摘 要评价变压器运行的重要指标是电力变压器运行中发生的故障率，由于制造工艺、质量、使用时间等因素的影响，各电压等级上运行的为数众多的油浸式电力变压器会出现很多故障，比如在运行中出现内部绝缘缺陷，本文分析了绝缘中的故障和线圈中的故障，并提出相应的解决措施。
近年来，引起变压器在运行中的故障时有发生，对于变压器制造厂家提出更高的要求，除了要求变压器的长期运行外，并且使得其可以适应环境，并且可以可靠高效率的运行，还可以同时有节能的效果。而各电压等级上运行的为数众多的油浸式电力变压器发生故障的原因很多，大部分却是由绝缘缺陷、热或变压器出口处短路电动力等原因所引起，故障表现为：绝缘中的故障和线圈的故障，具体问题从以下几个方面来分析。
1 绝缘中的故障
在变压器绝缘结构中，通常是把不同的介电系数的绝缘相串联，如线圈间采用油——隔板绝缘结构，由于变压器油与绝缘纸板的介电系数不同，当对其施加电压时，则其中的场强按介电系数成反比分配，因此，线圈间除应以等电场强度原则分配和调整油隙之外，并应合理地确定隔板的厚度，从而使场强控制在许用值之内。否则，可因局部放电而导致绝缘损坏。
对某些变压器，特别是中小型变压器由于呼吸作用使水分和潮气进入变压器油中。这样就大大降低了油的耐电强度，从而可能引起线圈对油箱或铁芯构件的击穿。
变压器长时间过载可引起变压器油的老化，油温过高会加速油泥、水分及酸的生成。
导线的圆角小或绝缘结构中有“油楔”时，则该部位的电场强度高。由此可能产生局部放电。
绝缘纸板卷制的绝缘筒、绝缘成型件等绝缘件，在制造过程中，有时因其表面存有污秽，导致沿面放电，从而使绝缘材料失效。绝缘件吸附气体常可导致气体电离，介质产生过热，甚至引起绝缘击穿。
一次线圈与二次线圈间放置静电屏时，由于焊接和绝缘不当而引起事故，如静电屏边缘处的电场集中，因而使绝缘局部负担过重。所以，虽然从高压线圈到地屏只有一点击穿也常会导致该铁芯柱上的线圈损坏。
由于制造工艺上的粗心大意，在线圈表面及器身上可能遗留下金属屑末及污秽物等，这对沿面放电将产生很大影响。
当变压器相间绝缘距离没有足够的裕度，则可能产生相间短路。此种短路故障有可能由于相间加入绝缘隔板而改变了变压器内部的电场分布，从而引起油隙及隔板的场强过高。
如果采用木制的线圈引线支架及导线夹未经充分干燥及浸油，则水分的存在将产生桥络而导致分接引线的击穿。
随变压器运行时间的增长，油箱内的油面可能下降。若不能保证油面处于规定位置，则变压器可能因冷却油的循环受到限制而产生过热。对于管式油箱变压器，当油面降至冷却油管上管口之下时，就更容易发生这种情况。
变压器油中悬浮的导电粒子，由于它们在具有电位差的裸导体之间形成小桥而引起暂时的击穿，如油中终端引线之间及终端引线对油箱或铁芯结构的闪络等。
应该指出，变压器绝缘中的局部放电多生于高压引线处，几乎不发生于匝间或饼间，但局部放电量的大小与变压器绝缘寿命间可以认为无明确对应关系，而且局部放电的分散性也较大，测量准确度不高，这样追求更高的准确度也无实际意义。
在变压器绝缘结构上、工艺上采取措施，降低局部放电量，对于改善绝缘寿命是有意义的。
2 线圈中的故障
变压器线圈是变压器的重要组成部分，或形象地称为变压器的心脏，也是变压器运行中发生故障较多的部分。变压器的故障主要是绝缘强度、机械强度和热的原因造成的。根据统计结果表明，线圈匝间短路事故占变压器事故率的70%～80%。因此，分析线圈中的故障具有重要的意义。
变压器线圈在绕制、加压干燥、套装等工艺过程中，由于导线质量、换位、弯折引出线，焊头等处理不当，常会造成线圈短路故障。
