变压器出口包装（精选6篇）
变压器出口包装 篇1
0 引言
我公司产品的出口包装, 其重量重、体积大、运输距离长、运输转运次数多、装卸复杂, 会承受各种各样的外部负载, 可能会造成包装箱和产品的损坏。本文以一台大型牵引变压器的出口包装为例, 浅谈大型牵引变压器产品的出口包装工艺、包装设计及强度校核方法等相关内容。
1 出口运输包装分析
大型牵引变压器的出口运输包装箱直接决定产品在装卸和运输过程中的安全性, 因此设计时要考虑很多方面, 首先根据变压器的类型、尺寸参数、重量、运输方式、运输周期、包装防护要求等方面因素进行包装设计。此变压器出口南非, 最大外形尺寸2800mm×2600mm×1500mm, 总重7500kg, 采用海运集装箱运输发运, 这种运输方式通常用底座、侧面、端面及顶盖构成的封闭框架木箱进行包装。其中底座、横梁、框木、立柱等材质使用松木, 端面板、侧面板、顶盖板等使用胶合板;滑木、枕木、横梁、框木、立柱等严禁拼接。所有的木材不允许有明显损坏、变形、腐朽、树皮等缺陷, 松木应经过熏蒸处理, 在明显的位置用MB标记, 且需提供熏蒸证明。
2 包装箱结构设计
变压器总重7500kg, 包装箱本身应能承受的起变压器本身的重力和起吊索具施加给顶盖的侧向压力, 还有起吊时的冲击力的影响。因此这些重要因素应在包装设计及包装实现过程中进行综合分析, 确定相应构件的尺寸和包装工艺。
2.1 底座设计
底座是包装箱的承重部位, 主要由滑木、枕木、垫木、底板及连接构件等组成[2], 设计木箱时首先确定底座的结构和各构件的尺寸, 根据变压器的重量、外形尺寸等参数选用合适截面尺寸的构件, 根据参考文献2规定滑木的中心间距不超过1200mm, 变压器最大外宽2800mm, 因此考虑使用3根滑木, 变压器总重7500kg, 根据表5滑木选取的截面尺寸120mm×120mm的松木。
枕木一般通过螺栓固定安装在滑木上, 它距滑木端部的距离等于端面板的厚度, 枕木通常在其长度方向上承受均布载荷, 根据表5选用5根截面尺寸120mm×120mm的松木, 底板采用20mm厚的松木, 枕木和滑木连接用M16的螺栓紧固。
2.2 侧面及端面设计
侧面和端面一般由上下框木、立柱、箱面板等组成, 根据文献2查表11可得上下框木、立柱截面尺寸为90mm×40mm, 胶合板厚度12mm, 每个侧面、端面立柱各用5根。
2.3 顶盖设计
顶盖通常由梁撑、横梁和顶盖板组成。其中横梁是支撑顶盖载荷和承受起吊时起吊绳索侧压力的重要构件。根据标准确定横梁的截面尺寸为80mm×80mm, 顶盖板厚度为12mm。
3 包装箱强度校核
3.1 受力分析
包装箱在包装运输过程中主要破坏形式是工件起吊瞬时冲击力和侧压力, 滑木和枕木主要承受冲击载荷, 构件弯曲变形, 应采用许用弯曲强度校核滑木和枕木的强度;起吊时包装箱顶盖承受吊索具的挤压变形, 应采用挤压强度进行校核。
3.2 枕木强度校核
工件为一整体, 底座的受力状态为均布载荷, 其常态下为静压力 (可忽略不计) 。箱体起吊时是枕木最危险, 由于剪切应力要比弯曲应力小很多, 所以对枕木进行弯曲强度校核。
受力分析如图1所示:
强度计算:
бmax:最大应力
M最大弯矩;W抗弯模量;q均布载荷;L两滑木内间隔;b横截面宽度;h横截面高度;[б]木=11MPa (木材许用应力)
将有关数据代入公式 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 得:
说明该设计是安全的, 按经验, 起吊时, 框木、立柱、顶盖等构件联合受力, 而底座受力仅为1/3-2/5的应力, 故枕木的设计比较可靠。
3.3 滑木强度校核
滑木的受力和枕木一样, 同理可以按照枕木的校核公式进行校核, 把相关数据代入上式 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 得:
说明该设计是安全的, 故滑木的设计比较可靠。
3.4 顶盖挤压强度校核
包装箱起吊时吊索具为两力杆构件, 在包装箱顶盖产生侧压力, 受力图如图2所示。
P:包装箱毛重;
Pα包装箱顶盖所承受的侧压力;A横梁截面积;бmax撑木的最大应力;α理论数据为45°。
将数据代入公式 (5) 、 (6) 得:
P=P1 (工件净重) +P2 (包装箱重) = (7500+650) ×9.8=79380N
设6根盖横梁同时受力A=0.08×0.08×6=0.0384m2
所得数值小于11Mpa, 说明该设计是安全的, 顶盖的挤压强度满足要求。
