及均匀交叉换位等几种,如图 8-4所示。所谓“标准换位”就是通过换位把并绕导线的位置完全对称互换,如 图8-5(a)所示。“特殊换位”则是把并绕导线等分成两组(或四组),把两组(或 四组)导线间进行标准换位,而每组内导线相互位置不变,如图8-5(b)、(d)所示, “均匀交叉换位”通常用于双螺旋式绕组,它在并列的两列螺旋绕组之间进行, 在每个换位处,将第一列螺旋的最上面一根导线移至第二列螺旋的最上面;同时 将第二列螺旋的最下面一根导线移至第一列螺旋的最下面(上、下换位成交叉 状),如图8-5(e)所示。这种换位方法的换位数等于两列螺旋并绕导线总数,换 位位置均匀分布在绕组的不同位置上,通过全部换位依次将一列螺旋的导线换到 另一列螺旋上,最后回到原来的位置。对于四螺旋式绕组可将相邻的两列螺旋看」 成一组双螺旋绕组,这样四螺旋绕组就可分成两组双螺旋绕组分别进行均匀交叉 换位 图8-5并绕导线的换位 (a)标准换位:(b)2组特殊换位:(c)2组标准换位:(d4组特殊换位:(e)均匀交叉换位 ③连续式绕组 连续式绕组是由单根或多根(一般不超过4根)并联扁导线先沿绕组径向串
的低压绕组。 螺旋式绕组由于并绕导线根数较多，内层和外层导线所处的磁场位置不同， 导线长度也不相等，故每根导线的阻抗不等，致使并联导线中电流分布不均匀， 绕组附加损耗增加而发热加剧。为此，在绕制过程中并绕导线间必须进行换位。 图 8-4 并联导线的换位示意图 并绕导线的换位方法有标准换位。特殊换位及均匀交叉换位等几种，如图 8-4 所示。所谓“标准换位”就是通过换位把并绕导线的位置完全对称互换，如 图 8-5(a)所示。“特殊换位”则是把并绕导线等分成两组（或四组），把两组（或 四组）导线间进行标准换位，而每组内导线相互位置不变，如图 8-5(b)、(d)所示， “均匀交叉换位”通常用于双螺旋式绕组，它在并列的两列螺旋绕组之间进行， 在每个换位处，将第一列螺旋的最上面一根导线移至第二列螺旋的最上面；同时 将第二列螺旋的最下面一根导线移至第一列螺旋的最下面（上、下换位成交叉 状），如图 8-5(e)所示。这种换位方法的换位数等于两列螺旋并绕导线总数，换 位位置均匀分布在绕组的不同位置上，通过全部换位依次将一列螺旋的导线换到 另一列螺旋上，最后回到原来的位置。对于四螺旋式绕组可将相邻的两列螺旋看 成一组双螺旋绕组，这样四螺旋绕组就可分成两组双螺旋绕组分别进行均匀交叉 换位。 图 8-5 并绕导线的换位 (a)标准换位；(b)2 组特殊换位；(c)2 组标准换位；(d)4 组特殊换位；(e)均匀交叉换位。 ③连续式绕组 连续式绕组是由单根或多根（一般不超过 4 根）并联扁导线先沿绕组径向串
联绕制数匝,构成一个线段(又称线饼),然后采用特殊的“翻线法”使绕制连 续过渡到下一个线段,用这种方法绕制的若干个串联线段就成了连续式绕组,如 图8-3(c)所示,相邻线段之间用绝缘垫块隔开,形成径向油道,撑条之间形成轴 向油道。连续式绕组的绕制技术要求较高,且费工时,但它的机械强度高,冷却 条件好,能在较大范围内适应容量和电压的要求,一般用于大容量变压器中作高 压或中压绕组 ④双饼式绕组 双饼式绕组的绕制方法与连续式绕组基本相似,它是以两个连续式线段为 组,组成一个双饼。