專利名稱：干式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種非晶合金環(huán)氧澆注干式變壓器。
背景技術(shù)：
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，可靠的運行和人們生產(chǎn)及生活用電的極其重要的設(shè)備，而變壓器的結(jié)構(gòu)及制作的材質(zhì)直接影響到供電的質(zhì)量和安全。雖然變壓器是成熟技術(shù)，但是根據(jù)現(xiàn)有變壓器的需要，仍然需要對變壓器進行不斷改良。普通環(huán)氧澆注變壓器線圈通常使用絕絕緣介質(zhì)種類多。線圈的整體抗熱膨脹變化率和介質(zhì)電場均勻性較差，投入運行后易出現(xiàn)龜裂，這不僅僅影響線圈使用壽命，還使局放放電幾率顯著增加，嚴(yán)重時影響供、用電的安全。此外，現(xiàn)有的環(huán)氧澆注變壓器存在縱向電容值較小，抗縱向沖擊干擾的性能較差，易產(chǎn)生局放現(xiàn)象，效率較低，填充空間小而導(dǎo)致絕緣強度差，影響使用壽命等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一種非晶合金環(huán)氧澆注干式變壓器，所述變壓器結(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及損耗低耗，局放放電幾率近似于零。

根據(jù)本發(fā)明的干式變壓器，包括殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的鐵芯，所述鐵芯包括四個并置的鐵芯體，所述鐵芯體由非晶合金所形成；線圈繞組，所述線圈繞組分別套設(shè)在由相鄰的所述鐵芯體的并置部分所形成的心柱上，每個所述線圈繞組包括低壓繞組，所述低壓繞組分別套設(shè)在所述心柱上；高壓繞組，所述高壓繞組分別上下相鄰地繞設(shè)在每個所述低壓繞組上，且繞設(shè)在每個所述低壓繞組上的所述高壓繞組彼此串聯(lián)連接，所述高壓繞組包括纏繞在所述低壓繞組上的多層高壓線圈，且每層所述高壓線圈的匝數(shù)沿著從所述心柱向外的方向逐漸減少；其中所述線圈繞組內(nèi)的間隙填充有環(huán)氧樹脂。根據(jù)本發(fā)明的干式變壓器，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，損耗低耗，局放放電幾率近似于零。另外，根據(jù)本發(fā)明的干式變壓器，還可以具有如下附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述環(huán)氧樹脂通過澆注填充在所述間隙中。這樣，可將線圈繞組固定成一體，從而大大增加了線圈繞組的抗短路能力。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，纏繞在所述低壓繞組上的所述多層高壓線圈具有梯形截面。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述梯形截面為直角梯形截面，且上下相鄰的所述梯形截面形成等腰梯形截面。采用這種設(shè)計方式，可以增加高壓線圈匝間的雷擊波初期點位分布幾近線性，從而提高高壓繞組的耐突波能力，同時也使干式變壓器的結(jié)構(gòu)更加緊湊，方便高壓繞組的繞制。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述相鄰的每層所述高壓線圈之間設(shè)置有第一絕緣層，所述第一絕緣層由有溶劑網(wǎng)格布材料所形成。由此可以大大提高高壓線圈層間的絕緣性。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述低壓繞組和所述高壓線圈之間設(shè)置有第二絕緣層，所述第二絕緣層由無溶劑網(wǎng)格布材料所形成。這樣，配合高壓線圈的梯形截面結(jié)構(gòu)，可省略高壓線圈端部絕緣及類似絕緣材料，進而保證整體介質(zhì)的一致性，使電場更加均勻。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述鐵芯體包括上鐵軛；下鐵軛，所述下鐵軛與所述上鐵軛相對設(shè)置；以及一對旁軛，所述旁軛分別與所述上鐵軛和所述下鐵軛相連，以形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中并置的所述旁軛形成所述心柱。