综上所述该变压器的包装箱强度在木材许可强度范围之内, 能满足变压器的包装运输。
4 包装防护
4.1 防水包装
为防止雨水进入包装箱内部, 须采用一定的防水措施进行防护。防水包装等级为B类3级标准, 在包装箱底板上、侧面、端面和顶盖加一层0.7mm厚的防水塑料薄膜。当塑料薄膜需要搭接时, 搭接方式应便于雨水外流, 搭接宽度不低于60mm[3]。在运输过程中包装箱外部必须遮盖一层防水篷布。
4.2 防锈防潮包装
采用气相防锈薄膜对变压器整体进行覆盖, 并在内部均布放置干燥剂, 不得直接放置在变压器上。
根据包装箱的内容积、内表面面积、运输天数等参数, 依据DIN55474标准可以计算变压器包装箱内放置的干燥剂量为4kg。
4.3 包装固定
为了防止变压器在出口运输卸载等过程中因冲击、振动导致变压器发生滑移、碰撞或翻到等现象, 而引起变压器损坏。须采取一定的措施使变压器固定在底座上, 由于此变压器为方型, 上部有四个起吊孔, 因此采用4根紧固螺杆穿过起吊孔直接把变压器紧固在底座的枕木上, 可以充分保证变压器不发生滑移或翻到, 见图3。
5 包装工艺流程
按设计图纸要求把滑木、枕木和底板组成的底座、上下框木、立柱、箱板、防水薄膜等组成的侧面和端面、连接梁、横梁、顶盖板、防水薄膜等组成的顶盖分别准备好, 并按照变压器的起吊孔位置在枕木上钻4个ø18mm的孔, 在底板上铺一层0.7mm厚防水薄膜, 这时把变压器吊放在底板上, 并调整好位置。把四根M16mm×1000mm的螺杆穿过变压器起吊孔和枕木上的ø18mm的孔在枕木底部紧固, 使变压器与底座充分的固定。接下来均匀在箱子内部放置干燥剂, 在变压器顶部覆盖一层气相防锈薄膜并用码钉固定在底板上。按顺序用钢钉分别组装端面、侧面和顶盖。最后在端面板和侧面板上印“向上”、“易碎物品”、“怕雨”、“重心”、“禁止翻滚”、“禁止叠码”、“由此起吊”等标志标识, 并注明产品名称、合同号、包装尺寸、重量、运往目的地等, 再把包装箱吊运至货车上。至此变压器的出口包装便完成。
6 结论
通过对大型牵引变压器出口包装的设计和校核, 说明包装箱强度满足使用要求, 并采取有效的包装工艺, 保证公司出口的变压器产品安全运达客户手中。本文涉及的包装工艺和包装设计验算方法等, 对公司其它产品的出口包装具有一定的参考价值。
摘要：通过对大型牵引变压器产品的包装设计分析, 详细阐述大型牵引变压器产品出口包装设计方法和步骤, 其中包括包装箱设计、强度校核、包装工艺过程和包装防护等内容。
关键词：大型牵引变压器,出口包装设计,强度校核,包装工艺
参考文献
[1]向明.德国大型机车的出口包装工艺[J].株洲工学院学报, 2004, 18 (2) :6-8.
[2]GB/T 7284-1998[S].框架木箱.
[3]GB/T 7350-1999[S].防水包装.
[4]DIN55474-1997[S].包装辅助材料.袋装干燥剂的应用.干燥剂要求袋数的计算.
变压器出口包装 篇2
2005年6月，党中央国务院提出创建节约型社会，其中三项重要节约项目之一就是节材。这也是价值工程的核心思想之一。价值工程引进我国二十几年，在生产制造业已获得大面积推广，成果丰硕。我从事变压器生产技术工作十几年。发现在变压器制造行业中，价值工程的应用有广阔的天地。现以变压器出口包装工作中遇到的问题结合价值工程的理论思想，以实例供大家参考。
价值工程是“要以最低的费用，向用户提供所需要的功能”，这是麦尔斯创造《价值分析》的思想基础。在确定目标后，从功能分析入手，找出必要功能，剔除无用功能和过剩的功能（过剩功能可以是必要功能，但在程度上超过了用户的要求或所规定的某一确定的标准），进而进行功能价值评价，找出功能载体替代，并做出价值评价，最后制定方案[1]。
1 价值工程管理思想的运用及实现
我公司为国内变压器生产企业———保定天威集团，与韩国晓星集团合资创立的保定晓星天威变压器有限公司。引进韩国管理模式，成立事务局，以事务局为组织框架，在公司全面推进价值工程活动。成立了多个价值工程活动组，每个小组都有各自的活动板，按照各自制定的推进计划，有组织有计划的活动。在活动推进的一年时间里公司取得了明显的改善。经济效益、整体运营效率得到显著提高。随着公司业务的发展，我公司的出口产品越来越多，出口的产品包装也越来越多（内销的产品不需要包装）。每年的包装费用达到100万元。采用的包装类型是国家标准的GB/T 7284-1998,2-A型，即外表用胶合用板封闭，钢钉组装，用于需防水、防潮等防护要求的包装。我公司为降低包装成本，成立了价值工程包装改善小组。遵照价值工程的原理组织推进工作。