当线圈绕制导线的圆角半径较小，则在变压器负荷运行时产生振动。或当变压器因短路以及变压器投入网络而遭受重复的电磁力冲击时，导线的陡棱可能逐渐切断绝缘而导致相邻线匝短路，此种现象多发生于变压器的高压线圈中。
当变压器线圈受到严重的外部短路，特别是发生三相短路情况时，在短路电流瞬时峰值作用下，即使不立即发生绝缘击穿，也可能因线圈的残余变形而造成严重的故障隐患。当线圈遭受短路电流冲击次数越多，承受短路电流峰值概率就越多，越有可能导致线圈变形，出现恶性循环，导致线圈位移及其压紧装置的损坏。当然线圈某一线段的一匝或多匝导线可能发生错位，由此可能造成匝间短路。线匝产生错位后并不一定就发生击穿现象。但变压器在负载运行期间，由于电磁力的作用而产生振动，因此，当变压器反复遭受严重的电磁力冲击时，相邻错位线匝的绝缘由于摩擦可能导致击穿现象。
对于扁导线包扎绝缘纸可能达不到要求的紧度，因此产生隆起现象，导线绝缘越厚越明显，使导线形状发生变化。实际上有可能呈圆形。这样在绕制线圈过程中判断导线是否弯曲造成一定困难。但这种弯曲有时要引起匝间短路，在线圈的某些位置，相邻导线是端面靠端面。此时，当这样一些线匝绝缘受到摩擦，就可能引起击穿。导线的圆角半径较小，这种现象越严重。
目前，大型电力变压器中常设有可调节的线圈压紧装置，供变压器运行中绝缘产生收缩及时调节对线圈的压力。线圈的压紧程度应该由制造厂在器身绝缘装配时细心地加以调整，以便对线圈施加合理的压力，当然，控制各线圈的高度相同是基本条件。否则某些导线可能产生错位，因此就可能发生匝间短路。
如果线圈绝缘中渗入水分，那么迟早要发生匝间短路，尤其是线圈浸渍处理不当，由此而产生的击穿将会重新发生并更加危险。
如果变压器在不同程度上遭受迅速的负载波动，则线圈导线的膨胀和收缩将使匝间绝缘上所承受的机械作用力交替地增大和减小。大多数绝缘的机械强度均随机械压力的增加而降低，所以当变压器遭受电或磁的冲击时，其线圈极易发生损伤。
对于独立线圈，尤其是高压连续式线圈，它们的幅向尺寸与轴向尺寸的比值过大，因此，在线圈的内侧将产生过热点，使导线绝缘脆化，引起匝间短路。若幅向油道尺寸过小，则这种危险性就更大。
对于纠结式线圈，由于匝间、段间单位差较大，纠结线需要进行焊接，故焊点较多，这些均可能造成绝缘弱点和过热的原因。
在低压线圈采用螺旋式多根并联导线中，并联导线常采用矩形且窄边垂直于漏磁通，而宽边与漏磁通平行，若其比值不合理，则导线中将流经较大的涡流；对多根并联线匝，虽然同匝各股导线相邻处电位相同，若忽视股间绝缘，由于内外层每根导线电压不同，若股间绝缘破坏将引起循环电流，这样在线圈中可产生过热点。在线圈绕制过程中，进行导线换位，从而使每根导线在漏磁场中处于相同的位置，否则，由于每根并联导线承担的负载不均，因而某些导线产生过热，加速绝缘老化，造成变压器线圈匝间短路。
作者简介：
张津辉，1971年出生，1989年11月参加工作，至今一直从事变电检修工作。
变压器温度异常分析（一）
一、变压器故障类型 （一）短路故障 变压器短路故障主要指变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。 变压器正常运行中由于受出口短路故障的影响，遭受损坏的情况较为严重。这类故障的案例很多，特别是变压器低压出口短路时形成的故障一般要更换绕组，严重时可能要更换全部绕组，从而造成十分严重的后果和损失，因此，应引起足够的重视。 （二）放电故障 根据放电的能量密度的大小，变压器的放电故障常分为局部放电、火花放电和高能量放电三种类型。 