由此，可以整體提高鐵芯的機械強度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述低壓繞組采用銅箔纏繞在所述心柱上，且所述銅箔之間采用絕緣樹脂浸潰絕緣。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述殼體包括上夾件，所述上夾件夾持所述上鐵軛；下夾件，所述下夾件夾持所`述下鐵軛；以及側(cè)框架，所述上夾件和所述下夾件分別固定至所述側(cè)框架的上開口端和下開口端，并容納所述鐵芯和所述線圈繞組。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述側(cè)框架的、與所述線圈繞組相對的側(cè)面上分別形成有開口部，所述開口部分別與各所述心柱相對。這樣，可以增加空氣流動，更好地對線圈繞組和心柱冷卻，使線圈繞組的抗熱沖擊能力強，從而增加了干式變壓器的壽命。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，填充所述間隙的所述環(huán)氧樹脂部分內(nèi)形成有沿著所述殼體的縱向方向延伸的散熱氣道。由此，進一步增加干式變壓器的抗熱沖擊能力。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述線圈繞組的外面分別纏繞有玻璃絲。由此，進一步提高線圈繞組的整體強度。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的干式變壓器的示意圖；圖2是鐵芯和繞組線圈的示意圖；圖3是高壓繞組的示意圖。附圖標(biāo)記說明干式變壓器100 ；殼體1，上夾件11，下夾件12，側(cè)框架13，開口部131 ；
鐵芯2，鐵芯體21，上鐵軛211, T鐵軛212，旁軛213，心柱22 ;線圈繞組3，低壓繞組31，高壓繞組32，高壓線圈322 ；第一絕緣層41，第二絕緣層42。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。 下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的干式變壓器100。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的干式變壓器100包括殼體1、鐵芯2和線圈繞組3。如圖1所示,鐵芯2設(shè)置在殼體I內(nèi)。如圖1和圖2所示,鐵芯2包括四個并置的鐵芯體21，鐵芯體21由非晶合金所形成，也就是說，鐵芯體21為非晶合金鐵芯體21。采用非晶合金制成的鐵芯體21具有優(yōu)良的導(dǎo)磁性能，易被去磁和被磁化，較傳統(tǒng)的硅鋼材料的鐵芯損耗大大降低，節(jié)能效果優(yōu)良。線圈繞組3分別套設(shè)在由相鄰的鐵芯體21的并置部分所形成的心柱22上，也就是說，并置的四個鐵芯體21的任意相鄰的兩個的并置部分形成為心柱22，如圖2的示例中，四個鐵芯體21并置形成有三個心柱22，線圈繞組3分別套設(shè)在每個心柱22上。每個線圈繞組3均包括低壓繞組31和高壓繞組32，其中低壓繞組31分別套設(shè)在心柱22上，高壓繞組32分別上下相鄰地繞設(shè)在每個低壓繞組31上，且繞設(shè)在每個低壓繞組31上的高壓繞組32彼此串聯(lián)連接，高壓繞組32包括纏繞在低壓繞組31上的多層高壓線圈322，且每層高壓線圈322的匝數(shù)沿著心柱22向外的方向逐漸減小。換言之，每個心柱22上均套設(shè)有低壓繞組31。在每個低壓繞組31的外面均繞設(shè)有兩個高壓繞組32，該兩個高壓繞組32上下相鄰且串聯(lián)設(shè)置，每個高壓繞組32均具有多層高壓線圈322，且每層高壓線圈322的匝數(shù)在相應(yīng)心柱22的徑向方向上從內(nèi)向外逐漸減小。其中線圈繞組3內(nèi)的間隙填充有環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地，環(huán)氧樹脂通過澆鑄填充在該間隙中。這樣，可將線圈繞組3固定成一體，從而大大增加了線圈繞組3的機械強度和抗短路能力。根據(jù)本發(fā)明實施例的干式變壓器100，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，損耗低耗，局放放電幾率近似于零。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖3所示，繞設(shè)在低壓繞組31上的多層高壓線圈322具有梯形截面，該梯形截面可為直角梯形截面，且上下相鄰的梯形截面形成等腰梯形截面，即每個低壓繞組31外面的兩個上下相鄰的高壓繞組32均具有直角梯形截面，且該兩個直角梯形截面的直角側(cè)邊相鄰，以便該兩個直角梯形截面構(gòu)成一等腰梯形截面。采用這種設(shè)計方式，可以增加高壓線圈322匝間的雷擊波初期點位分布幾近線性，從而提高高壓繞組32的耐突波能力，同時也使干式變壓器100的結(jié)構(gòu)更加緊湊，方便高壓繞組32的繞制。

