概述變壓器發展史及其結構工藝設計與計算要點！
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變壓器設計及計算要點
— 蔣 守 誠 —
一 概述
1. 變壓器發展史
(1) 發明階段(1831～1885)
變壓器是利用電磁感應原理來變換電能的設備,故變壓器一定在電磁感應原理髮現後出現。
1831年英國人法拉第(M.Farady)在鐵環上纏繞兩個閉合線圈, 在一個線圈中突然接上或斷開電池, 另一個線圈所接儀錶指針發生偏轉, 從而發現電磁感應原理。
1837年英國人曼生(Masson)用薄鐵片做電磁線圈的鐵心, 從而減少損耗。
1881年法國人愛維(Jaewin) 發現磁滯現象, 美國人斯坦曼茨(C.P.Steimetz)發現磁滯損耗是磁密的1.6次方成正比例。
1882年英國人格拉特 ( Goulard)和吉普斯(J.D.Jibbs)製成15kVA1.5kV的開路鐵心的單相變壓器。同年法欒(S.Z.Ferranti)和湯姆生 (A.Tomson) 製成電流互感器。
1884年英國人戈普生兄弟開始採用具有閉合鐵心的變壓器作照明電源。
1884年9月16日匈牙利人布拉提(O.Blathy)和但利(M.Dery)和齊彼爾斯基K.Zipernovsky)在匈牙利的甘茲(Ganz)工廠製造一台1400 VA 120 / 72 V 40 Hz單相閉合磁路的變壓器。至1887年底甘茲(Ganz)工廠就生產24台總容量達3000 kVA。
1885年才把這種電器叫做」變壓器」。
(2) 完善階段(1886～1930)
1887年英國人配萊(Belry)發明了單相多軛的分散式鐵心。
1888年俄國人多利沃—多勃羅沃爾斯基 ( M.O.Dolivo－Dobrowolsky ) 提出交流三相制。並於1890年發明了三相變壓器。同年布朗（Brown）又製造出第一台油冷、油絕緣變壓器。
1890年德國人威士頓(Wenstrom)做成對稱三相鐵心。
1891年德國西門子(Siemens Sohucrerf) 做成不對稱三相鐵心。美國人斯汀蘭(W.Stanley)在西屋公司(Westing House) 做成單相殼式鐵心。瑞士的勃朗—鮑佛利(B.B.C)公司的創始人勃朗(E.F.Brown) 做成三相殼式鐵心。
1891年德國生產30kVA的油浸變壓器(1878年美國人勃勞克斯(D.Brdoks)開始用油做絕緣。)
1900年德國人夏拉(Schalley)做成三相五柱式鐵心。
1900年英國人哈特菲爾德(Hodfeild)發明了硅鋼片, 1903年開始用硅鋼片製造變壓器鐵心。(德國在1904年,美國在1906年,俄國在1911年,日本在1922年分別用硅鋼片製造變壓器鐵心)
1905年德國人洛果夫斯基(W. Rowgowski)研究漏磁場提出漏磁係數。
1915年華納(K.W.Wagner)研究線圈內部電磁振蕩的基本理論,提出了過電壓保護一種方式。
1922年美國人維特(J. M. Weed)研究過電壓理論時, 提出了過電壓保護另一種方式。
1930年前後變壓器的基本理論已基本形成。
(3) 提高階段(1930～至今)
1930年以後變壓器進入改進提高階段, 即採用新材料、改進結構、改進工藝、不斷擴大變壓器的使用範圍。
2. 變壓器用途及分類
(1) 輸送距離: 1km / kV
(2)變壓器總容量:約為發電機裝機容量的8～10倍
3. 基本技術參數(訂貨須知)
(1) 型號:
(2) 額定容量: 三繞組容量分配比如: 100 / 100 / 100或100 / 100 / 50 ；
(3) 電壓組合: 如: (110±8×1.25% ) / (38.5±2×2.5% ) / 10 kV ；
