專利名稱：環(huán)氧澆注干式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是變壓器，具體的是環(huán)氧澆注干式變壓器。
技術(shù)背景變壓器是發(fā)電、供電及用電企業(yè)中的重要設(shè)備，它在電網(wǎng)中也處于極為關(guān) 鍵的地位，是保證電網(wǎng)安全、可靠的運(yùn)行和人們生產(chǎn)及生活用電的極其重要的 設(shè)備，而變電器的結(jié)構(gòu)及制作的材質(zhì)直接影響到供電的質(zhì)量和安全。雖然變壓 器的制作已是一項(xiàng)專門的，較為成熟的技術(shù)，然而為了提高供、用電的質(zhì)量與 安全，依據(jù)各部門的具體使用環(huán)境和需求的狀況，需對使用中的變壓器存在的 缺點(diǎn)和不足進(jìn)行富有實(shí)效的改造。現(xiàn)在使用的普通環(huán)氧澆注干式變壓器在實(shí)際運(yùn)行中就存在著具體的缺點(diǎn)和不足首先是這種變壓器的高壓繞組采用的是由兩段連續(xù)式繞制的線圈構(gòu)成， 這種纏繞方法的縱向電容較小，抗縱向沖擊干擾的性能差，不能克服較大的縱 向電壓沖擊。因此，對于雷電的沖擊及操作中的一關(guān)一閉引起的大的脈沖干擾 較差。其次普通的環(huán)氧澆注干式變壓器線圈的層間絕緣通常采用聚酯薄膜和無紡 布合成的DMD進(jìn)行隔離，因絕緣的材料的原因使層間絕緣的長久性受到制約， 主要還是采用這些材料在澆注時(shí)浸潤性差，極容易產(chǎn)生氣泡，而使整體線圈的 絕緣性能大大降低，主要體瑰在局部放電(PC值)大。另外目前使用的普通環(huán)氧澆注干式變壓器的線圈通常使用絕緣介質(zhì)種類 多。這意味著線圈的整體抗熱膨脹變化率和介質(zhì)電場均勻性較差，投運(yùn)一段時(shí) 間后易出現(xiàn)龜裂，這不僅僅影響了線園的使用壽命，還使局部放電幾率顯著增 加，以至于嚴(yán)重時(shí)只好退出運(yùn)行，嚴(yán)重影響了供、用電的安全性和穩(wěn)定性。還有若要制造質(zhì)量上乘、性能穩(wěn)定的環(huán)氧澆注干式變壓器主要的絕緣樹脂 材料價(jià)格昂貴，變壓器成本當(dāng)然就不能低，且生產(chǎn)的效率也低。作為供、用電部門都希望在保持原有環(huán)氧澆注干式變壓器的技術(shù)性能的基 礎(chǔ)上，能降低成本、提髙效率、進(jìn)一步改進(jìn)和提高現(xiàn)有的技術(shù)性能。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)在通常使用的環(huán)氧澆注干式變壓器存在的縱向
電容值較小，抗縱向沖擊干擾的性能較差，易產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，制作成本高， 效率較低，填充空間小而導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度差，影響使用壽命等問題而提供一種結(jié) 構(gòu)緊湊、繞制方法便捷，抗雷電沖擊和操作沖擊的能力較強(qiáng)，具有較強(qiáng)的層間 絕緣和端絕緣，局部放電幾率近似于零的環(huán)氧澆注千式變壓器。 上述的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的-環(huán)氧澆注干式變壓器，包括低壓繞組、兩段高壓繞組、鐵芯、上夾件、下夾件；所述的鐵芯設(shè)有上、下軛鐵，上、下軛鐵的左端之間設(shè)置有左邊柱，左 邊柱的上、下兩端分別和上、下軛鐵的左端搭接上、下軛鐵的右端之間設(shè)置 有右邊柱，右邊柱的上、下兩端分別和上、下軛鐵的右端搽接；上、下軛鐵的 中間部位設(shè)置有中柱，中'柱的上、下兩端分別和上、下軛鐵的中間部位搭接， 在左、右兩個(gè)邊柱和一個(gè)中柱上分別裝設(shè)有整個(gè)線圈，整個(gè)線圈的里層設(shè)置有 