一種110kV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器及其繞制工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的一種110kV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器及其繞制工藝，工藝步驟包括鐵心繞制和繞組繞線兩部分，首先將一根導(dǎo)磁帶通過(guò)由內(nèi)向外連續(xù)卷繞形成鐵心框，然后將三個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的鐵心框進(jìn)行拼裝，通過(guò)絕緣拉板將兩貼合的框邊拉緊固定，卷繞完成后形成三相立體卷鐵心；繞組繞制無(wú)需專(zhuān)用繞線模具，其自身的絕緣件和下鐵軛絕緣件作為繞線模具，繞組一次卷繞成形，繞組直接卷繞在鐵心柱上，無(wú)需拆卸鐵軛再套裝繞組，工藝成本節(jié)約，利用該工藝方法繞制的立體卷鐵心，其鐵心柱與鐵軛自成一體形成導(dǎo)磁回路，不需要鋼板夾緊，鐵心上沒(méi)有尖角，有效降低變壓器的局部放電量，且覆蓋隔離層能夠降低噪音，使鐵心與繞組之間的電場(chǎng)均勻分布。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種110kV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器及其繞制工
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【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及立體卷鐵心變壓器，尤其是一種I 1kV及以上電壓等級(jí)油浸式立體卷鐵心變壓器的繞制工藝以及由該繞制工藝制成的變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上高電壓等級(jí)(一般高壓電壓為1101^，2201^，3301^，5001^及以上)油浸式電力變壓器，鐵心結(jié)構(gòu)為疊鐵心，即由剪裁成不同形狀的硅鋼片疊加而成，鐵心柱由不同級(jí)厚和級(jí)寬的娃鋼片置成，每一級(jí)娃鋼片為矩形，為節(jié)省娃鋼用材，鐵輒置成D形,鐵心柱和鐵軛通過(guò)鋼拉板夾緊，如圖1和2所示，變壓器繞組首先在繞線模具上繞制而成，然后對(duì)其進(jìn)行干燥，壓縮工藝，干燥壓縮后將鐵心的上鐵軛拆除，同一相的繞組由內(nèi)而外依次套裝在鐵心柱上，繞組設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的套裝間隙，防止套裝不下去。繞組套裝的同時(shí)將繞組與下鐵軛的絕緣件，繞組與繞組之間的絕緣件裝配好，最后裝配繞組與上鐵軛的絕緣件。
[0003]所存在的缺點(diǎn)是噪音大，空載電流大，鐵心周邊有尖角，在高電壓電場(chǎng)作用下極易放電。繞組繞線需要在專(zhuān)用繞線模具上繞制，繞好后需要拆模具，存在工藝時(shí)間長(zhǎng)和材料浪費(fèi)的缺陷。且繞組套裝要先拆上鐵軛，然后每相繞組分別套裝，套好繞組后重裝上鐵軛，工藝重復(fù)，鐵心性能受損，繞組套裝要留有足夠的套裝間隙，此間隙的存在造成變壓器抗短路能力下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器及其繞制工藝，繞制工藝步驟簡(jiǎn)單實(shí)用，無(wú)需拆開(kāi)鐵心進(jìn)行繞組繞制，節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間和材料浪費(fèi)，使變壓器結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器的繞制工藝，包括鐵心繞制和繞組繞線兩部分工藝步驟，
鐵心繞制工藝步驟為:首先將一根導(dǎo)磁帶通過(guò)由內(nèi)向外連續(xù)卷繞形成鐵心框，卷繞時(shí)在層與層的導(dǎo)磁帶之間增加膠粘劑，且在卷繞過(guò)程中設(shè)置第一油道隨導(dǎo)磁帶一同卷繞，然后將三個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的鐵心框進(jìn)行拼裝，拼裝時(shí)在拼合面之間放置第二油道和絕緣拉板，通過(guò)絕緣拉板將兩貼合的框邊拉緊固定，卷繞完成后形成三相立體卷鐵心；