(4) 聯結組標號: 如: YN yn 0 d 11 ；
(5) 額定頻率: 如: 50Hz或60Hz ；
(6) 空載電流: 標準規定允許偏差: +30 % ；
(7) 空載損耗: 標準規定允許偏差: +15 % ；
(8) 負載損耗: 標準規定允許偏差: +15 % ； 但總損耗不得超過 +10%；
(9) 短路阻抗: 標準規定允許偏差: 主分接: 阻抗≥10%時±7.5 % ；阻抗＜10%時±10 %；其他分接: 阻抗≥10%時±10 % ；阻抗＜10%時±15 % ；
(10) 絕緣水平: 有全絕緣及分級絕緣之分; 特別注意中性點絕緣水平;
(11) 冷卻方式: ONAN; ONAF; OFAF; ODAF; OFWF; ODWF;
(12) 套管電流互感器要求:
(13) 套管要求: 如: 泄漏比距(如: 3.0 cm / kV等)、拉力、防污、排列方式等;
(14) 開關要求:
(15) 雜訊要求: 如65 dB (標準規定測量距離: ONAN 為0.3 m; ONAF 或OFAF為2 m );
(16) 局放要求: 如500 Pc (標準規定測量電壓: 1.5Um 5 min; 1.732Um 5s; 1.5Um 30min );
(17) 小車及軌距的要求:
(18) 外形尺寸及運輸尺寸; 重量及運輸重量的要求:
(19) 其它要求。
4. 變壓器的尺寸、重量、價格、損耗與容量的關係
D (直徑) ∝ L (長度) ∝ P 1 / 4
S (面積) ∝ L 2 ∝ P 2 / 4 = P 1 / 2 e t (每匝電勢) ∝ P 1 / 2
V (體積) ∝ L 3∝P 3 / 4 G (重量) ∝V∝ P 3 / 4
C (價格) ∝ G ∝ P 3 / 4 Pt (損耗) ∝ G ∝ P 3 / 4
二 鐵心設計及計算
1. 鐵心的作用: 變壓器是根據電磁感應原理製造的, 磁路是電能轉換的媒介, 由於鐵心是採用導磁率較高的硅鋼片疊積而成, 只要通入較小的勵磁電流, 就能得到所需要的磁通。
2. 鐵心的材料: 常用冷軋硅鋼片的牌號及疊片係數如下表。 由於硅鋼片表面已有附著性較好的絕緣薄膜, 故可不塗漆。疊片係數取決於絕緣膜厚度、波浪度、同板差及毛剌的大小。
3. 鐵心截面形狀: 鐵心柱截面形狀為圓內接階梯形, 鐵心直徑f70～f1600的級數為6～26級 (1/4圓內)。當鐵心直徑為f70～f395時, 鐵軛截面形狀與鐵心柱截面形狀相同; 當鐵心直徑為f340～f1600時鐵軛截面形狀為D形。
4. 鐵心直徑: D0 = KD Pzh0.25
式中: KD－直徑經驗係數, 冷軋硅鋼片, 銅導線KD = 52～57
Pzh－每柱容量(kVA)
5. 鐵心疊積圖及接縫:
鐵心疊片的搭接長度: b ≈ 0.03 Do 一般如下表:
6. 磁通密度選擇原則:
6.1 考慮空載損耗(P0): 當空載損耗(P0)要求較低時, 空載損耗接近與磁密的2次方
成正比, 故磁密不宜取得過高, 特別是小型變壓器。
6.2 考慮材質的飽和程度: 熱軋飽和點1.55～1.60 T 冷軋飽和點2.03～2.05 T 。
6.3 考慮運行特點:
6.3.1 考慮過勵磁: U% =110－5 K 2 0 ≤ K (負載率) ≤ 1
6.3.2 考慮故障運行: 當單相接地時, 分級絕緣水平的相電壓U可提高0.8√3 = 1.39倍(接地係數為0.8), 全絕緣水平的相電壓U提高1.0√3 = 1.732倍(接地係數為1.0), 但由於運行時間短, 設計時可不考慮。