低壓繞組，在低壓繞組的外層設(shè)置有兩段高壓繞組，在上、下軛鐵的前后兩面 分別設(shè)置有上、下夾件并用螺栓固定，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是所述的^^壓繞組采用銅箔繞制,層間設(shè)置有DMD樹脂預(yù)浸漬的材料層進(jìn)行 絕緣，高壓繞組設(shè)置在低壓繞組的外層，每一段高壓繞組的兩端設(shè)置成梯形端， 各層繞組的初始一匝線圈錯(cuò)位下一層線圈一個(gè)設(shè)定位置，每層初始一匝線圈的 起頭與下一層最末一匝的完頭相連接，每層繞組的匪數(shù)由里層向外層逐層遞減 形成梯形端，如圖2所示，高壓繞組相鄰的兩層之間裝設(shè)有一層柔軟型網(wǎng)格布 作為絕緣材料；在高壓繞組的外圍裝設(shè)有無溶劑網(wǎng)格材料作為外絕緣。上述整個(gè)線圈的低壓繞組外層設(shè)置有兩段高壓繞組，髙壓繞組的輸出端如 圖2以A相線圈為例標(biāo)示為A、 X。本實(shí)用新型環(huán)氧澆注干式變壓器的設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思富有創(chuàng)意，保持了同類 產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)性能外還具有如下特點(diǎn)-1、 環(huán)氧澆注干式變壓器功率大、體積小，安裝只需較小的空間。2、 設(shè)計(jì)時(shí)對變壓器運(yùn)行中可能發(fā)生的各種安全隱患給以必要的考慮并采取 了相應(yīng)的技術(shù)保證和火災(zāi)的檢測實(shí)驗(yàn)，能阻燃自熄，毋需特殊的安全措施。3、 因本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上不斷改進(jìn)和提高，制作上釆用新材料和獨(dú)特的線 圈結(jié)構(gòu)和精加工工藝，確保了整體介質(zhì)的一致性，所以運(yùn)行中安全、穩(wěn)定、可 靠、壽命長，日常不霈要維護(hù)，運(yùn)營成本低。4、 屬于封閉系統(tǒng)可安裝在靠近用電設(shè)備的地方從而減少了線路損耗(饋電半 徑小)。5、 對環(huán)境不產(chǎn)生污染，絕對沒有可燃或污染物質(zhì)泄漏的危險(xiǎn)，即使發(fā)生火
災(zāi)或產(chǎn)生電弧的情況下，也不會(huì)有危險(xiǎn)的氣體釋放，非常適用于潮濕和污染地 區(qū)。6、 過載能力強(qiáng)，局部放電量最小，具有高效的抗短路能力。7、 損耗低、效率高、溫度特性強(qiáng)、機(jī)械性能高、抗突發(fā)短路能力強(qiáng)、安裝 便捷、無需調(diào)試。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)緊湊，在線圏的繞制上，高壓繞組采用逐層匝數(shù)遞減 的梯形纏繞方式，增加了線圈的縱向電容值，大大改善了繞組耐縱向沖擊梯度 的分布性，抗雷電沖擊和抗操作沖擊的能力顯著增強(qiáng)。本實(shí)用新型環(huán)氧澆注千 式變壓器的制作選用優(yōu)質(zhì)材料，使層間網(wǎng)格布的潤溶性能得到巨大提升，最大 限度消滅和降低了澆注空隙，從而增強(qiáng)了層間的絕緣強(qiáng)度，使局部放電的可能 性明顯降低。利用優(yōu)質(zhì)冷軋的硅鋼片，降低變壓器的磁滯損耗，應(yīng)用了無溶劑 網(wǎng)格外圍材料使極性物質(zhì)的放電現(xiàn)象和積累電荷的能力有所降低，從而保證了 本實(shí)用新型環(huán)氧錄注干式變壓器能在高電壓的工頻電場中安全可靠的運(yùn)行，大 大的降低了噪聲的干擾。本實(shí)用新型由于采用了無溶劑網(wǎng)格外圍材料和梯型線圈結(jié)構(gòu)，可取消端部 絕緣及其它類似絕緣材料，迸而保證了整體介質(zhì)的一致性，使電場更加均勻。