專利名稱：大型油浸式變壓器絕緣端圈及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變壓器領(lǐng)域，涉及一種大型油浸式變壓器絕緣端圈及其制作工藝。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著高壓、超高壓電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)油浸式電力變壓器的電壓等級(jí)要求也隨之增高，變壓器的供電范圍不斷擴(kuò)大；由于變壓器在整個(gè)電力系統(tǒng)中起著變換電壓、傳輸電能的作用，變壓器質(zhì)量的好壞直接決定著整個(gè)電力系統(tǒng)供電可靠性及運(yùn)行壽命的問題。為此，變壓器用戶對(duì)變壓器質(zhì)量提出了更高的要求，尤其是變壓器的局部放電量的大小，例如:GB1094.3-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于帶局部放電測(cè)量的ACSD (和/或ACLD)感
應(yīng)電壓試驗(yàn)，按照試驗(yàn)規(guī)程，在U=L 3 Um (相間)電壓下，局部放電量不大于300PC;在U=1.5UM/3 (相對(duì)地)電壓下，局部放電量不大于500PC;變壓器用戶為了確保變壓
器運(yùn)行更可靠、使用壽命更長(zhǎng)，他們?cè)诩夹g(shù)協(xié)議中明確要求，在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下，局部放大量〈100PC，甚至要求S60PC。這對(duì)變壓器生產(chǎn)制造廠家來(lái)說是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其原因在于，一是變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線、引線、鐵心、夾件、油箱、金屬結(jié)構(gòu)件等，數(shù)量太多，材料屬性不同。二是由變壓器繞組散熱和絕緣強(qiáng)度而決定的變壓器絕緣結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則。三是變壓器絕緣端圈、油等的材質(zhì)質(zhì)量容易存在缺陷，如受潮、污染、含有金屬顆粒等。四是變壓器內(nèi)部的電極形狀不規(guī)則，對(duì)電場(chǎng)分布規(guī)律的控制目前還不成熟。基于上述原因，變壓器制造廠要想定量的控制局部放電量的大小，可以說難度非常大。遇到局放超標(biāo)的產(chǎn)品，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行逐一排查。在過去，在進(jìn)行絕緣墊塊、端圈、壓板等較厚的絕緣件制作時(shí)受原材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸和制造設(shè)備、工藝條件的限制。往往需要在變壓器制造廠根據(jù)圖紙要求由多層薄紙板(如:1.0 mm、1.5 mm,2.0 mm,3.0 mm、4.0 mm,5.0 mm、6.0 mm等)粘接后加工而成。在粘接過程中為了在保證粘接強(qiáng)度的前提下提高生產(chǎn)效率，在相鄰兩紙板面上均涂上普通膠，如白乳膠等。而且，有時(shí)在涂膠時(shí)均勻性、完整性欠佳；同時(shí)考慮到液體都具有一定的界面張力，尤其是膠狀物，對(duì)于白乳膠也不例外，在空氣中其表面由于界面張力和蒸發(fā)得影響會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)在其表面形成一層保護(hù)膜，再加上膠的表面極易吸附空氣中的雜質(zhì)顆粒；通過熱壓、干燥等工序后。容易產(chǎn)生由膠封閉的空腔，變壓器油即便在真空條件下也很難通過白乳膠滲入到空腔；基于這種現(xiàn)狀，空腔中的空氣排不出來(lái)，變壓器油滲不進(jìn)去。結(jié)合變壓器油的相對(duì)介電常數(shù)約為2.3，絕緣紙板的相對(duì)介電常數(shù)約為4.5，空氣的相對(duì)介電常數(shù)約為1，在交流電壓作用下電場(chǎng)強(qiáng)度分布與相對(duì)介電常數(shù)成反比，而介質(zhì)的耐電強(qiáng)度與其相對(duì)介電常數(shù)成正比。也就是說耐電強(qiáng)度最小的空氣將承受較高的電場(chǎng)強(qiáng)度。很容易發(fā)生局部放電。