專(zhuān)利名稱(chēng)：一種干式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及一種干式變壓器。
技術(shù)背景干式變壓器主要由鐵芯和線圈組成，目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的干式變壓器的鐵 芯結(jié)構(gòu)為疊片式和巻繞式兩種。疊片式鐵芯是由硅鋼片疊積而成，由于疊 積成型的鐵芯在每層邊連接處都存在多處斜接縫，從而導(dǎo)致磁阻和鐵損的 增大，使變壓器的勵(lì)磁電流也增大，降低了功率因數(shù)，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的 供電質(zhì)量，鐵芯接縫的存在還導(dǎo)致了運(yùn)行噪聲大的問(wèn)題。巻繞式鐵芯是由 一定形狀的硅鋼帶巻繞而成，巻繞式鐵芯較疊片式鐵芯的性能有一定的提 升，主要體現(xiàn)在空載損耗低、噪聲小。但是由于巻繞式鐵芯為無(wú)接縫結(jié)構(gòu)，也存在諸多問(wèn)題，如制造設(shè)備生產(chǎn)能力受限，鐵芯線圈繞線時(shí)需要專(zhuān)用的 繞線設(shè)備，并且要帶著鐵芯進(jìn)行繞線，繞線工序困難、復(fù)雜、生產(chǎn)效率低。 尤其是無(wú)法解決大中型變壓器繞線和浸漆工藝。維修方面更是非常困難， 變壓器一旦線圈出現(xiàn)故障，就無(wú)法從鐵芯上取下線圈進(jìn)行更換，必然造成 整個(gè)變壓器的報(bào)廢。由于存在上述缺點(diǎn)，制約了無(wú)接縫巻鐵芯的推廣和使 用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明型提供了一種干式變壓器，它的鐵芯是芯柱截面為橢圓形的開(kāi) 口巻鐵芯，徹底解決了疊片式鐵芯干式電力變壓器的性能低及巻鐵芯干式 電力變壓器工藝制造上的問(wèn)題。開(kāi)口巻鐵芯就是在鐵芯制造過(guò)程中，由專(zhuān) 用的鐵芯曲線開(kāi)料機(jī)開(kāi)出的曲線硅鋼片條料在斷開(kāi)后進(jìn)行連續(xù)逐層繞制成鐵芯，每層中有一個(gè)斷口，每層斷口位置在鐵芯巻繞機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)下按 有規(guī)律的進(jìn)行線性排列，斷口位置設(shè)在上軛或下軛。本發(fā)明型所述的變壓 器鐵芯中的三個(gè)芯柱的截面形狀可以為橢圓形、臺(tái)階形(外接橢圓形)或 多邊形(外接橢圓形)，對(duì)應(yīng)的高、低壓線圈套的截面形狀為橢圓形。由于 鐵芯具有開(kāi)口特性，使得整個(gè)變壓器在生產(chǎn)及維修中不需要專(zhuān)用的巻鐵芯 線圈繞線設(shè)備。本發(fā)明型涉及的干式變壓器的種類(lèi)及容量三相F級(jí)環(huán)氧 樹(shù)脂干式變壓器，容量在30KVA 3150KVA; H級(jí)NOMEX浸漬式非包封 絕緣干式變壓器，容量在30KVA 3150KVA。本發(fā)明型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該干式變壓器的鐵芯 芯柱的截面為橢圓形，對(duì)應(yīng)不同容量變壓器的長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例 范圍是1:0.4 1:0.7，長(zhǎng)軸的尺寸范圍是20mm到500mm，短軸的尺寸范 圍是10mm到350mm。該變壓器的鐵芯是由兩個(gè)外觀形狀為"口 "字型其 截面呈內(nèi)凹半橢圓形的單相開(kāi)口巻鐵芯并排放置構(gòu)成一個(gè)外觀形狀呈橫 "日"字型鐵芯框體，在橫"日"字型鐵芯框體外部被一個(gè)外觀形狀呈大 "口"字型其形截面呈外凸半橢圓形的單相開(kāi)口巻鐵芯框體緊密包實(shí)。鐵 芯三個(gè)芯柱的截面都是由兩個(gè)內(nèi)凹半橢圓形和一個(gè)外凸半橢圓形對(duì)接而 成，三個(gè)芯柱截面為橢圓形。