各双饼绕组在套装到心柱上后,再根据需要把它们之间并联 或串联焊接起来。因此,采用双饼式绕组可使绕组具有较多的抽头,一般用作特 种变压器及壳式变压器的绕组。 绕组绕制完成后,需进行干燥、调整髙度、整形压紧、出头包扎、浸渍绝缘 漆等处理,以提髙绕组的机械强度和绝缘强度,防止绕组在各工序传递过程中吸 (2)绕组的绕向 绕组的线匝环绕方向称为绕向,绕组的绕向分为左绕向和右绕向两种,左绕 向:指从起绕头由上往下看,若线匝环绕方向为逆时针方向,则为左绕向,如图 8-6(a)所示。 图8-6绕组的绕向 (a)左绕向:(b)右绕向 右绕向:指从起绕头由上往下看,若线匝环绕方向为顺时针方向,则为右绕 向,如图8-6(b)所示。 判别绕组的绕向非常重要,绕组绕向不同,则绕组的极性也不相同,如果绕
联绕制数匝，构成一个线段（又称线饼），然后采用特殊的“翻线法”使绕制连 续过渡到下一个线段，用这种方法绕制的若干个串联线段就成了连续式绕组，如 图 8-3(c)所示，相邻线段之间用绝缘垫块隔开，形成径向油道，撑条之间形成轴 向油道。连续式绕组的绕制技术要求较高，且费工时，但它的机械强度高，冷却 条件好，能在较大范围内适应容量和电压的要求，一般用于大容量变压器中作高 压或中压绕组。 ④双饼式绕组 双饼式绕组的绕制方法与连续式绕组基本相似，它是以两个连续式线段为一 组，组成一个双饼。各双饼绕组在套装到心柱上后，再根据需要把它们之间并联 或串联焊接起来。因此，采用双饼式绕组可使绕组具有较多的抽头，一般用作特 种变压器及壳式变压器的绕组。 绕组绕制完成后，需进行干燥、调整高度、整形压紧、出头包扎、浸渍绝缘 漆等处理，以提高绕组的机械强度和绝缘强度，防止绕组在各工序传递过程中吸 潮。 （2）绕组的绕向 绕组的线匝环绕方向称为绕向，绕组的绕向分为左绕向和右绕向两种，左绕 向：指从起绕头由上往下看，若线匝环绕方向为逆时针方向，则为左绕向，如图 8-6（a）所示。 图 8-6 绕组的绕向 （a）左绕向；（b）右绕向 右绕向：指从起绕头由上往下看，若线匝环绕方向为顺时针方向，则为右绕 向，如图 8-6（b）所示。 判别绕组的绕向非常重要，绕组绕向不同，则绕组的极性也不相同，如果绕
组绕向判别错误,那么绕组经过串联或并联之后,绕组间预期的电势极性关系必 然也是错误的,不是电压输出不正确,就是绕组因短路而烧损 (3)绕组的排列 绕组排列方式主要应从阻抗电压大小、出线方便程度及绝缘结构的合理性等 方面综合考虑。对于同心式排列的三绕组变压器,一般将低压绕组靠近铁心柱布 置,因它与铁心所需的绝缘距离较小,有利于缩小绕组尺寸;带有较多抽头的低 压绕组布置在最外面,便于抽头的引出和连接;高压绕组位于两个低压绕组之间, 形成低一高一低排列方式,以减少阻抗电压。图8-7所示为TBQ8-4923/25型主 变压器的绕组布置和绝缘结构示意图 3、器身绝缘和引线装置 油浸式变压器的内部绝缘分为主绝缘和纵绝缘两类,主绝缘是指绕组(或引 线)对地及对其他绕组(或引线)之间的绝缘;纵绝缘则指同一绕组不同部位之 间的绝缘。绝缘结构尺寸,特别是主绝缘尺寸将直接影响变压器的重量和外形尺 寸,以及阻抗电压、损耗等性能数据。 