1.1 成本分析
对包装的成本进行分析，如下页表1。可知实木所占成本比例最大，为50.4%。同时，以实木为出口包装材料还要产生其他费用。为防止植物病虫害的传播，1998年首先由美国对中国输美货物的木质包装材料提出了熏蒸消毒的要求，继而英国、加拿大等国家相继提出了相同的要求。到2002年，由联合国粮农组织制定并发布了ISPM No15《国际贸易中木质包装材料管理准则》，至今已有近90个国家开始执行该国际标准的规定。管理准则中规定，对于原木加工的包装箱及各种辅料要进行严格的熏蒸消毒处理。表1中的熏蒸费即为该费用。
1.2 收集情报，寻找替代材料
天然林资源是人类赖以生存的资源，维护生态安全是21世纪人类所面临的共同主题。上世纪80年代，我国从计划经济转为市场经济初期，天然林资源曾遭受很大程度的乱采滥伐。2003年6月，中共中央和国务院颁发了《关于加快林业发展的决定》，现在又制订了《林业发展十一五和中长期规划》，国家对天然林的保护和经济林的发展制定了完善和明确的政策。
单板层积材（英文名称是：Laminated Veneer Lumber，简称LVL），是以人工经济林的速生杨以及其他小径材和低质材为主要原料，经旋切成厚度4毫米以下的单板，再经顺纹组坯、胶合和高温高压等工序加工而成的新型人造板材[2]。
单板层积材不仅保留了木材的天然特性，而且具有实木锯材所没有的特点：
(1)消除了林木病虫害的传播危险；
(2)设计加工的尺寸选择范围扩大；
(3)价格低于同强度的天然林板材；
(4)许用设计应力提高；
(5)强度变异性小；
(6)尺寸稳定性好；
(7)整洁、含水率低[3]。
2 实例
VE具体实施工作过程及内容见表2。
3 结论
在机电产品出口包装中，70%以上是采用木箱包装，仅北京地区每年的包装用材量就在5万m3以上（包括木材和人造板材）[4]。随着我国机电产品出口量的迅速增长，包装材料的用量也在迅速增长。采用以丰产经济林木材及次小薪材加工成单板层积材是实现限制天然木材在包装箱加工中的使用和填补包装用材缺口的有效手段。我国政府正着力解决木材的供需矛盾，到2015年规划建设丰产林28亿亩，按每亩地产1/m3木材计算，每年可采伐2亿m3。单板层积材的开发应用，进一步拓宽了丰产经济林木材的应用领域，并使其得到科学合理的利用，节约了宝贵的天然林资源。种植丰产经济林每亩可比种植粮食增收1 000元左右，可转移农村剩余劳动力，是实现农民增收的有效途径。
可见，价值工程在机电产品出口包装中的应用，不仅可以为企业降低包装成本，还可以保护天然林木资源，维护生态安全，减少有毒气体排放（熏蒸产生有毒气体），为退耕还林，增加农民收入作出贡献。是一件利国利民利企业的好事。作者希望本文引起有关企业的重视，为我国节木代木，创建节约型社会，发展循环经济贡献力量。
摘要：概述了价值工程在变压器出口包装的一个应用,为我国节木代木,创建节约型社会,发展循环经济提供了一个新思路。
关键词：价值工程(VE),变压器出口包装
参考文献
[1]李纯波:《价值工程新论》[M];北京经济学院出版社,1991:5-10。
[2]吴盛富:《浅析单板层积材在我国的应用和发展》[J];《人造板通讯》2003(2):6-8。
[3]吕斌、付跃进、吴盛富、唐召群:《几种人工林树种单板层积材的生产试验及力学性能的研究》[J];《林产工业》2004(3):13-15。
石油装备出口运输包装设计研究 篇3
近年来, 随着我国科学技术的不断发展以及运用于石油技术开发过程中, 使得石油技术开发公司在装备以及技术方面均有了很大的优势, 为海外客户提供了各类比较先进的物资装备。随着先进技术不断融入装备的制造中, 中国石油技术开发公司在装备制造上创造了一个又一个奇迹, 这就使得我国的石油装备受到了国外用户的一致好评, 因此石油装备出口已经成为了一种发展趋势。为了增强市场的竞争力以及打造世界品牌, 那么这就少不了对石油装备的包装设计。所谓包装, 指的就是物品在运输、保管、交易、使用时, 为保持物品的价值、性状, 使用适当的材料、容器进行保管的技术和被保护的状态。就目前发展来看, 对产品进行包装是十分有必要的, 而包装的好坏, 将会影响到产品的营销状况。本文攫取了石油装备出口运输包装为主要研究对象, 着重地从产品设计阶段、实际包装阶段、标识阶段以及发货前阶段这四个阶段对石油装备出口运输包装进行设计进行阐述。