放电对绝缘有两种破坏作用：一种是由于放电质点直接轰击绝缘，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，使绝缘击穿；另一种是放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，介质损耗增大，最后导致热击穿。 （三）绝缘故障 目前应用最广泛的电力变压器是油浸变压器和干式树脂变压器两种，电力变压器的绝缘即是变压器绝缘材料组成的绝缘系统，它是变压器正常工作和运行的基本条件，变压器的使用寿命是由绝缘材料（即油纸或树脂等）的寿命所决定的。实践证明，大多变压器的损坏和故障都是因绝缘系统的损坏而造成。因此，保护变压器的正常运行和加强对绝缘系统的合理维护，很大程度上可以保证变压器具有相对较长的使用寿命，而预防性和预知性维护是提高变压器使用寿命和提高供电可靠性的关键。 二、变压器故障综合处理 根据变压器运行现场的实际状态，在发生以下情况变化时，需对变压器进行故障诊断：正常停电状态下进行的交接、检修验收或预防性试验中一项或几项指标超过标准；运行中出现异常而被迫停电进行检修和试验；运行中出现其他异常（如出口短路）或发生事故造成停电，但尚未解体（吊心或吊罩）。 （一）综合分析判断的基本原则 1．与设备结构联系。熟悉和掌握变压器的内部结构和状态是变压器故障诊断的关键，如变压器内部的绝缘配合、引线走向、绝缘状况、油质情况等。又如变压器的冷却方式是风冷还是强迫油循环冷却方式等，再如变压器运行的历史、检修记录等，这些内容都是诊断故障时重要的参考依据。 2．与外部条件相结合。诊断变压器故障的同时，一定要了解变压器外部条件是否构成影响，如是否发生过出口短路；电网中的谐波或过电压情况是否构成影响；负荷率如何；负荷变动幅度如何，等等。 3．与规程标准相对照。与规程规定的标准进行对照，假如发生超标情况必须查明原因，找出超标的根源，并进行认真的处理和解决。 4．与同类设备相比较（横向比较）。同一容量或相同运行状态的变压器是否有异常，是外因的影响还是内在的变化。一台变压器发现异常，而同一地点的另一台相这样结合分析有利于准确判断故障现象。 5．与自身不同部位相比较（纵向比较）。对变压器本身的不同部位进行检查比较。如变压器油箱箱体温度分布是否变化均匀，局部温度是否有突变。又如用红外成像仪检查变压器套管或油枕温度，以确定是否存在缺油故障等。再如测绕组绝缘电阻时，分析高对中、低、地，中对高、低、地与低对高、中、地是否存在明显差异，测绕组电阻、测套管C及介质损耗因数tg?兹时，三相间有无异常不同，这些也有利于对故障部位的准确判断。 （二）有无异常的判断 从变压器故障诊断的一般步骤可见，根据色谱分析的数据着手诊断变压器故障时，首先是要判定设备是否存在异常情况，常用的方法有： 1．将分析结果的几项主要指标与规程中的注意值作比较。如果有一项或几项主要指标超过注意值时，说明设备存在异常情况，要引起注意。但规程推荐的注意值是指导性的，它不是划分设备是否异常的唯一判据，不应当作强制性标准执行；而应进行跟踪分析，加强监视，注意观察其产生速率的变化。在判断设备是否存在故障时，不能只根据一次结果来判定，而应经过多次分析以后，将分析结果的绝对值与导则的注意值作比较，将产气速率与产气速率的参考值作比较，当两者都超过时，才判定为故障。2．了解设备的结构、安装、运行及检修等情况，彻底了解气体真实来源，以免造成误判断。另外，为了减少可能引起的误判断，新设备及大修后在投运前，应作一次分析；在投运后的一段时间后，应作多次分析。因为故障设备检修后，绝缘材料残油中往往残存着故障气体，这些气体在设备重新投运的初期，还会逐步溶于油中，因此在追踪分析的初期，常发现油中气体有明显增长的趋势，只有通过多次检测，才能确定检修后投运的设备是否消除了故障。