專利名稱：一種特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變壓器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種特高壓變壓器高壓繞組柱間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國(guó)電カエ業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)大容量、特高壓變壓器的需求不斷增多。隨著經(jīng)驗(yàn)的逐步積累和引進(jìn)國(guó)外制造技木，國(guó)產(chǎn)特高壓電カ變壓器在結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，圍繞特高壓變壓器電場(chǎng)分布、波過程、局部放電、匝絕緣、漏磁場(chǎng)、溫升和短路強(qiáng)度等有關(guān)問題進(jìn)行了大量科學(xué)研究，輔以計(jì)算機(jī)CAD設(shè)計(jì)，逐步將各項(xiàng)研究成果及國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品中。隨著電カエ業(yè)的發(fā)展，電カ變壓器正向超高壓、特高壓、大容量、節(jié)能，低噪音，高可靠性方面發(fā)展。因而，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，特別是改善高電壓部位電場(chǎng)分布，降低局放，合理減少絕緣距離成為了變壓器設(shè)計(jì)中的重要課題。目前，在特高壓、大容量自耦變壓器中，采用多柱串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以降低每柱容量， 從而可提高產(chǎn)品可靠性，降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造難度。在特高壓自耦變壓器中，當(dāng)高壓線圈采用兩柱(A柱和X柱)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)時(shí)，是將A柱的末端和X柱的首端連接起來，以實(shí)現(xiàn)高壓繞組的串聯(lián)。高壓繞組的A柱首端為中部出線，其末端為上、下兩端部出線，X柱首端為中部出線，連接時(shí)A柱的兩個(gè)末端并聯(lián)后再與X柱的首端連接，其感應(yīng)電位高達(dá)700kV，因此對(duì)于特高壓變壓器而言，高壓線圈兩柱之間的連接特別重要。而傳統(tǒng)的500kV以上的變壓器高壓繞組間的連接，由于電壓高，引線面積小且形狀不規(guī)則，電場(chǎng)高，為了均勻電場(chǎng)強(qiáng)度， 通常采用使用引線穿過銅管的聯(lián)接結(jié)構(gòu)來改善場(chǎng)強(qiáng)，以降低局部放電，但是在這種結(jié)構(gòu)中， 由于銅管不載流，因此引線的載流能力受到很大的限制，且エ藝處理較為復(fù)雜，給生產(chǎn)帶來困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供ー種能有效改善電場(chǎng)分布、降低局部放電、且能提高載流能力的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)包括銅管，所述銅管的兩端各連接有ー根銅棒，所述兩銅棒分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭連接，所述銅管的中部還連接有第二銅棒，所述第二銅棒與高壓繞組X柱首端連接，所述銅管、兩個(gè)銅棒、以及第ニ銅棒外部分別包覆有絕緣結(jié)構(gòu)。由于該聯(lián)線結(jié)構(gòu)中采用銅管與銅棒的連接方式，其尺寸比引線穿銅管的聯(lián)線結(jié)構(gòu)的引線面積要大，因而電極形狀好，同時(shí)由于銅棒和銅管可以直接載流，因此載流效果好， 且重量輕，且消除了集膚效應(yīng)。其中，銅管可采用圓形的銅管，銅棒采用圓形銅棒。優(yōu)選的是，所述銅管兩端的兩根銅棒對(duì)稱地向外彎折一定角度，所述銅棒與銅管之間的折彎角大于90度，且小于180度。優(yōu)選銅棒與銅管之間的折彎角大于90度，且小于 150度，且該折彎角過渡平滑圓整，因而連接后可以加大線圈出頭對(duì)地或零電位點(diǎn)的距離。