繞組繞線工藝步驟為:首先準(zhǔn)備繞組的組件包括線圈、托板、下鐵軛絕緣件和內(nèi)絕緣件，將托板套裝在鐵心的鐵心柱上，然后將下鐵軛絕緣件裝配在托板上，在托板和下鐵軛絕緣件與鐵心柱之間留有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，將內(nèi)絕緣件固定在下鐵軛絕緣件上，繞線時(shí)繞線機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)托板轉(zhuǎn)動(dòng)，托板帶動(dòng)下鐵軛絕緣件轉(zhuǎn)動(dòng)，下鐵軛絕緣件帶動(dòng)內(nèi)絕緣件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將線圈繞制到內(nèi)絕緣件上，構(gòu)成繞組，全部繞組繞制完成后進(jìn)行整體干燥壓縮。將內(nèi)絕緣件和下鐵軛絕緣件作為繞線模具，傳動(dòng)裝置類(lèi)型可分為齒輪傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，帶傳動(dòng)和軸承傳動(dòng)等，所述內(nèi)絕緣件與下鐵軛絕緣件可通過(guò)粘結(jié)或螺接固定在一起，繞線機(jī)可控制一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)裝置，即繞線時(shí)可多相繞組同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省繞組繞制的時(shí)間，也可根據(jù)需要單相繞組獨(dú)立進(jìn)行，每相鐵心柱上可以繞制一層以上的線圈。
[0006]上述工藝步驟中，在卷繞完成后的鐵心框的外表面上設(shè)置一層隔離層，拼合鐵心時(shí)該隔離層用固化漆固化鐵心框的拼合面。
[0007]按照上述的工藝步驟制作的IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器，包括鐵心和繞組，所述鐵心由三個(gè)閉合的鐵心框組成，所述鐵心框由導(dǎo)磁帶由內(nèi)向外連續(xù)卷繞而成，三個(gè)鐵心框的豎框邊的平面一側(cè)相互貼合拼裝構(gòu)成立體卷鐵心結(jié)構(gòu)，拼接處設(shè)有絕緣拉板用于將兩貼合的豎框邊拉緊固定，兩豎框邊連接在一起形成截面呈準(zhǔn)圓形的鐵心柱，所述鐵心框的橫框邊為鐵軛；
所述繞組包括線圈、托板、下鐵軛絕緣件和內(nèi)絕緣件，所述托板套裝在鐵心柱上，所述下鐵軛絕緣件裝配在托板上，所述內(nèi)絕緣件固定在下鐵軛絕緣件上，所述托板和下鐵軛絕緣件與鐵心柱之間留有轉(zhuǎn)動(dòng)空隙，所述線圈繞制套在內(nèi)絕緣件上。利用內(nèi)絕緣件和下鐵軛絕緣件作為繞線模具，繞組安裝后無(wú)需拆卸，與鐵心形成一整體，也無(wú)需拆卸鐵心的結(jié)構(gòu)進(jìn)行繞線，操作方便，可以設(shè)置有一層以上的繞組線圈，各線圈之間放置絕緣件，無(wú)間隙，抗短路能力強(qiáng)。
[0008]優(yōu)選的，所述鐵心框內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)第一油道，所述第一油道等間隔排列位于其中一層導(dǎo)磁帶中且與導(dǎo)磁帶一并卷繞。
[0009]優(yōu)選的，所述鐵心框拼接處設(shè)有第二油道，所述第二油道沿軸向等間隔排列在相貼合的豎框邊之間。
[0010]更優(yōu)選的，所述鐵心框的外表面設(shè)有一隔離層，所述隔離層粘接鐵心框之間的拼合面，所述鐵心框的邊角位置設(shè)有用于放置絕緣拉板的缺口，拼裝鐵心時(shí)，絕緣拉板能夠置于缺口內(nèi)，避免絕緣拉板伸出鐵心外。
[0011]更優(yōu)選的，所述導(dǎo)磁帶為硅鋼或其它具有導(dǎo)磁能力的帶材，其卷繞帶寬逐層變化使鐵心柱與鐵軛周邊圓弧過(guò)渡。
[0012]為了穩(wěn)固變壓器中鐵心與繞組的結(jié)構(gòu)，所述鐵心的上下兩側(cè)設(shè)有用于壓緊固定繞組的上夾件與下夾件。
[0013]優(yōu)選的，所述絕緣拉板的軸向高度大于鐵心柱的高度且小于鐵心的整體高度，其上下兩端部分別設(shè)置有用于連接上夾件與下夾件的孔位。
[0014]優(yōu)選的,所述繞組上還設(shè)有上鐵軛絕緣件裝配在內(nèi)絕緣件的上端,通過(guò)上鐵軛絕緣件與下鐵軛絕緣件夾緊線圈，使繞組的結(jié)構(gòu)更牢固。
