穿繞硅鋼帶磁芯的電力變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及30至1600 kVA(千伏安)中等容量的單、三相電力變壓器及其制作方法，尤其涉及先制作繞組、將其置于專用機(jī)床上穿繞硅鋼帶構(gòu)成磁芯，再實(shí)施750 °C至800°(:整體退火的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)電力變壓器，無(wú)論是油浸的抑或是干式的，都必須裁剪或沖壓諸多尺寸的硅鋼片，將它們疊合成為橫斷面包絡(luò)線是圓形的柱體，再組裝成為鐵芯結(jié)構(gòu)。工序繁多、復(fù)雜，材料浪費(fèi)也不少，而且制成的變壓器漏磁大，變電效率低。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直都在努力尋求一種新的電力變壓器結(jié)構(gòu)和工藝方法，但是成果有限?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)的高效率電力變壓器有多種形式，包括非晶鐵芯變壓器和R型變壓器等。
[0004]非晶鐵芯變壓器的鐵損值低但體積大，鐵芯制作工藝麻煩，退火后變脆，抗機(jī)械沖擊性能差，性價(jià)比低，難以推廣。
[0005]R型變壓器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，布局合理、磁路優(yōu)化、損耗低，節(jié)電效果顯著，但是其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，并且不能完全避免產(chǎn)生邊角余料的缺點(diǎn)。
[0006]本申請(qǐng)人/實(shí)用新型人在十多年前提出了一款名稱為“變壓器卷繞磁心繞制方法及專用機(jī)床”的中國(guó)實(shí)用新型專利，于2001年7月4日獲授權(quán)公告，公告號(hào)為CN 1068134 C。所述專利公開(kāi)了變壓器穿繞硅鋼帶磁芯專用機(jī)床結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，以及這種穿繞硅鋼帶磁芯變壓器的基本構(gòu)造。這款專利公開(kāi)的技術(shù)明顯簡(jiǎn)化了硅鋼片材料的加工步驟，節(jié)約了原材料并大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，產(chǎn)品變壓器的性能也有很大提高。但是所述專利并沒(méi)有公開(kāi)該項(xiàng)技術(shù)用于電力變壓器制造的具體工藝步驟，以及這種穿繞硅鋼帶磁芯的單相和三相電力變壓器的具體實(shí)施例。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)高性能變壓器生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高的不足之處，而提出一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單又成本低廉的高性能穿繞磁芯電力變壓器結(jié)構(gòu)及其制作方法。
[0008]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種穿繞硅鋼帶磁芯的電力變壓器，適用于30至1600 kVA容量范圍，至少包括一個(gè)繞組-磁芯模塊和用于將其安裝固定的絕緣支承裝置;所述繞組-磁芯模塊包括至少兩個(gè)繞組組件;每一繞組組件包括共中軸線地套疊在一起的內(nèi)、外層繞組;每個(gè)內(nèi)、外層繞組包括內(nèi)、外層瓷骨架，以及分別纏繞在內(nèi)、夕卜層瓷骨架上的材質(zhì)為玻璃纖維絕緣銅線的內(nèi)、外層線圈;所述內(nèi)、外層繞組的橫斷面中央部位空腔呈近似矩形，用于容置穿繞的硅鋼帶以及讓所述兩繞組套疊;所述繞組-磁芯模塊由各該繞組組件的中心軸線首尾連接呈環(huán)形定位在專用機(jī)床上，從相鄰兩繞組組件之間的間隙塞入硅鋼帶穿繞，直至塞滿各內(nèi)層繞組內(nèi)空腔而構(gòu)成各該繞組組件共同的磁芯；各繞組組件和由硅鋼帶穿繞成的環(huán)形磁芯共同組成繞組-磁芯模塊;而且在該繞組-磁芯模塊的外表面和其內(nèi)諸縫隙中，還牢固地包覆和吸附有一層經(jīng)整體退火和真空浸漬而形成的絕緣漆膜;各該繞組-磁芯模塊的內(nèi)、外層線圈各自分別以互相串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的方式電連接，分別用作為一次側(cè)、二次側(cè)線圈，或反之;所述繞組-磁芯模塊上設(shè)置有用于分別同一次側(cè)電網(wǎng)和二次側(cè)電網(wǎng)電連接的輸入接線裝置和輸出接線裝置;安裝固定于絕緣支承裝置上的只有一個(gè)繞組-磁芯模塊，就是單相電力變壓器;安裝固定于絕緣支承裝置上的有三個(gè)繞組-磁芯模塊，且各該繞組-磁芯模塊的內(nèi)層或外層線圈用作一次側(cè)即高電壓側(cè)的，相互做星形或三角形連接，那就是三相電力變壓器。