6.4 考慮繞組聯結方式: 根據鐵心的磁化曲線, 勵磁電流中必有三次諧波電流, 而Yy聯結的無三次諧波電流迴路, 故三相五柱式或單相組的鐵心中有三次諧波磁通流通, 從而產生不需要的三次諧波電勢, 且磁密取得愈高愈甚, 故一般Y y聯結常不採用三相五柱式或單相組。
6.5 考慮鐵心的溫升: 應使相鄰的絕緣材料不致損傷的溫度。
6.6 考慮鐵心的雜訊:
6.6.1 磁密每降低或升高0.1T雜訊將降低或升高約3dB;
6.6.2 選高導磁的硅鋼片雜訊較低, 如30ZH120比35Z155雜訊降低約5dB;27ZH100比35Z155 雜訊降低約 6dB;
6.6.3 鐵心與油箱間墊WT橡膠減振墊, 雜訊最大可降低3dB;
6.6.4 採用自冷式(ONAN)冷卻方式, 雜訊可降低10～12dB;
6.6.5 加強鐵中灌砂子，雜訊最大可降低6dB;
6.6.6 製造工藝及壓緊力的大小也會鐵心的雜訊。
綜上所述鐵心磁密一般熱軋硅鋼片取1.4～1.47T; 冷軋硅鋼片取1.6～1.75T;
7 窗高與心柱中心距之比: 一般雙繞組H0 / M0 = 1.4～1.5; 三繞組H0 / M0 = 1.1～1.2;
8 空載損耗:
變壓器在空載時測得的損耗, 空載損耗主要包含鐵心硅鋼片中磁滯損耗(與頻率成正比)和渦流損耗(與頻率平方成正比)等。
9 空載電流:
變壓器在空載時測得的電流, 空載電流中主要是勵磁電流無功分量(與頻率成正比)和空載損耗產生的有功分量。
正弦波的電壓(u)下, 磁的飽和現象使勵磁電流(iow) 波形畸變而尖銳,且仍保持對稱性。但磁滯現象使勵磁電流(iow) 波形不但畸變而尖銳, 且破壞對稱性(如圖所示)。經諧波分析, 除了基波外,還有較強的三次諧波和其它高次諧波。勵磁電流中高次諧波占基波的百分數, 一般如下表:
10 影響空載性能的因素
10.1 鐵心材質: 熱軋比冷軋硅鋼片空載損耗及電流大; 硅鋼片每片厚度愈厚, 空載損耗及電流也愈大, 但太薄又會增加工藝附加係數; 一般採用每片厚度為0.3 mm;
10.2 鐵心磁密: 鐵心磁密選過高, 空載損耗及空載電流均會增加;
10.3 疊片形式: 每疊片數多, 空載損耗及空載電流均會增加, 一般採用2片一疊;
10.4 接縫形式: 有取向冷軋硅鋼片, 一般採用全斜接縫, 如採用半直半斜接縫時, 每增加一個直接縫會使空載損耗增加3.5%左右。 另外，接縫處錯開次數增多，空載損耗會減小，如錯開4次（常稱4接縫）比錯開2次（常稱2接縫）空載損耗要減小3～5%
10.5 毛刺大小: 毛刺大, 空載損耗及空載電流均會增加, 一般≤0.03 mm;
10.6 夾緊方式: 採用穿心螺桿比用粘帶綁紮空載損耗及空載電流增加;
10.7 製造工藝: 如剪切、搬運、摔打均會產生應力, 從而使空載損耗及空載電流增加;
10.8 清潔程度: 保持鐵心清潔無灰塵、無異物, 否則也會使空載損耗及空載電流增加。
11 夾件型式
夾件一般採用一塊板型、及L型或ㄈ型, 小型變壓器也有用木夾件。特大型變壓器要注意漏磁在夾件中產生損耗和局部過熱。
12 鐵心緊固
12.1 鐵心柱綁紮:一般採用半乾性稀緯環氧玻璃粘帶(0.2×50) 綁紮鐵心柱。
12.2 鐵軛夾緊:一般採用半乾性稀緯環氧玻璃粘帶(0.2×50)製成的拉帶通過夾件拉緊鐵軛,其夾緊為0.1～0.15MPa , 也有用鋼拉帶拉緊的, 但必須注意當鋼拉帶穿過鐵窗時, 不能造成兩端同時對夾件短路。
12.3 器身拉緊: 中小型變壓器常採用拉螺桿將上下夾件拉緊, 從而拉緊器身。大型變壓器在鐵心柱的前後兩側放有用低導磁鋼板(常用20Mn23Al )製成的拉板, 一方面使鐵心柱的剛度增加, 一方面通過上下夾件對器身的拉緊, 它對吊起器身也有一定作用。
13 鐵心接地