相鄰的每層高壓線圈322之間設(shè)置有第一絕緣層41，該第一絕緣層41由有溶劑網(wǎng)格布材料所形成，也就是說，在任意相鄰的兩層高壓線圈322之間均設(shè)有由有溶劑網(wǎng)格布材料制成的第一絕緣層41，由此可以大大提高高壓線圈322層間的絕緣性。如圖3所示，低壓繞組31和高壓繞組32之間設(shè)置有第二絕緣層42，該第二絕緣層42由無溶劑網(wǎng)格布材料所形成。這樣，配合高壓線圈322的梯形截面結(jié)構(gòu)，可省略高壓線圈322端部絕緣及類似絕緣材料，進而保證整體介質(zhì)的一致性，使電場更加均勻。如圖1和圖2所示，鐵芯體21包括上鐵軛211、下鐵軛212和一對旁軛213，其中上鐵軛211和下鐵軛212相對設(shè)置，例如上鐵軛211和下鐵軛212在豎向上一一對應(yīng)，每個旁軛213分別與上鐵軛211和下鐵軛212相連，也就是說，其中一個旁軛213的兩端分別與上鐵軛211和下鐵軛212的一端相連，剩余的一個旁軛213的兩端分別與上鐵軛211和下鐵軛212的另一端相連，從而形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中并置的旁軛213形成上述的心柱22，即任意相鄰的兩個旁軛213構(gòu)成一個心柱22。由此，可以整體提高鐵芯2的機械強度。如圖1所示，殼體I包括上夾件11、下夾件12和側(cè)框架13，其中上夾件11用于夾持上鐵軛211，上鐵軛211可通過多個螺栓緊固在上夾件11的下面以增加固定強度，下夾件12用于夾持下鐵軛212，下鐵軛212可通過多個螺栓固定在下夾件12的上面以增加固定強度，側(cè)框架13中空且上下敞開以形成上開口和下開口，上夾件11和下夾件12分別固定至側(cè)框架13的上開口端和下開口端，并容納鐵芯2和線圈繞組3。如圖1所示，側(cè)框架13的、與線圈繞組3相對的側(cè)面上分別形成有開口部131，該開口部131分別與各心柱22相對，例如在圖1的示例中，側(cè)框架13的一側(cè)上形成有三個開口部131，每個開口部131沿豎向延伸，在側(cè)框架13的相對側(cè)上形成有另外三個開口部131，且每個開口部131也沿豎向延伸且與相對一側(cè)的三個開口部131分別——對應(yīng)。這樣，可以增加空氣流動，更好地對線圈繞組3和心柱22冷卻，使線圈繞組3的抗熱沖擊能力強，從而增加了干式變壓器100的壽命，同時還能增加爬電距離。為了進一步增加干式變壓器100的抗熱沖擊能力，填充在所述間隙的環(huán)氧樹脂部分內(nèi)形成有沿著殼體I的縱向方向延伸的散熱氣道。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，低壓繞組31采用銅箔纏繞在心柱22上，且銅箔之間采用絕緣樹脂浸潰絕緣。這樣，可以提高低壓繞組31的機械強度以及抗短路能力。為了進一步提高線圈繞組3的整體強度，線圈繞組3的外面分別纏繞有玻璃絲。
整體而言，根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的干式變壓器100，可具有如下優(yōu)點1)線圈繞組3機械強度高，抗短路能力強；2)線圈繞組3抗熱沖擊能力強，產(chǎn)品壽命大大提高；3)線圈繞組3防潮、防塵、防鹽霧能力強；4)高壓繞組32的高壓線圈322采用多段與層繞的設(shè)計方式，可以提高高壓繞組32的耐突波能力，且電場分布更加均勻；鐵芯2機械強度高，運輸時受震動影響??；5)具有抗高次諧波的能力,可采用Dynll、YynO接線方式。