所述銅棒與銅管之間通過焊接連接，第二銅棒與銅管之間通過焊接連接，由于采用焊接連接，因而連接部位圓整、光滑、無尖角毛刺。采用這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接載流，相當(dāng)于增大了引線表面的曲率半徑，提高了引線表面的光滑程度，因此可以有效改善兩柱之間的電場(chǎng)分布，使電場(chǎng)分布均勻，并降低局部放電。優(yōu)選的是，所述兩銅棒通過冷壓方式分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭連接，第二銅棒通過冷壓方式與高壓繞組X柱首端的線圈出頭連接，采用這種冷壓方式進(jìn)行連接，連接可靠，并且由于在引線裝配現(xiàn)場(chǎng)無需進(jìn)行焊接，保證了安裝現(xiàn)場(chǎng)的清潔度，避免焊接過程造成線圈出頭附近的匝絕緣破壞，或焊接產(chǎn)生的焊渣、金屬炭化物造成變壓器油的污染。優(yōu)選的是，所述銅管外的絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣層、瓦楞紙和紙筒，所述絕緣層包覆在銅管外，所述瓦楞紙和紙筒分別采用一層或多層，所述ー層或多層瓦楞紙和紙筒交疊地包覆在所述絕緣層外。優(yōu)選的是，所述銅棒外的絕緣結(jié)構(gòu)包括鋁箔、絕緣層、瓦楞紙和紙筒，所述鋁箔和絕緣層依次包覆在銅棒外，所述瓦楞紙和紙筒分別采用一層或多層，所述ー層或多層瓦楞紙和紙筒交疊地包覆在所述絕緣層外。優(yōu)選的是，所述第二銅棒外的絕緣結(jié)構(gòu)包括鋁箔、絕緣層、瓦楞紙和紙筒，所述鋁箔和絕緣層依次包覆在第二銅棒外，所述瓦楞紙和紙筒分別采用一層或多層，所述ー層或多層瓦楞紙和紙筒交疊地包覆在所述絕緣層外。優(yōu)選的是，所述高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭以及X柱首端的線圈出頭由鋁箔包覆，所述鋁箔外由內(nèi)向外還依次包覆有絕緣層、交疊的ー層或多層瓦楞紙和紙筒。所述高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭和X柱首端的線圈出頭采用鋁箔包覆，因而可以對(duì)線圈出頭進(jìn)行屏蔽，増大了電極直徑，免去了現(xiàn)有的聯(lián)線結(jié)構(gòu)(即引線穿過銅管的結(jié)構(gòu))中通過將銅管與引線相連接以便保持等電位的短路帶的連接，降低了操作難度。其中，交疊地包覆的一層或多層瓦楞紙和紙筒，可以有效分隔油隙，使油路暢通， 提高絕緣耐受能力，提高油散熱性。從而使得整個(gè)聯(lián)線結(jié)構(gòu)電場(chǎng)分布均勻，絕緣耐受能力強(qiáng)，從而可減少變壓器油箱到其他部分的距離，有效降低運(yùn)輸尺寸，節(jié)約生產(chǎn)成本。本發(fā)明有效改善了高壓線圈兩柱之間聯(lián)線的電極形狀，減小了電場(chǎng)集中，使電場(chǎng)分布均勻，降低了局部放電，提高了載流能力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，因而特別適用于特高壓、特大容量自耦變壓器中，尤其適用于高壓線圈采用兩柱(A柱和X柱)串聯(lián)結(jié)構(gòu)吋。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)的主視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1中的聯(lián)線結(jié)構(gòu)去除絕緣結(jié)構(gòu)之后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中的A-A剖視圖；圖5為圖1中的B-B剖視圖。圖中1-A柱；2-聯(lián)線結(jié)構(gòu)；3-X柱；4-銅棒；5_銅管；6_絕緣紙層；7_瓦楞紙； 8-紙筒；9-第二銅棒；11-線圈出頭；12-鋁箔。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)施例中，該特高壓變壓器高壓繞組采用兩柱串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。其中， 高壓繞組的兩柱分別為A柱和X柱，高壓線圈A柱首端為中部出線，A柱末端為上、下端部出線，X柱首端為中部出線。該高壓繞組采用A柱兩個(gè)末端并聯(lián)后再與X柱的首端串聯(lián)的連接結(jié)構(gòu)。這種串聯(lián)的聯(lián)線結(jié)構(gòu)中的感應(yīng)電位能達(dá)到700kV左右。相應(yīng)地，這種變壓器高壓繞組兩柱間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)的形狀需要同時(shí)滿足A柱有兩個(gè)線圈出頭連接端，而X柱僅有ー 個(gè)線圈出頭連接端的要求，即需要保證電極形狀好；而且由于電壓高，需要具備較好的絕緣強(qiáng)度。如圖1-3所示，本實(shí)施例中，該特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)包括ー根載流用的直銅管5，所述銅管5的兩端各連接有一根銅棒4，兩銅棒4分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭11連接，所述銅管5的中部還連接有第二銅棒9，所述第二銅棒9與高壓繞組X柱首端的線圈出頭連接，所述銅管5、兩個(gè)銅棒4、以及第ニ銅棒9外分別包覆有絕緣結(jié)構(gòu)。