1 包装设计的意义及内容
1.1 包装设计的意义
运输包装是保护商品在流通过程中完好和数量完整的重要措施, 经过适当包装的商品, 不仅便于运输, 装卸, 搬运, 储存, 保管, 清点, 不易丢失或被盗。经过设计的运输包装也可以宣传美化商品, 提高商品身价。在国际货物买卖中, 包装条件是买卖合同中的一项主要条件, 按照某些国家的法律规定, 如卖方交付的货物未规定的条件包装, 或者货物的包装与行业习惯不符, 买方有权拒收货物。由此可见, 搞好包装工作具有重要的意义, 生产企业和销售公司应共同搞好包装工作。
1.2 包装设计的主要内容
我们知道, 包装可以分为三个类型, 即逐个包装、内部包装以及外部包装三个方面。包装设计涉及的知识很广:包装设计原理和方法、包装材料、包装测试、包装工艺设计、包装设备、物流技术、物流管理等基础知识。我结合多年的出口运输经验对石油装备出口运输包装设计进行研究, 研究取得初步成果。现按照产品设计阶段、包装阶段、标识阶段、发货前阶段, 四个阶段论述研究成果。
2 石油装备包装设计
基于如上关于包装设计的具体意义的阐述可知, 为了能够使得石油装备出口运输更加的顺利与便捷以及能够使得石油装备的营销状况保持良好的状态, 这就需要对石油装备进行科学的包装。具体而言, 可以分为如下四个阶段加以阐述, 即产品设计阶段、实际包装阶段、标识阶段以及发货前阶段四个阶段。
2.1 产品设计阶段
在产品设计阶段, 就应该考虑设备的包装问题。运输前理应了解邮政寄运、空运、铁路运输、汽运或船运等各种运输方式对于产品尺寸及重量的限制规定。还必须考虑到将产品安放及固定在船舶货舱、铁道车厢或卡车运输挂车上的各种方式及措施。例如, 若铁路货车厢需借助一台从上面通过的起重机或升降机进行装载, 那么, 为了便于起重设备开展工作, 在货车厢开口顶部与产品之间必须留有足够大的空隙。若车厢是利用铲车进行装载, 则产品顶部与车厢开口之间的间隙可以稍小些。现在石油设备出口运输存在运输周期长, 货损货差大, 费用高等问题, 更改产品设计, 使其适用于集装箱运输, 将是解决这些问题的有效方法之一。这主要是由于集装箱具有如下几个方面的优点: (1) 货损货差大幅减少, 货物运输的质量与安全得到提高; (2) 装卸效率提高, 劳动强度减低; (3) 节省货物运输的包装, 简化理货手续; (4) 加快货物的运送速度; (5) 减少货物运输费用; (6) 推动商品包装的标推化; (7) 有利于进行多式联运。
2.2 包装设计阶段
对产品进行设计之后, 然后再对产品加以包装设计, 具体需要从如下几个方面加以考虑。
2.2.1 出口包装的设计和结构
出口包装的设计和结构要适用于陆地运输和海洋运输, 多次搬运和在目的地将存放在具有各种气候状况的露天场地等条件。包装要予以特别考虑以保证: (1) 防止破损和被盗:a.货物重量不得超过箱、袋、板条箱的承载能力;b.木箱、托盘或底盘的起吊位置及上部适当位置须根据货物的重量加装相应规格的护角铁板, 以增加强度;c.物品未能充满选定的容器必须加垫、加支撑、加固定, 以防止损坏物品或破坏容器;d.将易丢失的货物放到更隐蔽的地方;e.注意货物门锁的防盗功能;f.所有的带门的货物贴上封条, 以便及时发现货物丢失, 并确定丢失发生的地点。
2.2.2 防止锈蚀
对于石油装备而言, 大部分均为铁制品, 那么这就在实际的运输过程中不可避免地会发生腐蚀和生锈现象。因此, 在实际包装过程中, 应该充分地考虑到如何将铁锈去除掉。具体而言, 主要包括如下几个方面的对策: (1) 所有设备应予以彻底清洁去除异物 (无水残留) , 然后涂刷防锈剂并封闭各开口; (2) 设备所有暴露在外的机加工表面应清洁并抹上一层防腐材料, 防腐材料要能经得住潮气和高热 (125°F) 达半年; (3) 所有机加工的外表面, 如法兰面、阀杆、转轴、转轴对轮, 应进行防腐; (4) 对易遭腐蚀的金属货物的保护, 采用的防腐剂要与目的相符, 并要符合制造商的规范; (5) 涂刷防腐剂时必须仔细, 对于电气、电子材料、皮革、云母、橡胶等其它类似的非金属材料, 表面不要涂上防腐剂。只有这样, 才能够使得石油装备避免生锈和腐蚀。
2.3 标识阶段
(1) 发票、箱单、合同附件、货物实际包装与货物包装上的标识 (唛头、放在包装箱内和贴在包装箱外的箱单) , 所有的品名、箱号、尺寸、毛净重等内容必须单单相符, 单货相符, 严格一致。
(2) 装箱单要求将每一件单独包装货物的品名、件号、包装形式、毛重、净重、尺寸、体积均列出, 对于包装箱内还有多件货物或小包装的, 需在装箱单上列出或提供装箱明细单。