（三）综合分析诊断的要求1．将试验结果的几项主要指标（总烃、乙炔、氢）与规程列出的注意值作比较。 2．对CO和Cq变化要进行具体分析比较。 3．油中溶解气体含量超过规程所列任一项数值时应引起注意，但注意值不是认定设备是否正常的唯一判断依据，必须同时注意产气速率，当产气速率也达到注意值时，应作综合分析并查明原因。有的新投入运行的或重新注油的设备，短期内各种气体含量迅速增加，但尚未超过给定的数值，也可判断为内部异常状况；有的设备因某种原因使气体含量基值较高，超过给定的注意值，但增长率低于前述产气速率的注意值，仍可认为是正常设备。 4．当认为设备内部存在故障时，可用三比值法对故障类型做出分析。 5．在气体继电器内出现气体情况下，应将继电器内气样的分析结果，按前述方法与油中取出气体的分析结果作比较。 6．根据上述结果与其他检查性试验相结合，测量绕组直流电阻、空载特性试验、绝缘试验、局部放电试验和测量微量水分等，并结合该设备的结构、运行、检修等情况，综合分析判断故障的性质及部位，并根据故障特征，可相应采取红外检测、超声波检测和其它带电检测等技术手段加以综合诊断。并针对具体情况采取不同的措施，如缩短试验周期、加强监视、限制负荷、近期安排内部检查、立即停电检查等。 三、结语在使用变压器的过程中，一定要定期检查三相电压是否平衡，如严重失衡，应及时采取措施进行调整。同时，应经常检查变压器的油位、温度、油色正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化，如已失效要及时更换，发现缺陷及时消除。定期清理配电变压器上的污垢，必要时采取防污措施，安装套管防污帽，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻。
运行温度异常在变压器的各类故障中占相当比例，发生原因和表现的位置和特征各式各样，给现场处理和查找带来一定的难度。温度异常是一个恶性循环的过程，既增加变压器损耗，造成能源不必要的浪费，又损坏内部绝缘，进而造成更严重的故障。
在以往的文章中简单叙述了产生变压器温升的主要原因——各类损耗，下面我们结合之前的理论与本人的一些实际经验，对导致变压器温度异常的原因进行一些分析，欢迎各位同行拍砖。
A、初级或次级有极少数线圈短路（匝间短路、层间短路、段间短路、股间短路）
要比较全面的理解匝间短路、层间短路、股间短路、段间短路这几个概念，必须对变压器绕组的型式和变压器的绝缘构成有一定的理论基础。
Ⅰ、基本概念
1）? 匝：
导线与铁芯中磁通相交链一次就是一匝，用通俗地话说就是导线穿过铁窗一次。
2）? 线段（线饼）：
由多匝导线沿线圈辐向排列组成。
3）? 段间油道：
一个线圈可由多个线段组成，段和段靠在一起，亦可用绝缘垫块隔开，其间隔就是段间油道。
4）? 线层：
沿轴向高度排列的多匝导线叫线层。
5）? 层间油道：
一个线圈可由多个线层组成，层与层之间用电缆纸或撑条或瓦楞纸板分隔开，此间隔就是层间油道。
Ⅱ、线圈型式
线圈型式主要根据线圈电压等级和容量大小来选择，同时也要考虑电气强度、机械强度、散热以及制造工艺的可行性。
变压器线圈大致可分为层式和饼式两种。
1）层式线圈
绕组的线匝沿着轴向一次排列连续绕制的，称为层式绕组，每层如筒状，即圆筒式绕组。由两层组成的绕组称为双层圆筒式绕组 （用于三相容量为630kVA及以下，电压为1kV及以下的低压绕组） 。由多层组成的称多层圆筒式绕组 （用于三相容量为630kVA及以下，电压为3kV~35kV的高压绕组） 。线圈沿轴向分成多段的称为分段圆筒式绕组 （多用于试验变压器的高压线圈和电压互感器等高电压小容量产品） 。