13.1 整個鐵心必須可靠一點接地。中小型變壓器鐵心通過接地片與夾件相連, 大型變壓器鐵心通過接地套管引出油箱外接地。
13.2 片間可理解為通過電容接地。
13.3 鐵心中有絕緣油道時, 接地片可採用並聯或串聯方式接地, 注意接地片插入要有足夠的深度和接地片插入處硅鋼片表面的絕緣膜應清除。
三 繞組設計及計算
1. 導線材質: 變壓器繞組的導線常採用電解銅或無氧銅桿(電阻率約低1% ～1.5% )拉制的圓銅線及銅扁線製成縮醛漆包線、紙包線、組合導線及換位導線。也曾用過鋁導線, 但由於鋁導線電阻率較高、機械強度較差、焊接較困難現已很少採用。
2. 繞組型式: 圓筒式(層式): 單層、雙層、多層圓筒式及分段圓筒式。常用於中小型的高壓及低壓繞組。
螺旋式: 單、單半、雙、雙半、四、四半螺旋式; 常用於中大型的低壓繞組。
連續式: 常用於中大型的高壓及低壓繞組。
糾結式: 常用於66kV及以上大型的高壓繞組。
內屏式: 常用於66kV及以上大型的高壓繞組。
3. 繞組排列: 雙繞組:高低排列。
三繞組:降壓變壓器為高中低排列; 升壓變壓器為高低中排列。
4. 電壓比偏差:
額定電壓比是一個繞組的額定電壓與另一個具有較低或相等額定電壓繞組的額定電壓之比。
電壓比(變比或匝比)的偏差是產品的實測的空載電壓比與規定的標準電壓比之差,常以規定的標準電壓比的百分數表示。國家標準GB 1094.1規定的空載電壓比允許偏差, 如表所示。為考慮製造和測量的偏差, 在計算時, 一般不應超過表2.12 規定的允許偏差值的一半, 即空載電壓比允許偏差的計算值, 常取 V % ≤±0.25 %
當高壓繞組電壓較低, 且容量較大的產品, 電壓比(特別是分接電壓比)的允許偏差, 如達不到要求時, 應要及時與用戶協商。
高壓及中壓各分接位置的電壓比的計算偏差 ( V % ) , 分別按下式計算:
式中: et — 每匝電勢 (V); et = U2 / W2
W2 — 低壓繞組的每相匝數;
U2 — 低壓繞組的相電壓(v)。
W — 高壓或中壓繞組各分接位置的每相匝數;
U — 高壓或中壓繞組各分接位置的相電壓(v)。
5. 電流密度選擇原則:
繞組導線的電流密度是根據負載損耗(PK); 長期工作電流的溫升; 突發短路時的溫升; 承受突發短路時的電動力(機械力); 經濟性等來選擇。
電流密度一般選3.0 A / mm2左右。
6. 主縱絕緣選擇原則:
6.1 承受電壓: 長期工作電壓; 感應試驗電壓; 短時工頻耐受電壓; 衝擊耐受電壓(全波、截波、操作波)。
6.2 允許場強: 匝間工作場強≤ 2.0 kV / mm ( 內 屏 式 ≤1.8 kV / mm ) ;
工頻場強（考慮局放）≤8.5 kV / mm （全真空）; ≤ 6 kV / mm（半真空）;
衝擊場強（考慮局放）≤27～28 kV / mm（全真空）; ≤16 kV / mm（半真空）。
6.3 油道最小擊穿電壓Umin ( kV ) :
匝絕緣最小擊穿電壓: UminT = (1－4.5σ) U50 = (1－4.5×0.076 ) U50 = 0.658 U50
油道最小擊穿電壓: Umin = (1－4.1σ) U50 = (1－4.1×0.0808 ) U50 = 0.66872 U50
6.4 各部份梯度及電位:
6.5 至鐵離: 軛距一般為主距的2～2.5倍
7 負載損耗
7.1 繞組導線的電阻損耗: I2 R; 注意應換算到參考溫度（一般為75℃）。
7.2 繞組導線的渦流損耗:由於漏磁通穿過導線而產生渦流,造成渦流損耗,它與頻率及垂直於漏磁場的導線厚度等的平方成正比, 常以占電阻損耗的百分數表示。