本實(shí)用新型的繞組為直落式梯型線園使得繞制過程更為便捷，明顯的增加 了填充空間，安裝簡便，容易維護(hù)?？稍谌魏苇h(huán)境中工作，尤其是潮濕，具有 腐蝕性氣體或蒸汽，帶有導(dǎo)電可燃性粉塵的場所更是普通油浸式變壓器所不能 替代的，本實(shí)用新型具有極強(qiáng)的實(shí)用性，適宜各種供、用電部門的使用。需要說明的是在不改變本實(shí)用新型原理與構(gòu)思的前提下，所作出的改變或變 形，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。附圉說明圖l是本實(shí)用新型主視示意圖。圖2是本實(shí)用新型線圏結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型整個(gè)線圏安裝的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例生產(chǎn)制作環(huán)氧澆注干式變壓器是工藝性很強(qiáng)的一項(xiàng)技術(shù)，如圖l一3所示， 環(huán)氧澆注干式變壓器，包括低壓繞組6、兩段高壓繞組7、鐵芯。鐵芯設(shè)有上軛鐵l、下軛鐵2，上、下軛鐵1和2的左端之間設(shè)置有左邊柱 3，左邊柱3的上、下兩端分別和上、下軛鐵1和2的左端搭接上、下軛鐵l
和2的右端之間設(shè)置有右邊柱4，右邊f(xié)e4的上、下兩端分別和上、下軛鐵l和 2的右端搭接；上、下軛鐵1和2的中間部位設(shè)置有中柱5，中柱5的上、下兩 端分別和上、下軛鐵1和2的中間部位搭接，鐵芯是經(jīng)精心設(shè)計(jì)采用磁滯伸縮 量較小的30ZH120晶粒取向高導(dǎo)磁硅鋼片在全自動(dòng)剪切設(shè)備上剪切，確保其剪 切精度。同時(shí)，SC(B)型產(chǎn)品的鐵芯結(jié)構(gòu)采用單片、四步進(jìn)、縱向階梯疊片方式 自動(dòng)疊裝，從而保證單片疊裝的精度要求，在鐵芯堅(jiān)固裝置上，采用新型鋼拉 板、鋼拉帶的緊固結(jié)構(gòu)，既可以有效地壓緊繞組，又可對鐵芯的左、右邊柱3 和4、中柱5起到繃緊作用，避免其彎曲及伸縮，通過蝶形彈簧來保證產(chǎn)品在運(yùn) 行中具有恒定的壓緊力。鐵芯采用全斜接縫同步步進(jìn)式搭接方式，可保證鐵芯 的最佳性能和最低的噪聲水平。在兩個(gè)左、右兩個(gè)邊柱3和4及一個(gè)中柱5上分別裝設(shè)有整個(gè)線圈8，整個(gè) 線圈8的內(nèi)層設(shè)置有低壓繞組6，在低壓繞組6的外層設(shè)置有兩段高壓繞組7, 在上、下軛鐵1和2的前后兩面分別設(shè)置有兩個(gè)上夾件9和兩個(gè)下夾件10,并 分別用蠊栓固定。低壓繞組6采用銅箔纏繞，層間設(shè)置一層DMD樹脂預(yù)浸漬的絕緣材料進(jìn)行 絕緣。高壓繞組7在已繞制成型的低壓繞組上用優(yōu)質(zhì)無氧銅導(dǎo)線采用特種分段 圓筒式結(jié)構(gòu)進(jìn)行繞制，即高壓繞組7的一端各層線圈的起頭錯(cuò)位分布，成為高 壓繞組7的起頭端，每層初始一匝的起頭與下一層最末一匝的完頭相連接，每 層繞制的匝數(shù)由里層向外層逐層遞減形成梯形端，如圖2所示，從投影來看 高壓繞組7的外輪廓線組成了等邊梯形。高壓繞組7的層間裝設(shè)有一層柔軟型 網(wǎng)格布11作為絕緣材料；其網(wǎng)格規(guī)格為2X4mm，在高壓繞組7的外圍裝設(shè)有 無溶劑網(wǎng)格材料12。整個(gè)線圈8是在低壓繞組6的外層設(shè)置兩段高壓繞組7, 高壓繞組7的輸出端如圖2以A相線圈為例標(biāo)示為A、 X。從投影角度看整個(gè)線圈8的中部因兩個(gè)梯形端的相對而形成等邊梯形的 中空位置，從而增加了澆注的充填空間。