圆筒式绕组是最简单型式，一般由一根或数根联绕而成，绕时沿线模轴一匝紧靠一匝地绕制，类似一个圆形密绕的螺旋弹簧。特点是绕制简单，工艺好，层间油道散热好，但端部支撑面小，机械强度差。
正是由于单层结构机械强度差，所以一般绕制成多层结构，由于相邻两层电位差较大，要设置层间绝缘。其层间电容较大，对地电容小，在冲击电压下层间电压分布较均匀。多层绕组在层间设置绝缘撑条构成垂直油道用以散热，但油道长而窄，不利于散热。
分段圆筒式可以看作由两个或多个多层圆筒式绕组串联而成，由于串联的分压效应，与普通圆筒式相比，层间电压低。在串联部位有电缆纸或绝缘纸做成的段间绝缘，因此它同时具备了段间油道及层间油道。
绕组线匝示意图如下所示：
注：多层圆筒式与双层圆筒式，型式相同，只是层数上的区别。故没有画出。
这里说一下箔式绕组，箔式绕组型式也如圆筒式，线匝是沿轴向连续绕制的，一般情况下一匝就是一层，每层之间用绝缘材料隔开，故可属于层式绕组。
其实物图如下所示：
箔式绕组的优势有以下几点：
⑴ 箔式绕组可以把导电材料和绝缘材料放在一起用绕线机绕制，生产自动化程度高。
⑵ 箔式绕组的匝间绝缘就是绕组的层间绝缘，其空间利用率好，可缩减变压器尺寸和 重量。
⑶匝间即层间，所以匝间电容较大，其抗雷电冲击能力强。
⑷当电流较大时，普通圆筒式往往采用多线并绕，会产生较大螺旋角，在短路时在线 圈的垂直方向上会产生很大的机械力，而箔片端面是平的，消除了螺旋角，所以抗 短路冲击能力比较强。
⑸ 表面及边缘都十分光滑，其局部放电量小。
⑹ 由于其厚度较铜线薄很多，集肤效应及邻近效应小，在高频下传输效率高。其绕组 涡流损耗也低。
箔式绕组主要用于中小型变压器绕组。
2）饼式线圈
绕组的线匝沿其幅向（沿着线圈半径方向）连续绕制而成一饼（段），再由许多饼沿轴向（沿着线圈高度方向）排列组成的绕组称为饼式线圈。饼式线圈又由螺旋式、连续式、纠结式、内屏蔽式、交错式。下面我们一一为大家介绍：
a）螺旋式绕组
变压器的低压绕组电流很大而匝数很少，因此需要用很多导线并联起来绕制，但圆筒式绕组不宜用太多导线并联，因为这样会造成线匝的螺距太大，使绕组很不稳固，于是出现了螺旋式绕组。
螺旋式绕组是由许多根等截面积的扁导线摞成一组来进行绕制的，线匝之间不是彼此紧靠着，而是用绝缘垫块隔开一定距离（油道）的绕组，像是一个被拉伸的螺旋弹簧。一匝为一个线饼的称为单螺旋式线圈。而当并联导线更多时，可以把两个或四个线饼作为一匝。一匝为两个线饼的称为双螺旋线圈；一匝为四个线饼的则称为四螺旋式线圈。
当温升和绝缘允许时，螺旋式绕组可以采用油道与线圈交错分布的形式，即正常宽度的油道与宽度为正常油道一半左右的小油道交错绕线的结构，称为半螺旋，其空间利用系数高。绕组为单螺旋时，称为单半螺旋，绕组为双螺旋的称为双半螺旋。
其绕制示意图如下所示：
有一个便于理解，但不恰当的描述：螺旋式绕组就是多根导线叠并绕的单层圆筒式线圈的拉伸，拉伸出的空隙形成了幅向油道。由于匝间有幅向油道，所以属于饼式线圈。
综上螺旋式绕组主要特点如下：
⑴并联导线根数多（需进行换位，否则会出现环流）；
⑵线饼成螺旋状；
⑶螺旋式绕组的匝数比较少（受到轴向高度限制）。
螺旋式绕组主要用与三相容量800kVA及以上，电压为35kV及以下的大电流绕组和有载调压变压器的调压绕组。
b）连续式绕组
由一根或多根扁导线经特殊工艺方法在绝缘筒或线模撑条上连续绕成多个饼状线段组成。