[0015]本發(fā)明的有益效果:由導(dǎo)磁帶連續(xù)卷繞而成的鐵心柱與鐵軛，自成一體形成導(dǎo)磁回路，不需要鋼板夾緊，鐵心上沒(méi)有尖角，有效降低變壓器的局部放電量，且覆蓋隔離層能夠降低噪音，使鐵心與繞組之間的電場(chǎng)均勻分布；繞組繞制無(wú)需專(zhuān)用繞線模具，其自身的絕緣件和下鐵軛絕緣件作為繞線模具，繞組一次卷繞成形，繞組直接卷繞在鐵心柱上，無(wú)需拆卸鐵軛再套裝繞組，工藝成本節(jié)約，同時(shí)可縮小繞組與鐵心的距離，節(jié)約成本，可以設(shè)置多層繞組線圈，各層線圈之間沒(méi)有間隙，抗短路能力增強(qiáng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]圖1是現(xiàn)有聞電壓等級(jí)鐵心柱的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2是現(xiàn)有聞電壓等級(jí)鐵輒的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3是本發(fā)明中鐵心框的截面示意圖；
圖4是本發(fā)明中鐵心柱的截面示意圖；
圖5是本發(fā)明中變壓器的整體結(jié)構(gòu)截面示意圖；
圖6是圖5中A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明中具有三層線圈的繞組與鐵心柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明提供的一種IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器的繞制工藝，包括鐵心繞制和繞組2繞線兩部分工藝步驟，其中，鐵心繞制工藝步驟為:首先將一根導(dǎo)磁帶12通過(guò)由內(nèi)向外連續(xù)卷繞形成鐵心框1，卷繞時(shí)在層與層的導(dǎo)磁帶12之間增加膠粘劑，且在卷繞過(guò)程中設(shè)置第一油道15隨導(dǎo)磁帶12 —同卷繞，然后將三個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的鐵心框I進(jìn)行拼裝，拼裝時(shí)在拼合面之間放置第二油道16和絕緣拉板14，通過(guò)絕緣拉板14將兩貼合的框邊拉緊固定，卷繞完成后形成三相立體卷鐵心；
繞組2繞線工藝步驟為:首先準(zhǔn)備繞組2的組件包括線圈24、托板21、下鐵軛絕緣件22和內(nèi)絕緣件23，將托板21套裝在鐵心的鐵心柱10上，然后將下鐵軛絕緣件22裝配在托板21上，托板21和下鐵軛絕緣件22與鐵心柱10之間留有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，將內(nèi)絕緣件23固定在下鐵軛絕緣件22上,所述內(nèi)絕緣件23與下鐵軛絕緣件22可通過(guò)粘結(jié)或螺接固定在一起，將內(nèi)絕緣件23和下鐵軛絕緣件22作為繞線模具，繞線時(shí)繞線機(jī)3通過(guò)傳動(dòng)裝置4帶動(dòng)托板21轉(zhuǎn)動(dòng),托板21帶動(dòng)下鐵軛絕緣件22轉(zhuǎn)動(dòng),下鐵軛絕緣件22帶動(dòng)內(nèi)絕緣件23轉(zhuǎn)動(dòng),從而將導(dǎo)線繞制到內(nèi)絕緣件23上，構(gòu)成繞組2，傳動(dòng)裝置4類(lèi)型可分為齒輪傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，帶傳動(dòng)和軸承傳動(dòng)等，繞線機(jī)3可控制一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)裝置4，即繞線時(shí)可多相繞組2同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省繞組2繞制的時(shí)間，也可根據(jù)需要單相繞組2獨(dú)立進(jìn)行，每相鐵心柱10上可以繞制一層以上的線圈24。
[0019]繞制多層線圈24時(shí)，在繞組2的第一層線圈24繞制完成后，第一層線圈24上套上第二層內(nèi)絕緣件23，放置完成后啟動(dòng)繞線機(jī)3繞制第二層線圈24，此時(shí)第二層內(nèi)絕緣件23與下鐵軛絕緣為第二層線圈24的繞線模具，以此類(lèi)推地進(jìn)行多層線圈24繞制，此種繞制方法使線圈24與線圈24之間卷繞緊密，無(wú)間隙，抗短路能力增強(qiáng)，全部繞組2繞制完成后進(jìn)行整體干燥壓縮工藝，干燥壓縮后裝配繞組2與上鐵軛之間的上鐵軛絕緣件25。
[0020]上述工藝步驟中，在卷繞完成后的鐵心框I的外表面上設(shè)置一層隔離層13，厚度為l_2mm，拼合鐵心時(shí)該隔離層13用固化漆固化鐵心框I的拼合面。