其中，銅管5采用圓銅管，銅棒4和第二銅棒9采用圓銅棒。本實(shí)施例中，銅管5兩端的兩根銅棒4對(duì)稱地向外彎折一定的角度，以增大連線裝置的對(duì)地或零電位點(diǎn)的距離。折彎之后，優(yōu)選銅管5和銅棒4之間的折彎角為120度。高壓繞組X柱首端的線圈出頭彎折后與第二銅棒9連接，其彎折的角度大約為120 度(可根據(jù)實(shí)際情況來確定)。本發(fā)明中，由于采用銅棒4和銅管5以及第ニ銅棒9直接載流，銅管重量輕，電極形狀好，載流能力強(qiáng)，同時(shí)消除了集膚效應(yīng)。其中，銅管5與兩個(gè)銅棒4之間、以及銅管5的中部與第二銅棒9之間采用焊接連接，保證其連接部圓整、光滑、無尖角毛刺。所述兩銅棒4通過冷壓方式分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭11連接，第 ニ銅棒9與高壓繞組X柱首端也是通過冷壓方式連接。通過采用冷壓方式連接，在引線裝配現(xiàn)場(chǎng)無需焊接，保證了現(xiàn)場(chǎng)的清潔度，同時(shí)還保證了連接可靠。也就是說，本發(fā)明中，高壓線圈A柱的兩個(gè)末端的線圈出頭與銅管5之間采用兩根銅棒4并聯(lián)連接，高壓線圈X柱首端的線圈出頭與銅管5之間通過第二銅棒9連接，上述高壓線圈A柱末端、X柱首端引線及其相應(yīng)絕緣構(gòu)成線圈出頭11。如圖4所示，本實(shí)施例中，銅管外的絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣層6、瓦楞紙7和紙筒8，所述絕緣層6包覆在銅管5外，所述瓦楞紙7和紙筒8分別采用兩層，所述兩層瓦楞紙7和紙筒8交疊地包覆在絕緣層6タト，即所述瓦楞紙7和紙筒8相間排列。在絕緣層6與紙筒8 之間的油隙由瓦楞紙7間隔形成瓦楞油隙。瓦楞紙7構(gòu)成的油隙絕緣與在徑向均勻配置撐條的油隙絕緣相比而言，在瓦楞紙的油道中，固體絕緣分布非常均勻，不存在與電場(chǎng)垂直的平面，因此電場(chǎng)分布均勻；又因?yàn)橛拖冻叽缭酱螅瑒t每毫米絕緣強(qiáng)度越低，因此，在瓦楞油隙中加一張或多張紙板就能提高變壓器油的絕緣強(qiáng)度，油隙分得越小，油絕緣強(qiáng)度越高，絕緣越可靠。因此，本實(shí)施例中，銅管5外的絕緣結(jié)構(gòu)，是在銅管5外先包覆有絕緣層6，向外依次加上瓦楞紙7、紙筒8、瓦楞紙7、紙筒8的交疊配置，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且使得本實(shí)施例中的聯(lián)線結(jié)構(gòu)電場(chǎng)分布均勻，絕緣耐受能力強(qiáng)，相應(yīng)的可以減少到變壓器油箱及其它部位的距離，有效降低了運(yùn)輸尺寸，節(jié)約了成本。如圖5所示，銅棒4外的絕緣結(jié)構(gòu)包括鋁箔12、絕緣層6、瓦楞紙7和紙筒8，鋁箔 12和絕緣層6依次包覆在銅棒4タト，本實(shí)施例中，瓦楞紙7和紙筒8分別采用三層，所述三層瓦楞紙7和紙筒8交疊地包覆在絕緣層6外。本實(shí)施例中，高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭11以及高壓繞組X柱首端的線圈出頭上的絕緣結(jié)構(gòu)與銅棒4外的絕緣結(jié)構(gòu)相同。事實(shí)上，實(shí)際生產(chǎn)過程中，是先將兩銅棒4 通過冷壓方式分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭11連接后，再在連接后的聯(lián)接結(jié)構(gòu)上同時(shí)包覆絕緣結(jié)構(gòu)。同樣，高壓繞組X柱首端與第二銅棒9之間也是先連接后，再一同包覆絕緣結(jié)構(gòu)。由于受端部電場(chǎng)不均勻等相關(guān)因素影響，線圈出頭11外交疊包覆的瓦楞紙7 以及紙筒8分別為三層。特別地，在高壓繞組A柱兩個(gè)末端線圈出頭11與銅棒4的連接結(jié)構(gòu)、以及X柱首端線圈出頭與銅棒9的連接結(jié)構(gòu)中，在線圈出頭外部、絕緣層6的內(nèi)部包覆鋁箔12是為了屏蔽線圈出頭，増大其載流面積，提高載流能力。本發(fā)明聯(lián)線結(jié)構(gòu)由于增大了電極尺寸，改善了電極形狀，因此解決了現(xiàn)有高壓線圈A柱末端線圈出頭面積小，且電極形狀不好的不足。由此可見，本發(fā)明提供的特高壓變壓器高壓繞組柱間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度好； 銅棒、銅管為直接載流式，載流能力強(qiáng)，又起到了屏蔽及均勻電場(chǎng)的作用，不需要再設(shè)置現(xiàn)有的聯(lián)線結(jié)構(gòu)中的等位連線；A柱和X柱的兩柱之間的特高壓等級(jí)的聯(lián)線通過采用銅管或銅棒外加絕緣層進(jìn)行連接，且線圈出頭內(nèi)還直接用鋁箔屏蔽，能夠很好地改善電場(chǎng)，免去了短路帶的連接，提高產(chǎn)品本身性能的同時(shí)降低了操作難度，提高了生產(chǎn)效率，很好地解決了特高壓引線載流、屏蔽、絕緣等問題。