注意：三繞組變壓器在計算外-內(一般為高-低壓)繞組的負載損耗時,這時中間(一般為中壓)繞組，雖然沒有電流流過，但它處於漏磁場最大的位置，故需另加上中間(一般為中壓)繞組的3倍渦流損耗。
7.3 繞組導線的環流損耗:導線在漏磁場中所處的位置不一樣,或導線的長度不一樣,而又換位不完全,導線間產生環流,造成環流損耗,常以占電阻損耗的百分數表示。
7.4 引線的損耗:包含引線的電阻損耗及附加損耗(渦流損耗)。
7.5 雜散的損耗:漏磁通穿過夾件、拉板、油箱等鋼鐵零件而產生渦流, 從而造成雜散損耗。
特大型變壓器, 可用下列經驗公式計算:
Pz s = 0.07 K1 K2 K3 Kh uK% (1±u T % /100) PN [kW]
式中: K1— 鐵心有旁軛取0.8, 無旁軛取1.0;
K2— 夾件有磁屏蔽取0.75,無磁屏蔽取1.0;
K3— 油箱有磁屏蔽取0.75,無磁屏蔽取1.0;
Kh— 橫向漏磁修正係數，雙繞組：1.0; 三繞組及自耦：高-中1.0; 中-低1.2; 高-低1.5;
uK%—短路阻抗百分數;
u T %—調壓百分數; 主分接時: u T % = 0;
PN —額定容量(MVA)。
8 繞組在電氣方面常發生的故障
8.1 三相電阻不平衡: 由於材質、焊接、結構 (B相引線較短) 會造成三相電阻不平衡, 注意:引線配製和焊接質量, 使三相電阻不平衡率, 一般不超過2 %;
8.2 匝間短路: 由於導線的毛剌或換位不當, 而損傷匝絕緣, 造成匝間短路。應將墊塊去毛剌、加強製造工藝。
8.3 感應或衝擊擊穿: 由於材質、設計、工藝等原因, 造成匝間、段間、層間擊穿。選擇合理地絕緣結構 (如高電壓的繞組採用分部電容補償等)。加強製造工藝, 注意清潔度。
8.4 對地放電: 由於材質、設計、工藝等原因, 造成高低繞組間或對地放電。選擇合理地絕緣結構(如採用薄紙筒小油隙及角環結構), 採用靜電板改善端部電場等。加強製造工藝, 注意清潔度。
9 提高繞組機械強度的措施
9.1 繞組導線: 一般採用機械強度較好的半硬銅導線。換位導線宜用自粘性換位導線(其抗彎強度為普通換位導線的3倍以上);
9.2 安匝平衡: 高低壓繞組要盡量做到安匝平衡, 對中大型變壓器不平衡安匝一般不超過5%;
9.3 卷緊: 注意計算及製造公差。
9.4 壓緊: 墊塊密化; 繞組壓緊力一般為2.5 M Pa; 最好採用恆壓或帶壓乾燥和整體套裝;
9.5 撐緊: 低壓繞組內部加副撐條, 所有繞組均卷在硬紙筒上。
四 引線設計及工藝
1. 引線材質:紙包圓銅線、銅母線、銅棒、紙包電纜等。
2. 引線選擇原則
2.1考慮引線溫升: 由於引線一部分位於器身的上半部, 此處油溫較高, 故引線對油的溫差通常取20℃ ( 強油循環取25℃ )。引線溫升決定引線電流密度, 一般引線電流密度與繞組的相當。絕緣較厚時引線電流密度適當降低。穿纜套管中油循環困難, 且上端引線常處在空氣中, 散熱較差, 其引線電纜電流密度選得更低些, 應於套管相適應, 詳見套管選用手冊。引線溫差計算時, 其遮蓋係數一般取15 % (遮蓋係數每增加10 %, 電流密度降低5.5% )。
2.2 考慮引線機械強度: 考慮運輸和運行的振動及短路電動力的衝擊, 引線要有足夠的機械強度。小型變壓器一般引線較細, 故當容量≤630 kVA取≥φ2.5 ; 800 ～2000 kVA取≥φ3.0 ; 2500 ～6300 kVA取≥φ4.0 (當繞組採用圓銅線時,可用原線引出; 如圓銅線太細可雙摺引出); 另外, 還要按引線電氣強度要求選取。