整個(gè)鐵芯采用厚度在0.18mm到0.35mm的冷 軋硅鋼條料巻制而成，巻繞整個(gè)鐵芯所采用的三個(gè)單相鐵芯全部是硅鋼帶 在切斷后連續(xù)繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷，連續(xù)繞制的優(yōu) 點(diǎn)便是使鐵芯更為緊密及鐵芯斷口整齊無(wú)毛刺。本發(fā)明型上述的每只單相 開(kāi)口巻鐵芯的截面形狀還可以為臺(tái)階形(外接半橢圓形)或多邊形(外接 半橢圓形)，組裝完畢的鐵芯三個(gè)芯柱的截面相對(duì)應(yīng)的為臺(tái)階形(外接橢圓形)或多邊形(外接橢圓形)。芯柱與芯柱之間的連接部分便是鐵芯鐵軛， 鐵芯開(kāi)口位置可在下軛也可在上軛。將開(kāi)口鐵芯處逐層分別打開(kāi)后呈U型， 把繞制好的變壓器所需的初級(jí)、次級(jí)線圈套入三個(gè)芯柱中，然后將鐵芯層 層閉合并安裝上、下夾件，最后引出高壓接線端和低壓接線端即為完整的 干式變壓器。本發(fā)明型的有益效果是，這種干式變壓器具有磁路短、功率因數(shù)高、體積小、抗突發(fā)短路能力強(qiáng)、工藝條件好等優(yōu)點(diǎn)。而且空載損耗下降10%， 空載電流下降約20%,噪聲降低4分貝以上，節(jié)省硅鋼帶10%。當(dāng)截面形 狀呈臺(tái)階形(外接橢圓形)時(shí)，材料的利用率是100%，整體生產(chǎn)成本可下 降10%以上。在生產(chǎn)制造過(guò)程中不需要專(zhuān)用的巻鐵芯專(zhuān)用的繞線設(shè)備，線 圈可單獨(dú)繞制，提高了生產(chǎn)效率。在變壓器使用中，變壓器線圈一旦出現(xiàn) 故障，可將變壓器鐵芯開(kāi)口處打開(kāi)后取出線圈進(jìn)行維修與更換，從根本上 解決了無(wú)接縫巻鐵芯不能維修的缺陷。同時(shí)由于芯柱截面為橢圓形，使得 磁路更短，損耗減小。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明型進(jìn)一步說(shuō)明。圖l本發(fā)明型的鐵芯視圖。圖2本發(fā)明型的鐵芯分解視圖。圖3本發(fā)明型的芯柱呈橢圓形的截面視圖。圖4本發(fā)明型的芯柱呈臺(tái)階形(外接橢圓形)的截面視圖。圖5本發(fā)明型的芯柱呈多邊形(外接橢圓形)的截面視圖。圖6斷口位置在上軛的鐵芯的視圖。圖7斷口位置在下軛的鐵芯的視圖。圖8截面呈橢圓形的開(kāi)口巻鐵芯干式變壓器的外觀圖。圖9單相鐵芯每層硅鋼片的視圖。圖1中對(duì)應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯的尺寸范圍H的范圍是400mm到 2000mm;Hl的范圍是350mm到1800mm;Hw的范圍是300mm到1500mm; LI的范圍是125mm到450mm; L的范圍是400mm到950mm; Mo的范圍 是170mm到750mm;軛寬范圍是100mm到350mm。圖3中對(duì)應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例范圍是 l:0.4 l:0.7，長(zhǎng)軸的尺寸范圍是20mm到500mm，短軸的尺寸范圍是10mm 到350mm。圖4中芯柱截面的臺(tái)階數(shù)稱(chēng)之為鐵芯的級(jí)數(shù)(用n來(lái)表示)，對(duì)應(yīng)不同 容量變壓器n的范圍是5 19，圖中n為7，即級(jí)數(shù)為7級(jí)。對(duì)應(yīng)不同容量 變壓器的鐵芯長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例范圍是1:0.4 1:0.7，長(zhǎng)軸的尺 寸范圍是20mm到500mm,短軸的尺寸范圍是10mm到350mm。