(3) 每个单独包装货物必须挂唛头, 都必须有箱号。每个单独包装外应贴有塑封好的装箱清单, 同时箱内放一份。如在包装箱内另有小的包装, 应在该小包装上贴有相应的标识, 注明品名, ITEM号, 与装箱单文件一一对应。
2.4 发货前阶段
若货物含有易燃、有害危险的物品, 应发出电传, 对物品的名称、特性, 特殊的搬运方法和保护措施和发生意外的应急方法给出英文说明。对于那些对存放温度需特别考虑处置的货物, 也应发出电传, 对在运输中要采取的特别预防措施给出英文说明。这些信息应被作为安排运输, 存放货物的基础。预先告知买方以便买方有足够的时间作出必须和所要求的安排。
3 结论
变压器出口短路故障分析 篇4
关键词：变压器,出口短路,绕组变形,色谱分析
0 引言
电力变压器是电网的核心设备,其是否安全稳定可靠运行对电力系统影响很大。北京电网事故统计显示,出口短路故障已成为影响变压器安全运行的重大隐患。因此,本文通过分析两起变压器外部短路事故来提出改进措施,以防范此类事故再次发生。
1 事故案例介绍
1.1 事故案例一
某日,某110kV变电站35kV出线电缆终端三相短路。由于线路保护装置未能正常动作,因此站内#1主变在短路电流下运行二十几秒后才在变压器差动保护动作下停运。
该变压器产于20世纪90年代末,型号为SFSZ-31500/110,中压侧采用无励磁调压方式。
事故发生后,对变压器进行了工频耐压试验,绕组绝缘电阻、铁心绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组变形测量,油中溶解气体色谱分析等。事故后与事故前一次的色谱分析数据见表1。
μL/L
测试结果显示:各绕组及铁心绝缘电阻都在10 000MΩ以上,绕组直流电阻高、中、低压三相平衡,符合标准要求;各绕组均通过了绕组工频耐压。由此可知,变压器绕组绝缘在短路事故中未损坏。
在测量变压器绕组变形度时,发现A相中压绕组明显变形,B相中压绕组严重变形。
鉴于变压器绕组绝缘并未损坏,在更换变压器到位前,此变压器又挂网运行了近1周才退运进行检修。
吊罩解体检查变压器时,发现中压A相、B相绕组各有2个撑条格在整个轴向严重挤压变形,低压a相、b相绕组也变形,变形线圈上端部层压木板开裂起层,其中,B相绕组变形最严重。B相绕组变形侧视图如图1所示。
1.2 事故案例二
某110kV变电站外大块金属板材被风卷起搭在输电线路上,造成35kV线路近距离出口短路故障。过流、速断保护先后动作,重合闸失败,使#1主变再次受到短路电流冲击,重瓦斯掉闸。
该变压器产于20世纪80年代初,型号为SFSZLB-31500/110,绕组为铝线圈弱绝缘结构,中压侧采用无励磁调压方式。
事故发生后,对此变压器进行了油中溶解气体色谱分析、绕组绝缘电阻和绕组变形测量。事故后与事故前一次的色谱分析数据见表2。
μL/L
绝缘电阻试验结果显示,35kV中压侧、10kV低压侧绝缘电阻为零,说明中、低压绕组间主绝缘已被击穿。绕组变形测量发现35kV中压侧、10kV低压侧绕组明显变形,其中B相最为严重。综上分析可知,变压器内部因绕组变形而出现电弧放电故障。
吊罩解体检查变压器发现,中压B相、C相绕组在辐向上出现多边形扭曲变形,而B相较C相变形更甚。B相绕组变形图如图2所示。
B相中压绕组第34线饼调压段向内凹陷严重,最内侧靠近低压侧的4匝导线表面有电弧烧蚀痕迹;中、低压绕组间的主绝缘纸板上有长约90mm、宽约10mm的烧穿炭化痕迹;在紧邻该烧穿炭化痕迹处,对应的低压线绕组饼最外侧也有电弧烧蚀痕迹。
2 事故原因分析
根据两起事故的检查情况,对事故原因进行分析。
(1)根据变压器订货技术条件,110kV变压器系统短路视在容量为8 000MVA,要求在最大短路峰值电流持续0.5s时,线圈无变形、位移和松动。虽然两台事故变压器的实际系统短路容量均在订货技术条件要求范围内,但事故检查情况表明,两台事故变压器达不到订货技术条件要求的抗短路能力,在较长时间的短路电流作用下,线圈出现较严重变形,甚至烧毁。
(2)内线圈临界失稳应力主要由导线的径向宽度和坚硬度来决定。连续式线圈的导线宽厚比(即导线宽度与厚度之比)一般在2.5～5(铝导线应更小),而案例中的两台变压器的中压线圈宽厚比均超过5,接近6;经测试,中压导线坚硬度较标准半硬铜导线低。由此可知导线辐向强度较低。案例一中变压器为铜线圈,案例二中变压器为铝线圈,因铜导线的坚硬度强于铝导线,故案例一中绕组仅变形,而案例二中绕组不仅严重变形还出现了电弧放电。