[0009]所述繞組-磁芯模塊包括3至4個(gè)繞組組件，各該繞組組件的中心軸線首尾連接呈環(huán)形，它們共同擁有同一個(gè)穿繞硅鋼帶的環(huán)形磁芯;各該外層繞組的外層線圈相互串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)，用做高電壓的一次側(cè)線圈；各該內(nèi)層繞組的內(nèi)層線圈相互串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)，或各自分別輸出、獨(dú)立供電，用做較低電壓的二次側(cè)線圈；如此安排是為了獲得較好的磁耦入口 ο
[0010]所述內(nèi)、外層瓷骨架的兩端部分別有環(huán)繞其外表面徑向突起并軸向延伸的、各自的突楞;所述內(nèi)層繞組借助其自身的突楞卡接在外層繞組內(nèi)的空腔中；所述各內(nèi)、外層繞組分別通過(guò)各自的瓷骨架突楞互相嵌合固定。
[0011]所述的穿繞硅鋼帶磁芯的電力變壓器還包括置于所述繞組-磁芯模塊中心軸線部位、用于各外層繞組之間絕緣的中心隔件，該中心隔件以其中央圓柱形通孔中心軸線為對(duì)稱軸，均勻分布有至少兩隔片，所述各隔片嵌入相鄰兩互相電連接的、用于高壓側(cè)的兩外層繞組之間，以提高其間的電絕緣強(qiáng)度。
[0012]所述內(nèi)、外層瓷骨架各自的內(nèi)外環(huán)面上，等間隔地設(shè)置有用于方便纏繞內(nèi)、外層線圈的、徑向突起并軸向延伸的內(nèi)、外層瓷骨架隔板。
[0013]所述絕緣支承裝置還包括與繞組組件數(shù)量相同的一組電工瓷材質(zhì)的單相立柱和上下兩塊環(huán)形枕木;所述環(huán)形枕木上設(shè)有與繞組組件數(shù)量相同的用于同單相立柱固定連接的固定隔板，所述各繞組組件嵌置于上下兩塊所述環(huán)形枕木的各固定隔板之間；所述單相立柱上設(shè)置有用于同輸入、輸出接線裝置連接的單相立柱連接耳。
[0014]所述絕緣支承裝置還包括與繞組組件數(shù)量相同的一組電工瓷材質(zhì)的三相立柱和四塊環(huán)形枕木;所述環(huán)形枕木上設(shè)有與繞組組件數(shù)量相同的用于同三相立柱固定連接的固定隔板;所述四塊環(huán)形枕木兩兩之間各嵌置有一個(gè)繞組-磁芯模塊所用的各繞組組件;所述繞組組件嵌置于上下兩塊所述環(huán)形枕木的各固定隔板之間；所述各三相立柱上設(shè)置有用于同輸入、輸出接線裝置連接的三相立柱連接耳。
[0015]所述各內(nèi)層繞組通過(guò)釬焊跨接在內(nèi)層瓷骨架邊沿之間的連接銅片互相電連接;所述各外層繞組通過(guò)緊固件跨接在外層瓷骨架邊沿之間的連接線互相電連接。
[0016]所述輸入接線裝置包括用于高壓輸入電線絕緣的瓷瓶;所述輸出接線裝置包括位于內(nèi)層繞組端部用于同內(nèi)層線圈連接的連接槽、在連接槽和外部輸出銅排之間使用連接銅排進(jìn)行電連接。
[0017]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案還可以是一種用于電力變壓器的繞組-磁芯模塊，包括至少兩個(gè)繞組組件;每個(gè)繞組組件包括共中軸線地套疊在一起的內(nèi)、外層繞組;每個(gè)內(nèi)、外層繞組分別包括各自的內(nèi)、外層瓷骨架，以及分別纏繞在各自瓷骨架上的、材質(zhì)為玻璃纖維絕緣銅線的內(nèi)、外層線圈；所述內(nèi)、外層繞組的橫斷面中央部位空腔呈近似矩形，用于容置穿繞的硅鋼帶以及讓所述兩繞組套疊;所述繞組-磁芯模塊由各該繞組組件的中軸線首尾連接呈環(huán)形定位在專用機(jī)床上，從相鄰兩繞組組件之間的間隙塞入硅鋼帶自動(dòng)穿繞，直至塞滿各內(nèi)層繞組內(nèi)空腔而構(gòu)成各該繞組組件共同的磁芯；各繞組組件和由硅鋼帶穿繞成的環(huán)形磁芯共同組成繞組-磁芯模塊;而且在該繞組-磁芯模塊的外表面和其內(nèi)諸縫隙中，還牢固地包覆和吸附有一層經(jīng)整體退火和真空浸漬而形成的絕緣漆膜；各該內(nèi)、外層線圈分別互相以串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的方式電連接，用作為一、二次側(cè)線圈或反之;所述繞組-磁芯模塊上設(shè)置有分別用于同一次側(cè)、二次側(cè)電網(wǎng)電連接的輸入接線裝置和輸出接線裝置。
[0018]同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果是:1、由于穿繞磁芯的磁化方向完全與硅鋼片的乳制方向一致，且磁芯層間沒(méi)有搭頭接縫，磁路各處的磁通分布均勻，沒(méi)有明顯的高阻區(qū)、沒(méi)有接縫處磁通密度的畸變現(xiàn)象;在材質(zhì)相同的前提下，穿繞式磁芯與疊片式磁芯相比，可令磁芯損耗和漏磁都明