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其 等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種干式變壓器，其特征在于，包括殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的鐵芯，所述鐵芯包括四個并置的鐵芯體，所述鐵芯體由非晶合金所形成；線圈繞組，所述線圈繞組分別套設(shè)在由相鄰的所述鐵芯體的并置部分所形成的心柱上，每個所述線圈繞組包括低壓繞組，所述低壓繞組分別套設(shè)在所述心柱上；高壓繞組，所述高壓繞組分別上下相鄰地繞設(shè)在每個所述低壓繞組上，且繞設(shè)在每個所述低壓繞組上的所述高壓繞組彼此串聯(lián)連接，所述高壓繞組包括纏繞在所述低壓繞組上的多層高壓線圈，且每層所述高壓線圈的匝數(shù)沿著從所述心柱向外的方向逐漸減少；其中所述線圈繞組內(nèi)的間隙填充有環(huán)氧樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂通過澆注填充在所述間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干式變壓器，其特征在于，纏繞在所述低壓繞組上的所述多層高壓線圈具有梯形截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的干式變壓器，其特征在于，所述梯形截面為直角梯形截面，且上下相鄰的所述梯形截面形成等腰梯形截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干式變壓器，其特征在于，所述相鄰的每層所述高壓線圈之間設(shè)置有第一絕緣層，所述第一絕緣層由有溶劑網(wǎng)格布材料所形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式變壓器，其特征在于，所述低壓繞組和所述高壓線圈之間設(shè)置有第二絕緣層，所述第二絕緣層由無溶劑網(wǎng)格布材料所形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器，其特征在于，所述鐵芯體包括上鐵軛；下鐵軛，所述下鐵軛與所述上鐵軛相對設(shè)置；以及一對旁軛，所述旁軛分別與所述上鐵軛和所述下鐵軛相連，以形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中并置的所述旁軛形成所述心柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器，其特征在于，所述低壓繞組采用銅箔纏繞在所述心柱上，且所述銅箔之間采用絕緣樹脂浸潰絕緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的干式變壓器，其特征在于，所述殼體包括上夾件，所述上夾件夾持所述上鐵軛；下夾件，所述下夾件夾持所述下鐵軛；以及側(cè)框架，所述上夾件和所述下夾件分別固定至所述側(cè)框架的上開口端和下開口端，并容納所述鐵芯和所述線圈繞組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的干式變壓器，其特征在于，所述側(cè)框架的、與所述線圈繞組相對的側(cè)面上分別形成有開口部，所述開口部分別與各所述心柱相對。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器，其特征在于，填充所述間隙的所述環(huán)氧樹脂部分內(nèi)形成有沿著所述殼體的縱向方向延伸的散熱氣道。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器，其特征在于，所述線圈繞組的外面分別纏繞有玻璃絲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干式變壓器，包括殼體；設(shè)置在殼體內(nèi)的鐵芯，鐵芯包括四個并置的鐵芯體，鐵芯體由非晶合金所形成；線圈繞組，線圈繞組分別套設(shè)在由相鄰的鐵芯體的并置部分所形成的心柱上，每個線圈繞組包括低壓繞組，低壓繞組分別套設(shè)在心柱上；高壓繞組，高壓繞組分別上下相鄰地繞設(shè)在每個低壓繞組上，且繞設(shè)在每個低壓繞組上的高壓繞組彼此串聯(lián)連接，高壓繞組包括纏繞在低壓繞組上的多層高壓線圈，且每層高壓線圈的匝數(shù)沿著從心柱向外的方向逐漸減少；其中線圈繞組內(nèi)的間隙填充有環(huán)氧樹脂。本發(fā)明的干式變壓器，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，損耗低耗，局放放電幾率近似于零。
文檔編號H01F27/24GK103050234SQ20131000694
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者張勇, 朱凱, 杜育紅, 于偉東, 付婷婷, 尹文, 孫開 , 張福閣 申請人:沈陽昊誠電氣股份有限公司