在以前生產(chǎn)過的油浸式變壓器產(chǎn)品中，導(dǎo)致局放超標(biāo)的原因中，由于氣泡放電引起占總的比例高達(dá)90%以上，其中由于真空注油工藝、凈放時(shí)間不夠引起的局放，在處理時(shí)現(xiàn)已總結(jié)了一些成熟的經(jīng)驗(yàn)，如進(jìn)行熱油循環(huán)、長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行、適當(dāng)延長(zhǎng)靜放時(shí)間等。但對(duì)于由膠封閉的空腔中的空氣引起的局部放電，在處理時(shí)是一種十分繁雜的工作，一是影響變壓器內(nèi)部電場(chǎng)分布不均勻因素較多；二是由于變壓器中絕緣端圈很多，再加上氣泡在絕緣件的內(nèi)部，很難準(zhǔn)確地判斷出是具體哪一件；三是變壓器絕緣件在更換時(shí)需要重復(fù)拆卸、組裝、干燥、真空注油、靜放、試驗(yàn)等工序，不僅浪費(fèi)大量的人力、物力，影響生產(chǎn)周期、耽誤交貨期，甚至有可能使本來(lái)絕緣強(qiáng)度能滿足要求的部位受到損傷，使得變壓器相應(yīng)的試驗(yàn)項(xiàng)目通不過，最終可能導(dǎo)致整個(gè)部件報(bào)廢重做。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種工藝簡(jiǎn)單、操作方便、性能可靠、能有效地避免或大幅度降低粘接絕緣件中封閉氣泡引起的局部放電量的大型油浸式變壓器絕緣端圈及其制作工藝。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈，其特征在于:包括酪素膠層和若干層紙板，相鄰兩層紙板之間通過酪素膠層粘接。本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈，紙板包括四層，分別為第一層紙板，第二層紙板，第三層紙板，第四層紙板。本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈制作工藝，其特征在于:包括以下步驟:
A.根據(jù)圖紙要求，用剪板機(jī)將所需的大張電絕緣紙板剪成規(guī)定尺寸，成為半成品；
B.在半成品紙板件表面上均勻地噴灑蒸餾水，確保紙板具有一定的彎曲能力，接著，用滾壓機(jī)根據(jù)工藝要求將各層紙板分別滾制成圓形；
C.接下來(lái)進(jìn)入絕緣端圈的粘接工藝，選擇一種與絕緣紙板滲透性強(qiáng)的酪素膠，并按照單面涂膠的工藝方法，將滾制好的第一層紙板安放到預(yù)先調(diào)整好的端圈模具上，并在其外表面均勻、快速地涂刷一層酪素膠后放上第二層紙板，用綁扎帶扎緊定型，在空氣中自燃干燥，粘接牢固后，拆下綁扎帶，再在第二層紙板外表面均勻、快速的涂刷一層酪素膠后放上第三層紙板，依次類推，最后將粘好的絕緣端圈用綁扎帶整體扎緊定型，將其放入干燥爐中進(jìn)行干燥和真空淋油處理，最后拆下綁扎帶即可?；谶@種工藝，同時(shí)考慮到酪素膠的稠度小、滲透性強(qiáng)、與變壓器油相容性好、粘合力強(qiáng)等特點(diǎn)，在紙板粘接時(shí)不易形成空氣腔，即使形成空氣腔，由于采用了單面涂膠工藝，也不會(huì)形成被膠全部封閉的空氣腔，所以變壓器油極易通過紙板滲進(jìn)空氣腔中，排出空氣腔中的空氣，避免了該處的氣泡放電。本發(fā)明的有益效果是，工藝簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)、性能可靠、能有效地避免或大幅度降低粘接絕緣件中封閉氣泡引起的局部放電量，對(duì)研制和生產(chǎn)低局部放電的變壓器產(chǎn)品具有非常重要的指導(dǎo)意義，是降低變壓器在試驗(yàn)、運(yùn)行時(shí)局部放電量的一種非常有效的工藝措施。該絕緣端圈及其制作工藝有利于在500kv IOOOkV交流變壓器和高壓直流輸電系統(tǒng)中使用的±200kV ±800kV換流變壓器上應(yīng)用。


圖1、2、3依次為絕緣端圈的主視圖、俯視圖、圖2的A-A剖視圖示意圖(本發(fā)明的和傳統(tǒng)的相同)，圖4為圖3的I處放大圖，本發(fā)明采用單面涂膠工藝時(shí)制作的絕緣端圈中，相鄰兩層紙板間的酪素膠面和其中形成的空氣腔，該空氣腔不受固化了的酪素膠的封閉，變壓器油能順利經(jīng)過絕緣紙板順利進(jìn)入空氣腔。圖5為圖3的I處放大圖，采用傳統(tǒng)雙面涂膠工藝時(shí)制作的絕緣端圈中，相鄰兩層紙板間的白乳膠交界面和其中形成的空氣腔，該空氣腔由于受固化了的白乳膠的封閉變壓器油不能通過絕緣紙板進(jìn)入空氣腔。圖中，1-酪素膠層，2-第四層紙板，3-第三層紙板，4-第二層紙板，5-第一層紙板，6-空氣腔，7-白乳膠層。
具體實(shí)施例方式附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈，包括酪素膠層I和若干層紙板，相鄰兩層紙板之間通過酪素膠層粘接。根據(jù)圖紙和所用紙板的厚度選擇紙板的層數(shù)。本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈，優(yōu)選方案為，紙板包括四層，分別為第一層紙板5，第二層紙板4，第三層紙板3，第四層紙板2。本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈的制作工藝，包括以下步驟:
A.首先根據(jù)圖紙要求，用剪板機(jī)將一定厚度、清潔、機(jī)械強(qiáng)度高、電氣強(qiáng)度高、壓縮率小、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的大張電絕緣紙板剪成規(guī)定尺寸，成為半成品；
B.其次，在半成品紙板件表面上均勻地噴灑蒸餾水(高純度、不含雜質(zhì)和金屬離子等)二至三次，時(shí)間間隔控制在2小時(shí)左右，最終要確保紙板具有一定的彎曲能力，且彎曲后，不起皺、無(wú)裂紋等；接著，用滾壓機(jī)根據(jù)工藝要求分別將第一層紙板、第二層紙板、第三層紙板和第四層紙板滾制成圓形；
C.接下來(lái)進(jìn)入絕緣端圈的粘接工藝，通過研究、試驗(yàn)、分析選擇一種與絕緣紙板滲透性強(qiáng)的酪素膠，并按照單面涂膠的工藝方法(即兩個(gè)絕緣件相接處的表面上，僅在其中一個(gè)表面上涂膠，另一個(gè)表面不涂膠的工藝方法)，將滾制好的第一層紙板5安放到預(yù)先調(diào)整好的端圈模具上，在第一層紙板外表面(即外徑側(cè))嚴(yán)格按照工藝要求均勻、快速地涂刷一層酪素膠后放上第二層紙板4，用綁扎帶扎緊定型，在空氣中自燃干燥I小時(shí)，粘接牢固后，拆下綁扎帶，再在第二層紙板4外表面(B卩外徑側(cè))均勻、快速的涂刷一層酪素膠后放上第三層紙板3，依次類推，最后將粘好的絕緣端圈用綁扎帶整體扎緊定型，將其放入干燥爐中進(jìn)行干燥和真空淋油處理，最后拆下綁扎帶即可。然后可進(jìn)行倒角、去毛刺等深加工。本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈及其制作工藝，工藝簡(jiǎn)單、操作方便、能有效地避免或大幅度降低粘接絕緣件中形成的封閉氣泡引起的局部放電量，對(duì)研制和生產(chǎn)低局部放電量的變壓器產(chǎn)品具有非常重要的指導(dǎo)意義，有利于在500kV IOOOkV交流變壓器和高壓直流輸電系統(tǒng)中使用的±200kV ±800kV換流變壓器上應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種大型油浸式變壓器絕緣端圈，其特征在于:包括酪素膠層(I)和若干層紙板，相鄰兩層紙板之間通過酪素膠層粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型油浸式變壓器絕緣端圈制作工藝，其特征在于:紙板包括四層，分別為第一層紙板(2)，第二層紙板(3)，第三層紙板(4)，第四層紙板(5)。
3.—種權(quán)利要求1所述的大型油浸式變壓器絕緣端圈制作工藝，其特征在于:包括以下步驟: A.根據(jù)圖紙要求，用剪板機(jī)將所需的大張電絕緣紙板剪成規(guī)定尺寸，成為半成品； B.在半成品紙板件表面上均勻地噴灑蒸餾水，確保紙板具有一定的彎曲能力，接著，用滾壓機(jī)根據(jù)工藝要求將各層紙板分別滾制成圓形； C.接下來(lái)進(jìn)入絕緣端圈的粘接工藝，選擇一種與絕緣紙板滲透性強(qiáng)的酪素膠，并按照單面涂膠的工藝方法，將滾制好的第一層紙板安放到預(yù)先調(diào)整好的端圈模具上，并在其外表面均勻、快速地涂刷一層酪素膠后放上第二層紙板，用綁扎帶扎緊定型，在空氣中自燃干燥，粘接牢固后，拆下綁扎帶，再在第二層紙板外表面均勻、快速的涂刷一層酪素膠后放上第三層紙板，依次類推，最后將粘好的絕緣端圈用綁扎帶整體扎緊定型，將其放入干燥爐中進(jìn)行干燥和真空淋油處理，最后拆下綁扎帶即可。
全文摘要
本發(fā)明的大型油浸式變壓器絕緣端圈，包括酪素膠層和若干層紙板，相鄰兩層紙板之間通過酪素膠層粘接。制作工藝包括以下步驟A.用剪板機(jī)將所需的大張電絕緣紙板剪成規(guī)定尺寸，成為半成品；B.在半成品紙板件表面上均勻地噴灑蒸餾水，確保紙板具有一定的彎曲能力，用滾壓機(jī)根據(jù)工藝要求將各層紙板分別滾制成圓形；C.選擇與絕緣紙板滲透性強(qiáng)的酪素膠，按照單面涂膠的工藝方法，粘接各層紙板，并用綁扎帶扎緊定型，將其放入干燥爐中進(jìn)行干燥和真空淋油處理，最后拆掉綁扎帶。本發(fā)明的有益效果是，工藝簡(jiǎn)單、操作方便、性能可靠、能有效地避免或大幅度降低粘接絕緣件中封閉氣泡引起的變壓器局部放電量。
文檔編號(hào)H01F27/32GK103117159SQ20131006335
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者董景義, 趙德成, 張衍敏 申請(qǐng)人:山東達(dá)馳電氣有限公司