线饼（线段）与线饼之间的连接是交替地在绕组内侧和外侧，并且都是用绕制绕组的导线自然连接起来，因此，只要导线长度足够，就可以绕成一个连续的无焊接头的绕组。为了使首末两端从绕组的外部引出，线饼应为偶数。当绕组由二根或多根并联绕制时，为减小并联导线的环流，应进行换位。绕组线匝示意图如下所示：
通过上图我们可以看到，从首端起，奇数段导线从外向里绕，这就叫做反段，而偶数段导线从里向外绕出，这就叫做正段，一个正段与反段组成一个单元，称为双段单元。
单元内油道为向外油道，单元间油道称为向内油道。
上图为的绕组为一般连续式，还有一种半连续式，它们之间区别通过下面这张图就能清楚的看出来，注意箭头所指部位。
通过上图我们可以看到，连续式绕组的半连续式其实与螺旋式绕组的半螺旋式，其实是一样的。
连续式线圈优点是机械强度高，散热性能好，但绕制工艺比较复杂，其纵向电容小，在雷电冲击下各线饼间电压分布很不均匀。
连续式线圈主要用于630kVA及以上，电压为3kV~35kV的各种绕组。
c）纠结式绕组
纠结式绕组（b）是为了改善连续式绕组冲击电压分布不好的缺席而孕育而生的一种绕组。它与连续式绕组（a）的不同是线匝顺序。它们的绕组线匝对比图如下所示：
由上图可知，纠结式绕组就是由交错纠连的纠结线段组成。而纠结线段实质上就是在绕组的相邻数序线匝插入了不相邻数序的线匝。上述结构使得绕组的纵向电容增加，这就使得沿绕组的轴向高度上冲击梯度分布特性得到了改善。
连续式绕组的线匝顺序是1、2、3…n，那么纠结式绕组的线匝顺序是1、（n/2+1）、2、（n/2+2）、3、（n/2+3）…m，（n/2+m）；其中n为每对线段的线匝数，m=1、2、3…n/2。显然纠结式绕组的两相邻匝间电压差要大于连续式绕组，理论值是纠结式比连续式要大n/2倍，在上图中就是大10倍，这显然对工艺提出了更高的要求。
下面来粗略地介绍下纠结式绕组的几种形式：
⑴普通纠结式
普通纠结式常用的是双纠结，即在两个线饼内完成一个纠结单元，若干个纠结单元组成一个绕组。绕组线匝示意图如下图所示：
上图中红、绿表示底位线；黑表示纠位线；黄表示连位线，蓝表示引出线。
一个单元的两段都是双数匝，称双—双纠结；都是单数匝称单—单纠结，同理还有单—双纠结，双—单纠结。上图中便是双—双纠结。
⑵插花纠结式
其绕组线匝示意图如下所示：
插花纠结式绕组的等值电容比普通纠结式大得多，而且并联导线越多，线圈间的等值电容越大。
对插花纠结式本人有一个不完善的看法，但是便于理解，现在拿出来和大家一起分享，欢迎变压器绕组绕制方面的专业人士拍砖。我认为插花式就是多线并绕而致使底位线变多，形成类似于插花的样式。
普通纠结式和插花纠结式为全纠结。
⑶纠结连续式（部分纠结）
首先纠结式绕组的线路需要进行焊接且焊接点较多，而且当并联根数较多时，制造工艺困难。其次由于变压器受到的过电压冲击，通常大部分降落于绕组首端几个线段上，且沿绕组起始电压分布不均匀。结合以上两点，纠结连续式就由此诞生。
整个绕组仅首端或两端有几个纠结单元，其余全是连续式，称为纠结连续式绕组。它在成本与性能上取得了一定的平衡。
纠结式线圈一般用于三相容量为6300kVA及以上、电压为110kV-500kV的绕组。全纠结常用于220kV及以上电压等级，部分纠结式常用于60kV-110kV电压等级。
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d）屏蔽式绕组（插入电容式绕组）
屏蔽式绕组是连续式绕组线饼外侧内部的匝间插入增加纵向电容的导线（屏蔽线）而成，故又称插入电容式，其外观极似纠结式。插入线饼及插入的匝数可根据所需要电容大小而定，屏蔽线无工作电流通过，但有涡流损耗。因此通常采用很薄的导线，宽度比工作线的宽度略小。其绕组线匝示意图如下所示：