(3)变压器线圈绕制没有采用内外撑条结构,且线圈的撑条间距较常规大,撑条数量较常规少,一些有效部位的横向绑扎不够,因此降低了线圈的辐向支撑强度。
(4)变压器中压侧为无励磁调压方式,在中压基本线圈中串入调压线圈,且调压段为非独立调压线圈,运行时由于不是满分接运行,因此中压线圈与高压线圈存在着安匝不平衡情况。这使得横向漏磁通加大而产生一个很大的轴向电动力,导致中压线圈沿轴的方向窜动,加剧线圈变形。
(5)变压器绕组端部采用分裂半圆压板,而未采用整圆的高密度层压纸板,这在一定程度上降低了线圈的轴向压紧强度。
3 预防措施与建议
针对事故原因,提出以下措施与建议。
(1)设备选型时应优先选用经短路型式试验合格的产品。要求厂家提供抗短路能力计算书,且应采用动态机械力学计算方法计算;安全系数需调整到响应较高的数值,以满足实际生产中径向、轴向抗短路能力要求。
(2)应采用优质半硬无氧铜导线绕制变压器线圈,并增加导线截面,以提高导线屈服强度。连续式线圈的导线宽厚比应在2.5～5,采用组合式换位导线的线圈应使用自粘型换位导线,且导线宽厚比尽量小。电网内运行的铝线圈变压器,因导线坚硬度低,抗短路能力差,故应考虑更换。
(3)在辐向结构方面,要求变压器高、中、低压线圈和调压线圈采用内衬硬纸筒(最好使用硬纸筒),且纸筒厚度应不小于5mm。线圈采用内外撑条结构并用热缩带进行牢固绑扎。撑条和垫块应垂直、均匀布置,内线圈撑条数需增加。
(4)在轴向结构方面,要求端部压板采用整圆的高密度层压纸板,结构允许时,厚度应尽量增加。变压器线圈的上压板应采用整圆的高密度层压木压板或高密度层压纸板,绝缘材料的上下压板最小厚度应不小于80mm(压板为进口材料时其最小厚度不小于60mm),以使A相、C相线圈的外侧及上铁轭下部的线圈也得到有效压紧,并在下部支撑线圈位置和上部压钉(压紧装置)位置增加辅助压板,以尽可能使线圈下部的支撑面及上部的压紧面积足够大。
(5)对于系统短路容量较大的110kV三圈变,在其中压侧母线加装母差保护,以消除保护“死区”,达到快速切除变压器中压侧出口短路故障的目的。对于出线的速断保护,其动作时限应整定到最小,以便快速切除故障,避免短路延时造成变压器损坏。
(6)运行部门应采取措施降低变压器出口和近区短路故障概率;发生出口和近区短路故障后,运行部门应及时通知变压器管理单位,以便通过绕组变形试验和油中溶解气体色谱分析来查找变压器故障。
(7)对于系统短路容量较大的三圈变,在条件允许的情况下,在中压侧加装串抗以降低短路电流。
(8)在三圈变高压侧安装有载调压线圈,中压侧下级变电站变压器具备有载调压功能的情况下,若条件允许,则建议取消三圈变中压侧调压线圈。
4 结束语
为防止变压器在长时间的出口短路后绕组出现严重变形甚至烧毁,除电网运行部门需采取措施减少出口短路故障发生外,还应从变压器的设计、制造方面入手,提高变压器的抗短路能力。在变压器遭受近区出口短路后,应对故障变压器进行绕组变形试验和油中溶解气体分析,综合两个试验项目的结果,评估变压器受损程度。
参考文献
[1]DL/T 596—1996电力设备预防性试验规程[S]
变压器出口短路的危害分析及预防 篇5
1 出口短路故障对变压器的危害
变压器是依靠绝缘的高压导线、母线导流排或高压电缆, 通过断路器分别与发电机组、电力系统、配电母线和用户配电线路相连接的。但由于断路器及其他相关装置都具有一定的动作时间, 无法零时间的消除故障点, 所以, 变压器极容易受到短路电流的冲击, 对变压器产生危害。
1.1 电动力对变压器的危害
变压器在运行的过程中, 存在着电流和漏磁场, 将会在变压器的绕组上产生电动力, 该电动力的大小与漏磁场的磁通密度、通过电流的大小成正比。当变压器正常运行时, 在其导线上产生的电动力非常小但一旦出现短路, 就是出现十几倍到几十倍的短路电流, 继而产生几百至上千倍于额定电流时的电动力, 极易造成变压器绕组的失稳变形、绝缘受伤、匝间短路等, 继而使得变压器受损。
电动力对变压器的破坏往往表现在绕组的压紧件变形损坏、上夹间的钢支板被顶弯、压钉支板脱落、压钉弯曲位移、端部压包环崩裂、引线木支架断裂损坏等, 同时还可能存在内部绕组被局部压弯、外侧绕组被松动或拉断、绕组线饼沿轴向发生变形。
(1) 轴向力产生的原因分析。