圖5中對(duì)應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面的多邊數(shù)的范圍是8 50, 截面外接橢圓的長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例范圍是1:0.4 1:0.7，長(zhǎng)軸的 尺寸范圍是20mm到500mm，短軸的尺寸范圍是10mm到350mm。圖8中對(duì)應(yīng)不同容量變壓器的外觀尺寸范圍a的范圍是415mm到 1300mm; b的范圍是100mm到750mm; c的范圍是420mm到2500mm。 具體實(shí)施方案參見(jiàn)圖l、圖2，該變壓器鐵芯由兩個(gè)外觀形狀呈"口"字型截面呈內(nèi) 凹半橢圓形的開(kāi)口巻鐵芯(1)、 (2)并排放置組成橫"日"字矩型框體，一個(gè)外觀形狀呈大"口 "字型截面呈外凸半橢圓形開(kāi)口巻鐵芯矩型框體(3) 將日字型框體包裹其內(nèi)。參見(jiàn)圖3，鐵芯三個(gè)芯柱的截面都是由兩個(gè)內(nèi)凹 半橢圓形和一個(gè)外凸半橢圓形對(duì)接成橢圓形，組裝完畢的鐵芯三個(gè)芯柱的 截面均呈橢圓形。巻繞整個(gè)鐵芯所采用的三個(gè)單相鐵芯全部是硅鋼帶在切 斷后連續(xù)繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷。參見(jiàn)圖4，若每只 單相幵口巻鐵芯的截面形狀呈臺(tái)階形(外接半橢圓形)時(shí)，組裝完畢的鐵 芯三個(gè)芯柱的截面均為臺(tái)階形(外接橢圓形)。參見(jiàn)圖5，若每只幵口巻鐵 芯的截面形狀為多邊形(外接半橢圓形)時(shí)，組裝完畢的鐵芯三個(gè)芯柱的 截面均為多邊形(外接橢圓形)。參見(jiàn)圖6、圖9，鐵芯開(kāi)口處是由硅鋼帶 逐層間有斷口且均勻分布條料巻繞而成，開(kāi)口位置在上軛(4) (6)時(shí)， 兩個(gè)內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(17)及一個(gè)外單相鐵芯的每片硅 鋼片的形狀(18);參見(jiàn)圖7、圖9，開(kāi)口位置在下軛(7) (9)時(shí)，兩 個(gè)內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(20)及一個(gè)外單相鐵芯的每片硅鋼 片的形狀(19)。參見(jiàn)圖8，將組裝完畢的鐵芯經(jīng)整形后進(jìn)行熱處理，再將 開(kāi)口鐵芯在幵口縫隙處打開(kāi)成一U型，將繞制好的低壓線圈(13)裝入三 個(gè)鐵芯柱中，然后將每組低壓線圈外部緊固絕緣層(14)，再在絕緣層外部 將繞制好的高壓線圈(15)裝入其中，最后將鐵芯逐層閉合復(fù)原綁扎固定 安裝上夾件(10)和下夾件(11)并引出高壓接線端(16)與低壓接線端 (12)，最后膠合、浸漬、烘干即成干式變壓器。
權(quán)利要求
1. 一種干式變壓器，其特征是變壓器鐵芯是由兩個(gè)外觀形狀為‘口’字型其截面為內(nèi)凹半橢圓形的單相開(kāi)口卷鐵芯(1)、(2)并排放置構(gòu)成一個(gè)橫‘日’字型的矩形框體，另一個(gè)截面為外凸半橢圓形的開(kāi)口卷鐵芯矩形框體(3)將(1)、(2)包裹其內(nèi)，組裝完畢的鐵芯三個(gè)柱的截面全為橢圓形，對(duì)應(yīng)不同容量變壓器鐵芯的芯柱截面長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例范圍是1∶0.4～1∶0.7，長(zhǎng)軸的尺寸范圍是20mm到500mm，短軸的尺寸范圍是10mm到350mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是每只單相開(kāi)口巻鐵 芯(1)、 (2)、 (3)的截面形狀為臺(tái)階形(外接半橢圓形)時(shí)，組裝完畢 的鐵芯三個(gè)柱的截面全為臺(tái)階形(外接橢圓形)，對(duì)應(yīng)不同容量變壓器鐵 芯級(jí)數(shù)的范圍是5 19，截面長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例范圍是1:0.4 