整個(gè)線圈8繞制后加樹脂填料、預(yù)埋 樹脂散熱氣道，最外層纏繞玻璃纖維增強(qiáng)絕緣，在整個(gè)線圏8成型后將其放入 烘爐固化，然后將整個(gè)線園8放在預(yù)熱爐中直到達(dá)到180X:的澆注溫度，預(yù)熱好 的整個(gè)線圈8被移送到真空澆注室，當(dāng)澆注室內(nèi)的真空度達(dá)到50"100Pa的規(guī) 定值，樹脂就被澆注到模具中?；旌系臉渲扯确浅５停梢浴罏槌浼?xì)隙，并且 與柔軟型網(wǎng)格布無溶劑網(wǎng)格材料融為一體，從而達(dá)到最低的局部放電水平，在 澆注完成以后，整個(gè)線圑8經(jīng)過固化達(dá)到最后的良好性能。使之成為有極強(qiáng)抗 短路能力的變壓器線圈。
權(quán)利要求1、環(huán)氧澆注干式變壓器，包括低壓繞組、兩段高壓繞組、鐵芯、；所述的鐵芯設(shè)有上、下軛鐵(1)和(2)，上、下軛鐵(1)和(2)的左端之間設(shè)置有左邊柱(3)，左邊柱(3)的上、下兩端分別和上、下軛鐵(1)和(2)的左端搭接；上、下軛鐵(1)和(2)的右端之間設(shè)置有右邊柱(4)，右邊柱(4)的上、下兩端分別和上、下軛鐵(1)和(2)的右端搭接；上、下軛鐵(1)和(2)的中間部位設(shè)置有中柱(5)，中柱(5)的上、下兩端分別和上、下軛鐵(1)和(2)的中間部位搭接，在左、右兩個(gè)邊柱(3)、(4)和一個(gè)中柱(5)上分別裝設(shè)有整個(gè)線圈(8)，整個(gè)線圈(8)的里層設(shè)置有低壓繞組(6)，在低壓繞組(6)的外層設(shè)置有兩段高壓繞組(7)，在上、下軛鐵(1)和(2)的前后兩面分別設(shè)置有兩個(gè)上夾件(9)和兩個(gè)下夾件(10)，并兩兩分別用螺栓固定，其特征在于所述的低壓繞組(6)采用銅箔繞制，層間設(shè)置有DMD樹脂預(yù)浸漬的絕緣層，高壓繞組(7)設(shè)置在低壓繞組(6)的外層，高壓繞組(7)的兩端設(shè)置成梯形端，各層繞組的初始一匝線圈錯(cuò)位下一層線圈一個(gè)設(shè)定位置，每層繞組的匝數(shù)由里層向外層逐層遞減；高壓繞組(7)相鄰的兩層之間設(shè)置有一層柔軟型網(wǎng)格布(11)；在高壓繞組(7)的外圍設(shè)置有無溶劑網(wǎng)格材料(12)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧澆注干式變壓器，其特征在于上述整個(gè)線 圈(8)在低壓繞組(6)的外層設(shè)有兩段高壓繞組(7)。
專利摘要環(huán)氧澆注干式變壓器，包括低壓繞組、兩段高壓繞組、鐵芯、上、下軛鐵、上夾件、下夾件；整個(gè)線圈的里層有低壓繞組，外層有兩段高壓繞組，低壓繞組采用銅箔繞制，層間設(shè)置有DMD樹脂預(yù)浸漬的絕緣層，高壓繞組各層繞組的初始線圈位于整個(gè)線圈的一端，高壓繞組的每層初始一匝的起頭與下一層最末一圈的完頭相連接，每層繞組的匝數(shù)由里層向外層逐層遞減，呈等邊梯型結(jié)構(gòu)，相鄰的兩層之間裝設(shè)有一層柔軟型網(wǎng)格布；整體介質(zhì)均為環(huán)氧樹脂材料；整個(gè)線圈兩端的繞組外層間裝設(shè)有無溶劑網(wǎng)格材料。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思富有創(chuàng)意，功率大、體積小，安裝簡便，容易維護(hù)；安全、穩(wěn)定、可靠、壽命長，日常不需要維護(hù)，運(yùn)營成本低。本實(shí)用新型具有極強(qiáng)的實(shí)用性，適宜各種供、用電部門的使用。
文檔編號H01F27/28GK201051439SQ20072001209
公開日2008年4月23日 申請日期2007年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者叢樹森, 于偉東, 穎 常, 凱 朱, 李文東, 貝曉東 申請人:沈陽昊誠電氣有限公司