轴向力的产生可以分为两个部分:一是由于线圈端部漏磁弯曲部分的辐向分量与载流导体作用二产生的, 这种作用力可以对内外线圈都产生压力, 原因是线圈端部的磁场最大, 因为受到的压力也最大, 但中部却非常小, 以致线圈的另一端力的方向发生改变。二是由于内外安匝不平衡所产生的辐向漏磁与载流导体作用二产生的, 安匝越不平衡产生轴向力也就越大, 此时内线圈受到压力、外线圈受到拉力。由于内外线圈的压缩二产生的机械力极有可能造成圈匝间的绝缘损伤, 甚至是线圈的绝缘变形或者是导线的断裂。
(2) 常见的变形分析。
(1) 对于高压线圈来说, 由于处于外层, 轴向拉伸应力和辐向应力的作用下, 往往会造成端部压钉松动、垫块飞出, 夹件、拉板、紧固钢带等发生变形。 (2) 对于中低压线圈来说, 由于处于内柱或者中间, 在轴向和辐向压缩力的作用下往往会发生压钉松动、垫块位移, 匝间垫块位移、线饼扭曲等。 (3) 对于分接区、纽接区来说, 一般这个区域的安匝平衡度差, 易产生漏磁场, 所以受到的电动力也相对来说大的多, 很容易产生变形和损坏, 形成波浪状。 (4) 对于线圈引线来说, 电动力往往会破坏线圈引线的绝缘距离, 如果引线距离箱壁太近则会形成放电, 若果引线之间距离太近, 则容易是绝缘受损, 形成潜伏性故障。
1.2 绝缘过热对变压器的危害
当变压器发生短路时, 其线圈中的电流可能同时增大到额定电流的几倍或几十倍, 产生大量的热量, 致使变压器严重发热, 是的变压器的绝缘材料受到严重的损坏, 继而发生变压器的击穿或者损坏事故。
变压器的出口短路主要有三相短路、两相短路、单相接地短路、两项接地短路等四种类型。其中单相接地短路故障率最高, 约为短路故障的65%左右, 两项接地短路和两项短路基本都在10%～20%之间, 三相短路故障率一般较低, 仅占5%左右, 但三相短路时的电流却最大。
2 预防措施
变压器出口短路的原因很多, 很复杂, 因此, 应该从整体上进行预防。
第一, 在技术层面上:在保证变压器性能指标和温升限值的前提下, 从短路过程的动态过程出发, 对技术参数进行合理的选择、对受力的状况进行合理的分析;对于绝缘部分, 各个方向都应有牢固的支撑, 保证线圈承受的压力可以均匀的传递到铁芯柱上;在铁芯方面应该采用无间隙配合和互锁结构, 使其成为一个坚固的整体。
第二, 对于企业来说, 应该加强对变压器设备的选型、监造、验收和维护, 明确专责人员进行跟踪。
第三, 优化运行的条件及方式。比如, 重视电缆的安装及检修, 对于重要的中低压母线, 可以考虑全封闭, 配备高质量的开关, 防止发生拒分等现象, 采取装备用电源自投装置减少短路时的电流和简化保护装置等。
第四, 加强变压器的运行管理。如严格执行变压器的交接试验规程, 在运行中加强变压器油色谱分析、实施在线监测技术。
本文主要讨论了出口短路后, 电动力、绝缘过热等对变压器的危害。并在其预防措施进行探讨。
摘要：变压器作为输变电系统的心脏, 对电网的安全运行具有重要的意义。随着电容量的不断增加, 出口短路现象不断突出。本文对出口短路的原理, 对变电器造成的危害进行了系统的分析, 并在此基础上对如何有效预防出口漏电提出了几点建议。
关键词：变压器,出口短路,危害文献,预防措施
参考文献
[1]变压器出口短路的危害[OL].百度文库:http://wenku.baidu.com/view/f3af79fd941ea76e58fa045e.html
变压器出口短路的危害及预防措施 篇6
关键词：预防,变压器,出口短路
1 变压器出口短路的危害
电力变压器在发生出口短路时的电动力和机械力的作用下,绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化,产生绕组变形。绕组变形包括轴向和径向尺寸的变化,器身位移,绕组扭曲、鼓包和匝间短路等,是电力系统安全运行的一大隐患。变压器统组变形后;有的会立即发生损坏事故,更多的是仍能继续运行一段时间,运行时间的长短取决于变形的严重程度和部部位。显然,这种变压器是带“病”运行,具有故障隐患。这是因为:
(1)绕组机械性能下降,当再次遭受到短路电流冲击时,将承受不住巨大的冲击电动力的作用而发生损坏事故。例如,某台40MVA、110k V的电力变压器,低压侧遭受短路冲击后,常规试验没有发现异常现象;投入运行后1年,在一次短路事故中损坏。
(2)绝缘距离发生变化,或固体绝缘受到损伤,导致局部放电发生。当遇到过电压作用时,绕组便有可能发生饼间或匝间短路导致变压器绝缘击穿事故。或者在正常运行电压下,因局部放电的长期作用,绝缘损伤部位逐渐扩大,最终导致变压器发生绝缘击穿事故。