从上图中可以看到，屏蔽线紧贴着线匝导线，电容比较大，所以可以使冲击电流通过导线与屏蔽线间的电容流到屏蔽线上，又通过电容流到另一饼的紧贴着它的线匝上去，起到了增大匝间电容的作用。
插入电容式绕组采用连续式绕制，与纠结式绕组相比可以减少大量的焊接点，且插入屏蔽线的匝数可以自由调节，从而可以按需要调节纵向电容。 目前普遍应用于大型变压器的110kV及以上的高压线圈。
e）交错式绕组
交错式又称为交叠式，大电流线圈及调压线圈采用交错式线圈有出头容易，轴向易于紧固、线圈卷制和套装简单的优点。但这种线圈用于高电压时，由于绝缘距离过大而不经济；用于大容量时，横向漏磁场能引起局部过热和附加损耗，且其轴向力较大，易造成匝间短路，所以仅广泛应用于容量较小（5500kVA及以下），绝缘等级较低（通常为10kV及以下）的电炉变压器或整流变压器等特种变压器上。
交错式又可分为直绕式（高低压线圈依次绕成）和套装式（高压线圈绕成双饼线段，低压线圈绕成短螺旋式）。
通俗地来讲，交错式线圈是把一种线圈沿轴向分成数个区段，高、低压线圈交错布置的线圈。一般高压线圈在首尾两端，低压线圈在中间。
f）“8”字绕组
“8”字线圈是由许多绕成“8”字的双饼套装而成，每个线圈全部“8”字双饼并联焊接，因此可通过数万至十几万安培的电流，常用于大容量、有载调压的特种变压器的低压线圈。
本人也没有见过这种线圈，只好随便在网上找了一个小型的“8”字线圈，供大家参考，侵删。
Ⅲ、绝缘的构成
要了解变压器的绝缘由哪些构成，下面这张图就够了。这张图中概念我就抽几个与本文有关的来讲讲：
在文章的最开头，我们提到了3个短路：匝间短路、层间短路、段间短路、股间短路。下面我们和大家谈谈这几个短路。
1）匝间短路
匝间绝缘是指绕组中相邻的两根导线之间的绝缘。由于线匝的电阻极低为毫欧级别，我们假设匝间电压仅为10V，如果发生匝间短路，那么电流可高达近万安培，这毋庸置疑是一个非常大的电流。
短路的匝数越多，线匝间的电压越高，短路电流越大，因此变压器温度会出现异常升高的现象。
轻微的匝间短路不会立即显现出故障，但匝间短路会对输出电压造成波动，一次绕组匝间短路，输出电压会升高；二次绕组匝间短路，输出电压会降低。
2）层间短路
层间绝缘是针对圆筒式绕组来说的，是指绕组中相邻两层导线的绝缘。匝间短路使匝数发生较小的变化，那么层间短路就是匝数发生了很大的变化。层间短路的故障电压很大，短路电流也会很大，不像匝间短路故障会有一个恶化的过程，层间短路会立即烧毁整个线圈。
4）段间 短路 ：
还记得饼式线圈中的饼，饼与饼之间的绝缘就是段间绝缘。这里的绝缘故障一般发生较少。
5）股间 短路 ：
大容量电力变压器的线圈采取几根、几十根甚至上百根导线并联绕制，以限制其中的涡流损耗，并联导线（即股与股）之间的绝缘就是股间绝缘。股间短路会在线圈短路处形成局部过热，会降低变压器的绝缘强度，产生局部放电，从而缩短变压器的寿命，甚至导致变压器故障。其突发性，严重性弱于匝间短路。
备注：
匝间绝缘与股间绝缘主要是导线表面的绝缘纸等。圆筒式线圈的层间绝缘是电缆纸或软纸板。连续式线圈和纠结式线圈的段间绝缘是绝缘垫块。
一般来说上述几种故障，发生最多的是匝间短路。根据统计结果表明，线圈匝间短路事故占变压器事故的70%~80%，
以上概念部分结束了，下面开始分析。
Ⅳ 绕组绝缘故障的起因
当变压器绕组在绕制、加压干燥、套装等工艺过程中，由于导线质量、换位、弯折引出线，焊头等处理不当，常会引起潜在缺陷，在出厂试验中无法完全暴露，在长期运行过程中情况会逐渐恶化，一旦有过电压冲击变压，此时缺陷很容易转变成故障。下面随便聊聊一些可能发生的情况：