2.3 考慮引線電氣強度: 引線直徑的大小直接影響電場均勻程度, 引線直徑細,易引起電暈和局部放電現象, 故要考慮引線的曲率半徑, 當電壓≤20 kV 取≥φ2.5; 35 kV 取≥φ4.0; 66 kV 取kVφ8.0; 110 kV 取≥φ10; 220 kV 取≥φ20。
2.4 中性線選擇: 中性線中的電流, 一般按額定相電流選取。對配電變壓器400V的中性線中的電流, 按運行規程規定, 可選取0.25倍額定電流, 但注意其相間的連線,仍按額定相電流選取。
3. 引線布置原則
3.1 引線排列: 應盡量考慮 ∑I = 0 。且各引線盡量靠近, 以減少漏磁。 如: A B C；X A Y B Z C ; X A X A …… Y B Y B …… Z C Z C …;
3.2 大電流引線: 應盡量使銅排與鋼鐵件垂直(立放)放置, 其銅排到鋼鐵件的距離為等於銅排寬度。如銅排與鋼鐵件平行放置, 其銅排到鋼鐵件的距離為等於1.5倍銅排寬度。否則漏磁在鋼鐵件中產生較大的渦流, 造成鋼鐵件局部過熱。
3.3 引線夾持: 引線一般每隔300～400 mm夾持一道, 採用木件與綁紮相結合。引線不應有懸頭。
4. 引線工藝要求
4.1 裸引線(如銅排)交叉處要包絕緣, 以防短路。
4.2 引線絕緣包紮最多兩張一包, 最好一張一包, 其搭接的斜梢, 一般為10倍絕緣厚度。
4.3 引線焊接處應無尖角毛剌, 並有屏蔽(≥ 66 kV)。
4.4 接有載開關的引線, 不能使開關受力。否則造成選擇開關條變形,接觸頭接觸不良。
4.5 引線推廣冷焊接。確保器身清潔。
4.6 產品預裝時, 要檢測引線對地、引線之間的絕緣距離。
五 油箱設計及工藝
1. 油箱作用:
作為油的容器和保護器身用。
2. 油箱型式:
桶式、鐘罩式(平頂、拱頂、梯形頂)。
3. 油箱結構及工藝要求
3.1 油箱結構尺寸（容量≤6300kVA）
3.2 油箱強度: 油箱要承受國標GB6451-95規定的正壓及真空強度試驗。考慮變壓器電氣絕緣要求，當電壓≥66 kV油箱強度按全真空設計。
3.3 油箱加強鐵:
3.4 油箱吊拌: 油箱吊總重的吊拌有的在上節油箱上, 有的在下節油箱上, 布置要對稱, 但還要考慮吊起時,不能碰套管及儲油櫃。上油箱上還焊有吊上節油箱的吊拌,它兼翻轉上節油箱用。
3.5 油箱屏蔽: 為了減小油箱的損耗和局部過熱, 油箱上常放置用硅鋼片製成板式或卷式的磁屏蔽或用銅(鋁)板製成的電磁屏蔽。對於大電流引線附近或大電流套管升高座的鋼鐵件常用低導磁鋼板製成。
3.6 油箱整潔: 油箱內部要清潔,無焊渣、尖角、毛剌, 因在這種低電位處會產生高電場強度,從而造成電暈和局部放電, 甚至擊穿。油箱內表面塗有耐變壓器油的漆, 漆膜要牢固不得脫落。
3.7 油箱外觀: 油箱外部要緊湊美觀, 外表面塗有防潮、防鏽、防腐、防紫外線的漆, 漆膜要牢固。如濕熱帶地區、沿海地區、重污染地區及有特殊要求的地區, 需塗三防漆(防潮、防霉、防鹽霧)。
4. 防止滲漏油的措施
4.1 密封材料: 耐油丁腈橡膠1-J8 ,其壓縮量在25～30%時, 密封性能最佳。
4.2 鋼性連接: 箱沿密封處, 採用鋼性連接, 箱沿上焊有護框 (大型用 14×14方鋼 ), 螺栓中心距約100 mm。為防止箱沿變形而滲漏油，下箱沿厚度應與上箱沿厚度基本一致。
4.3 密封面處理: 油箱密封面要平整, 最好無漆。
4.4 密封法蘭: 所有法蘭, 採用盲孔(半孔) , 以防內漏。密封面需加工槽口。
4.5 T形拼焊: 箱壁如要拼焊時，不能有十字交叉焊線，宜採用T形焊線。
4.6 焊線外露: 油箱加強鐵等外部件不要覆蓋焊線, 以免油箱試漏時, 觀察不到 。
4.7 承重處加強: 油箱上的吊拌、千斤頂支架等承重件附近的箱壁、箱沿及密封面處需加強。
六 總裝配設計及工藝