1:0.7，長(zhǎng)軸的尺寸范圍是20mm至lj 500mm，短軸的尺寸范圍是10mm到 350mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是每只單相開(kāi)口巻鐵芯(1)、 (2)、 (3)的截面形狀為多邊形(外接半橢圓形)時(shí)，組裝完畢 的鐵芯三個(gè)柱的截面全為多邊形(外接橢圓形)，對(duì)應(yīng)不同容量變壓器芯 柱截面的多邊數(shù)的范圍是8 50，截面長(zhǎng)軸和短軸(即a和b)的比例范圍 是1:0.4 1:0.7，長(zhǎng)軸的尺寸范圍是20mm到500mm，短軸的尺寸范圍 是10mm到350mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是鐵芯的斷口位置可以在兩個(gè)位置，在上軛(4) (6)，在下軛(7) (9)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是每只單相鐵芯是由硅鋼帶在切斷后連續(xù)繞制而成，巻繞每只單相鐵芯所采用的硅鋼帶厚度在0.18mm 0.35mm之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是對(duì)應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯的尺寸范圍，H的范圍是400mm到2000mm; HI的范圍是 3 50mm到1800mm; Hw的范圍是300mm到1500mm; L1的范圍是125mm 至U 450mm; L的范圍是400mm到950mm;Mo的范圍是170mm到750mm; 軛寬范圍是100mm到350mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是對(duì)應(yīng)不同容量變壓 器的外觀尺寸范圍，a的范圍是415mm到1300mm; b的范圍是100mm 到750mm; c的范圍是420mm到2500mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是變壓器的高壓線圈(15)、低壓線圈(13)繞在三個(gè)鐵芯柱外，絕緣層(14)在高壓線圈和 低壓線圈中間，上夾件(10)和下夾件(11)緊固著鐵芯的上軛和下軛， 引出的高壓接線端(16)在鐵芯上軛的一邊，引出的低壓接線端(12) 在鐵芯上軛的另一邊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器，其特征是相關(guān)干式變壓器的 種類(lèi)及容量，三相F級(jí)環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器，容量在30KVA 3150KVA; H級(jí)NOMEX浸漬式非包封絕緣干式變壓器，容量在30KVA 3150KVA。
全文摘要
一種干式電力變壓器，它包括鐵芯、低壓線圈(13)、絕緣層(14)、高壓線圈(15)、上夾件(10)、下夾件(11)、高壓接線端(16)與低壓接線端(12)。它的鐵芯是由兩個(gè)外觀形狀為“口”字型截面為內(nèi)凹半橢圓形的開(kāi)口卷鐵芯并排放置構(gòu)成一個(gè)橫“日”字型矩形框體，另一個(gè)截面為外凸半橢圓形的開(kāi)口卷鐵芯矩形框體將橫“日”字型矩形框體包裹其內(nèi)。組裝后鐵芯三個(gè)柱的截面可以為橢圓形或臺(tái)階形(外接橢圓形)或多邊形(外接橢圓形)。由于鐵芯具有開(kāi)口特性，線圈可單獨(dú)繞制，在生產(chǎn)及維修時(shí)可在開(kāi)口縫隙處U將形處鐵芯打開(kāi)進(jìn)行安裝或更換線圈，使得整個(gè)過(guò)程極為便捷。
文檔編號(hào)H01F27/24GK101276681SQ200710038430
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者齊會(huì)南 申請(qǐng)人:齊會(huì)南