对于同心式绕组的主绝缘广泛采用油隔板绝缘结构,TBQ系列主变压器的 绕组与心柱、不同绕组之间的隔板为4~5mm厚的酚醛纸筒,绕组均匀绕在酚醛 纸筒上,并且绕组与油箱、铁心以及不同绕组之间必须有足够的绝缘距离(油隙)。 绕组不同部位间的纵绝缘为由垫块、撑条构成的轴向、径向油道组成。主变压器 的器身绝缘结构除了要保证足够的绝缘强度外,还应满足绕组散热的要求。为此 器身装配时,必须保证套装时3个绕组必须同心,高度一致,垫块要上下对齐, 保证油路通畅。并且,套装最外层低压绕组前,必须先放好隔板组,让外层绕组 压住隔板。隔板组的作用是让冷却油沿绕组之间和绕组与心柱之间的油道流动, 以利绕组和铁心的散热 应当指出,变压器的内部绝缘强度在很大程度上与器身的工艺处理有关,例 如:固体绝缘材料被油浸透的程度;绝缘干燥程度;绝缘结构中存在空气的多少; 器身的清洁度以及变压器油的净化脱气程度等。因此,主变压器的器身在组装完 成后,应进行真空干燥处理。器身进油箱前要用干净的变压器油冲洗干净 绕组引线均用裸铜排制成,引线与绕组出头的焊接采用电阻焊接。由于钢是 加速变压器油氧化的催化剂,故引线表面要覆盖一层绝缘漆作保护层。所有绕组
组绕向判别错误，那么绕组经过串联或并联之后，绕组间预期的电势极性关系必 然也是错误的，不是电压输出不正确，就是绕组因短路而烧损。 （3）绕组的排列 绕组排列方式主要应从阻抗电压大小、出线方便程度及绝缘结构的合理性等 方面综合考虑。对于同心式排列的三绕组变压器，一般将低压绕组靠近铁心柱布 置，因它与铁心所需的绝缘距离较小，有利于缩小绕组尺寸；带有较多抽头的低 压绕组布置在最外面，便于抽头的引出和连接；高压绕组位于两个低压绕组之间， 形成低一高一低排列方式，以减少阻抗电压。图 8-7 所示为 TBQ8－4923/25 型主 变压器的绕组布置和绝缘结构示意图。 3、器身绝缘和引线装置 油浸式变压器的内部绝缘分为主绝缘和纵绝缘两类，主绝缘是指绕组（或引 线）对地及对其他绕组（或引线）之间的绝缘；纵绝缘则指同一绕组不同部位之 间的绝缘。绝缘结构尺寸，特别是主绝缘尺寸将直接影响变压器的重量和外形尺 寸，以及阻抗电压、损耗等性能数据。 对于同心式绕组的主绝缘广泛采用油隔板绝缘结构，TBQ 系列主变压器的 绕组与心柱、不同绕组之间的隔板为 4~5mm 厚的酚醛纸筒，绕组均匀绕在酚醛 纸筒上，并且绕组与油箱、铁心以及不同绕组之间必须有足够的绝缘距离（油隙）。 绕组不同部位间的纵绝缘为由垫块、撑条构成的轴向、径向油道组成。主变压器 的器身绝缘结构除了要保证足够的绝缘强度外，还应满足绕组散热的要求。为此 器身装配时，必须保证套装时 3 个绕组必须同心，高度一致，垫块要上下对齐， 保证油路通畅。并且，套装最外层低压绕组前，必须先放好隔板组，让外层绕组 压住隔板。隔板组的作用是让冷却油沿绕组之间和绕组与心柱之间的油道流动， 以利绕组和铁心的散热。 应当指出，变压器的内部绝缘强度在很大程度上与器身的工艺处理有关，例 如：固体绝缘材料被油浸透的程度；绝缘干燥程度；绝缘结构中存在空气的多少； 器身的清洁度以及变压器油的净化脱气程度等。因此，主变压器的器身在组装完 成后，应进行真空干燥处理。器身进油箱前要用干净的变压器油冲洗干净。 绕组引线均用裸铜排制成，引线与绕组出头的焊接采用电阻焊接。由于钢是 加速变压器油氧化的催化剂，故引线表面要覆盖一层绝缘漆作保护层。所有绕组