1. 變壓器總裝配工藝要求
1.1 器身整理: 器身真空乾燥處理之後, 壓緊線圈, 整理引線, 引線長短要適宜, 特別注意高壓引線絕緣斜梢要進入套管的均壓球。將全部緊固件擰緊鎖固, 清除器身上的金屬及非金屬異物; 用不含水份的壓縮空氣吹, 大型可再用油沖洗。
1.2 油箱清理: 清除油箱內部的金屬及非金屬異物 (如灰塵、焊渣、尖角毛剌等)。
1.3 組部件處理: 清除所有與油接觸的組部件, 使之達到無灰塵、焊渣、尖角毛剌及各種異物。像散熱器之類的組部件, 應用合格的變壓器油沖洗等。
1.4 密封處理: 所有密封面處必須清潔平整無異物, 密封處必須均勻擰緊, 橡膠墊壓縮不能過量, 一般以壓縮25～30%為宜。
1.5 對操作者的要求: 操作者的工作服、鞋帽、手套等必須清潔, 嚴禁攜帶非工作上使用的金屬物品 (如鑰匙、金屬幣、金戒子、項練、耳環、鋼筆、圓珠筆等)。對攜帶的工具, 操作前後必須核實數量。
2. 變壓器的主要組件
2.1 套管: 用來將繞組出頭引至油箱外部, 以便於和電網連接。它按照電壓、電流、防污等級及帶電流互感器的要求去選擇。
2.2 分接開關: 用來調節電壓。無勵磁調壓開關, 按電壓、電流、調壓方式及調壓級數去選擇。有載調壓開關, 按電壓、電流、調壓方式(首端調壓、中部調壓、中性點調壓, 又可分為正反調、粗細調、線性調等)、調壓級數(如:±8×1.25%等)及級電壓的要求去選擇。
2.3 儲油櫃: 儲油櫃用來補償變壓器內部油體積的膨脹和收縮, 同時儲油櫃還可以減小變壓器內部油與空氣接觸的面積, 以防止油老化變質。油的體脹係數一般為7 / 10000, 故儲油櫃的容積一般為變壓器內部油體積的9～10 % 。儲油櫃分為普通型及全密封型, 全密封型又有隔膜式、膠囊式、內油或外油膨脹式等。
2.4 冷卻裝置: 用來將變壓器熱量散出的冷卻裝置有散熱器及冷卻器。散熱器有片式、脹縮式、扁管式、圓管式, 其中又分自冷式及風冷式(底吹和側吹)。散熱器設計時, 盡量提高其散熱中心。冷卻器有強油風冷式和強油水冷式。
2.5 壓力釋放裝置: 當變壓器內部發生故障時, 會產生大量氣體, 使油箱內部壓力增高, 為了減小油箱內部壓力, 以防油箱爆破, 所以在油箱上常裝有壓力釋放裝置 (如: 壓力釋放閥或安全氣道)。
2.6 氣體繼電器: 當變壓器內部產生氣體時, 會進入氣體繼電器內, 可取樣化驗分析氣體種類,氣體繼電器中裝有輕、重瓦斯觸點, 供報警及跳閘用。
2.7 油門: 變壓器油箱上裝有放油活門、注油活門、油樣活門及各種蝶閥。
2.8 溫度計: 測量變壓器頂層油溫的溫度計有水銀溫度計、溫度指示控制器又名訊號溫度計，(強油循環應裝2隻，信號接點在交流電壓220V時,不低於50VA, 直流有感負載時,不低於15 W )、電阻溫度計(遠距離測溫用的測量元件, 強油循環應裝2隻 )、繞組溫度控制器。
七 變壓器事故過負荷
變壓器事故過負荷，除了保證安全運行外，同時還要不過分犧牲變壓器的壽命，我國變壓器標準對變壓器過負荷能力有如下規定：
1． 油浸自冷式變壓器在急救情況下，允許短時間超過額定電流的值，不超過下表的規定。
2． 油浸風冷式變壓器，當冷卻系統發生事故時，切除全部風扇允許帶額定負荷運行，但允許時間不超過下表的規定。
3． 強迫油循環風冷式或水冷式變壓器，當發生事故切除冷卻系統時（風冷式停油泵、停風扇或水冷式停油泵、停水泵），在額定負荷下允許運行時間，當≤125 MVA為30分鐘，＞125 MVA為15分鐘，但當油麵尚未達到80℃時，允許上升到80℃，其允許運行時間最長不超過1小時。
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