該聯(lián)線結(jié)構(gòu)尤其適用于特高壓自耦變壓器中高壓繞組為兩柱串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，包括銅管(5)，所述銅管 (5)的兩端各連接有一根銅棒G)，所述兩銅棒(4)分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭(11)連接，所述銅管(5)的中部還連接有第二銅棒(9)，所述第二銅棒(9)與高壓繞組X 柱首端的線圈出頭連接，所述銅管(5)、兩個(gè)銅棒G)、以及第ニ銅棒(9)外分別包覆有絕緣結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述銅管兩端的兩根銅棒(4)對(duì)稱地向外彎折一定角度，銅棒(4)與銅管( 之間的折彎角大于 90度，且小于180度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述銅棒(4)與銅管( 之間的折彎角大于90度，且小于150度，且該折彎角過渡平滑圓整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述銅棒(4)與銅管( 之間通過焊接連接，所述第二銅棒(9)與銅管( 之間通過焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述兩個(gè)銅棒(4)通過冷壓方式分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭(11)連接，第二銅棒 (9)通過冷壓方式與高壓繞組X柱首端的線圈出頭連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述銅管(5)外的絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣層(6)、瓦楞紙(7)和紙筒(8)，所述絕緣層(6)包覆在銅管 (5)夕卜，所述瓦楞紙(7)和紙筒(8)分別采用一層或多層，所述ー層或多層瓦楞紙(7)和紙筒(8)交疊地包覆在所述絕緣層(6)夕卜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述銅棒(4)外的絕緣結(jié)構(gòu)包括鋁箔(12)、絕緣層(6)、瓦楞紙(7)和紙筒(8)，所述鋁箔(12)和絕緣層(6)依次包覆在銅棒(4)タト，所述瓦楞紙(7)和紙筒(8)分別采用ー層或多層，所述 ー層或多層瓦楞紙(7)和紙筒(8)交疊地包覆在所述絕緣層(6)夕卜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第 ニ銅棒(9)外的絕緣結(jié)構(gòu)包括鋁箔(12)、絕緣層(6)、瓦楞紙(7)和紙筒(8)，所述鋁箔(12) 和絕緣層(6)依次包覆在第二銅棒(9)タト，所述瓦楞紙(7)和紙筒(8)采用ー層或多層，所述ー層或多層瓦楞紙(7)和紙筒(8)交疊地包覆在所述絕緣層(6)夕卜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干， 所述高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭(11)以及X柱首端的線圈出頭由鋁箔包覆，所述鋁箔外由內(nèi)向外還依次包覆有絕緣層、交疊的ー層或多層瓦楞紙和紙筒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其特征在干， 所述銅管( 為圓銅管，銅棒(4)和第二銅棒(9)為圓銅棒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種特高壓變壓器高壓繞組間的聯(lián)線結(jié)構(gòu)，其包括銅管(5)，所述銅管(5)的兩端各連接有一根銅棒(4)，所述兩銅棒(4)分別與高壓繞組A柱末端的兩個(gè)線圈出頭(11)連接，所述銅管(5)的中部還連接有第二銅棒(9)，所述第二銅棒(9)與高壓繞組X柱首端的線圈出頭連接，所述銅管(5)、兩個(gè)銅棒(4)、以及第二銅棒(9)外包覆有絕緣結(jié)構(gòu)。該聯(lián)線結(jié)構(gòu)能有效改善電極形狀，減小電場(chǎng)集中，降低局部放電，提高了載流能力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝。
文檔編號(hào)H01F27/32GK102592793SQ201110003689
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者代斌, 伍純紅, 李勇, 陳東風(fēng) 申請(qǐng)人:特變電工衡陽變壓器有限公司