1、当绕组绕制导线的圆角半径较小，则在变压器负荷运行时产生振动；亦或是变态器因短路及变压器投入网络而遭受重复的电磁力冲击，导线的陡棱可能逐渐切断绝缘而导线相邻线匝短路。此种现象多发生与变压器的高压线圈。
2、当变压器绕组受到严重的外部短路，特别是发生三相短路情况时，在短路电流瞬时峰值作用下，即使不立即发生绝缘击穿，巨大电动力也可能使得线圈发生变形而造成严重的故障隐患。
当线圈遭受短路电流冲击次数越多，承受短路电流峰值概率就越多，越有可能导致线圈变形。当线圈变形之后，机械性能变差，当冲击再度发生时，又会出现更严重的变形，形成恶性循环，最终导致线圈移位及其压紧构件的损坏。这样的情况可能导致线圈某一线段的一匝或多匝导线可能发生错位，由此可能造成匝间短路。
线匝产生错位以后也不一定立即发生击穿现象。但在变压器在负载运行期间，由于电磁力的作用而产生振动，因此相邻错位线匝的绝缘由于摩擦可能导致击穿。
变压器的发生严重负荷波动造成线圈的膨胀与收缩，也极易造成线圈的损伤。
3、当扁导线包扎绝缘纸达不到紧度的要求时，会产生隆起现象，导线绝缘越厚越明显，使导线形状发生变化，实际上有可能呈圆形。这样的弯曲有可能会引起匝间短路，因为在线圈的某些位置，相邻导线是靠近端面的，在运行时，线匝绝缘受到摩擦，就可能引起击穿。当导线的圆角半径较小，这种现象越严重。
4、大型电力变压器中常设有可调节的线圈压紧装置，供变压器运行中绝缘产生收缩及时调节线圈的压力。线圈的压紧程度应由制造厂在器身绝缘装配时加以调整，以便对线圈施加合理的压力。如果调整不当，会导致线匝错位，以致匝间故障的发生。
5、工艺、设计或运维上的各种缺陷，例如
运维方面：线圈中掺入水分，
工艺方面：干燥处理时间过短、线圈接头焊接质量不佳。
设计方面：安匝不平衡。
说明：
a、电抗高度是进行变压器阻抗计算时使用，层式线圈的电抗高度等于机械高度减去一匝导线高度。
b、轴向力是由幅向漏磁通引起的，幅向漏磁通大小取决于安匝不平衡程度，高、中、低压绕组要保证电抗高度一致或接近。一般通过高、中压分接区减匝或调整油道以保证该区域安匝平衡。
c、由安匝不平衡产生的额外轴向力和正常幅向漏磁所产生的轴向力一样使线饼向竖直方向弯曲，并压缩线饼间垫块，严重时出现线饼向绕组中部变形或翻转现象。
d、工艺流程、运行过程也易导致安匝不平衡，例如在绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐，运行一段时间后较厚的垫块自然收缩量较大，导致电抗高度不一。
6、结构上的固有缺憾，一般产生不影响，但当设计或工艺有偏差时，会造成恶劣后果。例如：
连续线圈，其幅向尺寸大于轴向尺寸，但比值过大的话在线圈内侧将产生过热点，使绝缘催化，如果幅向油道尺寸过小的话，这种情况就会更为恶劣了。
纠结式线圈，由于结构原因，匝间、段间电压差较大，纠结线又需要进行焊接，焊点较多，这些均可能造成绝缘弱点和过热的原因。
螺旋式线圈，通常采用多根并联导线以增大通流。
并联导线一般常采用矩形导线，其窄边垂直与漏磁通，宽边与漏磁通平行，若其比值不合理，则导线中会产生较大涡流，造成异常发热。
多根导线并联时，同匝各股导线相接处电位相同，但纵观整体不可能每点电位相同，若股间绝缘损坏，将会引起循环电流，造成发热。若加上换位不完全的话，同匝各股导线电位有差异会导致环流，这种情况迟早会损坏股间绝缘，造成更严重的损伤。
综上，本篇文章将由纵绝缘而引起的过热常见原因，结合变压器的线圈型式与绝缘结构梳理了一遍，谢谢大家！