(3)累积效应,运行经验表明,运行变压器一旦发生绕组变形,将导致累积效应,出现恶性循环。
例如,某台31.5MVA、110k V的电力变压器,在运行的5年中,10k V侧曾遭受多次冲击,经吊罩检查发现其内部绕组已存在严重变形现象。若不是及时发现绕组变形;很难说在什么时候这台电力变压器就会发生事故。再如,某变电站的一台40MVA、110k V电力变压器发生短路后速断保护跳开三侧断路器,经预防性试验合格再投运1个月后,油中特征气体增长。一停运检修发现35k V绕组已整体变形,包括10k V绕组多处有露铜,导线有烧融现象。因此,对于绕组已有变形但仍在运行的电力变压器来说,虽然并不意味着会立即发生绝缘击穿事故,但根据变形情况不同;当再次遭受并不大的过电流或过电压,甚至在正常运行的铁磁振动作用下;也可能导致绝缘击穿事故。所以,在有的所谓“雷击”或“突发”事故中,很可能隐藏着绕组变形故障因素。
2 防止变压器出口短路的技术措施
2.1 变压器的中低压侧加装绝缘热缩套。
对变压器的中、低压侧电压等级是35KV及以下的,只要其出线采用的是硬母线,可以从变压器出口接线桩头一直到开关柜的母线,包括开关室内高压开关柜底部母排,全部加装绝缘热缩套。如果采用的是软母线,可在变压器出口接线桩头和穿墙套管附近加装绝缘热缩套。这样可有效防止小动物等造成的变压器出口短路。
2.2 对变压器的中、低压侧为35KV或10KV电压等级的变压
器,由于其属于中性点,属于小电流接地系统,所以要采取有效措施防止单相接地时发生谐振过电压,从而引起绝缘击穿,造成变压器的出口短路。防止单相接地时发生谐振过电压的措施:
电压互感器的二次开口三角加装消谐器,如微电脑控制的电子消谐器。
2.3 对变压器中低压侧的支柱瓷瓶,包括高压开关柜可更换爬
距较大的防污瓷瓶,或者涂刷常温固化硅橡胶防污闪涂料(RTV),防止绝缘击穿造成的变压器出口短路。常温固化硅橡胶防污闪涂料应满足DL/T627-1997标准。
2.4 将变压器中低压侧的开关更换为开断容量更大的开关,防止因开断容量不足引起开关爆炸造成的变压器出口短路。
2.5 对变压器、母线及线路避雷器要全部更换为性能良好的氧化锌避雷器,提高设备的过电压水平。
2.6 不断完善变压器的保护配置。
变压器的继电保护尽量采取微机化,双重化,尽可能安装母线差动保护,失灵保护,提高保护动作的可靠性,灵敏性和速动性。变压器的中低压侧应配置限时速断保护,动作时间应<0.5秒。确保在变压器发生出口短路时,可靠、快速切除故障,减小出口短路对变压器的冲击和损害。
2.7 对进线为双电源备用电源自投的110KV变电站,要采取措施防止备用电源自投对故障变压器的再次冲击。
3 防止变压器出口短路的管理措施
3.1 加强变压器保护的年检以及继电保护的定值、保护压板的
管理工作,确保其动作的正确性,杜绝故障时因保护拒动对变压器造成的损害。
3.2 科学合理的计算保护定值,消除保护“死区”,快速切除流过变压器的故障电流。
3.3 对抗外部短路强度较差的变压器或者受过出口短路冲击发
生变形的变压器,对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运,应看到其不利的因素。
3.4 加强对线路的巡视,发现长高的树木等及时砍伐,防止线路接地造成的变压器出口短路或者引起的过电压。
3.5 加强电缆构封堵,严防小动物进入开关室,避免小动物引起
的单相接地造成变压器的出口短路,也避免其引起的过电压对变压器的损害。
3.6 对于全封闭的开关室,加装排气扇通风,或者安装抽湿机,
始终保持开关室的干燥,防止设备凝露及污闪事故造成的变压器出口短路。
3.7 加强对变压器出口处避雷器的预试和运行维护,确保其对
因雷击等产生的过电压的吸收,防止避雷器损坏造成的变压器出口短路。
3.8 加强变电设备的运行管理,及时发现设备缺陷,保证变压器的正常运行。
3.9 加强技术监督工作,严禁设备超周期运行,对室内母线及瓷瓶定期清扫,及时进行耐压试验,确保设备绝缘良好。
3.1 0 每年安排2次以上的设备红外线普测,积极开展避雷器在
线监测、绝缘在线监测、高压开关SF6气体在线监测等项目,及时掌握设备运行状况。
3.1 1 对新投运的变压器和未做过变形测试的变压器全部做一
次变形测试,保留测试数据,这样,在变压器遭受出口短路冲击后,可以此作为基础数据判断变压器变形程度,认定变压器能否继续运行。对未发生明显绕组变形的变压器,及时投入运行,不仅节省了大量的人力、物力和财力,还大大缩短了检修周期。