[0021]參照?qǐng)D3至圖6，按照上述的工藝步驟制作的IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器，包括鐵心和繞組2，所述鐵心由三個(gè)閉合的鐵心框I組成，所述鐵心框I由導(dǎo)磁帶12由內(nèi)向外連續(xù)卷繞而成，所述鐵心框I內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)第一油道15，所述第一油道15等間隔排列位于其中一層導(dǎo)磁帶12中且與導(dǎo)磁帶12 —并卷繞，三個(gè)鐵心框I的豎框邊的平面一側(cè)相互貼合拼裝構(gòu)成立體卷鐵心結(jié)構(gòu)，拼接處設(shè)有絕緣拉板14用于將兩貼合的豎框邊拉緊固定，兩豎框邊連接在一起形成截面呈準(zhǔn)圓形的鐵心柱10，且拼接處設(shè)有第二油道16，所述第二油道16沿軸向等間隔排列在相貼合的豎框邊之間，所述鐵心框I的橫框邊為鐵軛11。
[0022]所述繞組2包括線圈24、托板21、下鐵軛絕緣件22和內(nèi)絕緣件23，所述托板21套裝在鐵心柱10上，所述下鐵軛絕緣件22裝配在托板21上，所述內(nèi)絕緣件23固定在下鐵軛絕緣件22上，所述托板21和下鐵軛絕緣件22與鐵心柱10之間留有轉(zhuǎn)動(dòng)空隙，所述線圈24繞制套在內(nèi)絕緣件23上,繞組2上還設(shè)有上鐵軛絕緣件25裝配在內(nèi)絕緣件23的上端,通過(guò)上鐵軛絕緣件25與下鐵軛絕緣件22夾緊線圈24，使繞組2的結(jié)構(gòu)更牢固。繞組2繞制無(wú)需專(zhuān)用繞線模具，利用內(nèi)絕緣件23和下鐵軛絕緣件22作為繞線模具，繞組2安裝后無(wú)需拆卸，與鐵心形成一整體，也無(wú)需拆卸鐵心的結(jié)構(gòu)進(jìn)行繞線，操作方便，可以設(shè)置有一層以上的繞組2線圈24，各層線圈24之間放置絕緣件，無(wú)間隙，抗短路能力強(qiáng)，參見(jiàn)圖7所示。
[0023]優(yōu)選的，所述鐵心框I的外表面設(shè)有一隔離層13，所述隔離層13粘接鐵心框I之間的拼合面，所述鐵心框I的邊角位置設(shè)有用于放置絕緣拉板14的缺口，拼裝鐵心時(shí)，絕緣拉板14能夠置于缺口內(nèi)，避免絕緣拉板14伸出鐵心外。所述導(dǎo)磁帶12硅鋼或其它具有導(dǎo)磁能力的帶材，其卷繞帶寬逐層變化使鐵心柱10與鐵軛11周邊圓弧過(guò)渡。
[0024]為了穩(wěn)固變壓器中鐵心與繞組2的結(jié)構(gòu)，所述鐵心的上下兩側(cè)設(shè)有用于壓緊固定繞組2的上夾件與下夾件。優(yōu)選的，所述絕緣拉板14的軸向高度大于鐵心柱10的高度且小于鐵心的整體高度，其上下兩端部分別設(shè)置有用于連接上夾件與下夾件的孔位。
[0025]本發(fā)明中的鐵心柱10與鐵軛11由導(dǎo)磁帶12連續(xù)卷繞而成，自成一體形成導(dǎo)磁回路，不需要鋼板夾緊，鐵心上沒(méi)有尖角，有效降低變壓器的局部放電量，且覆蓋隔離層13能夠降低噪音，使鐵心與繞組2之間的電場(chǎng)均勻分布。
[0026]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例中所提到的形狀結(jié)構(gòu)，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器的繞制工藝，其特征在于:包括鐵心繞制和繞組繞線兩部分工藝步驟， 鐵心繞制工藝步驟為:首先將一根導(dǎo)磁帶通過(guò)由內(nèi)向外連續(xù)卷繞形成鐵心框，卷繞時(shí)在層與層的導(dǎo)磁帶之間增加膠粘劑，且在卷繞過(guò)程中設(shè)置第一油道隨導(dǎo)磁帶一同卷繞； 然后將三個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的鐵心框進(jìn)行拼裝，拼裝時(shí)在拼合面之間放置第二油道和絕緣拉板，通過(guò)絕緣拉板將兩貼合的框邊拉緊固定，卷繞完成后形成三相立體卷鐵心； 繞組繞線工藝步驟為:首先準(zhǔn)備繞組的組件包括線圈、托板、下鐵軛絕緣件和內(nèi)絕緣件，將托板套裝在鐵心的鐵心柱上，然后將下鐵軛絕緣件裝配在托板上，在托板和下鐵軛絕緣件與鐵心柱之間留有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，將內(nèi)絕緣件固定在下鐵軛絕緣件上； 繞線時(shí)繞線機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)托板轉(zhuǎn)動(dòng)，托板帶動(dòng)下鐵軛絕緣件轉(zhuǎn)動(dòng)，下鐵軛絕緣件帶動(dòng)內(nèi)絕緣件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將線圈繞制到內(nèi)絕緣件上，構(gòu)成繞組，全部繞組繞制完成后進(jìn)行整體干燥壓縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IlOkV及以上電壓等級(jí)立體卷鐵心變壓器的繞制工藝，其特征在于:在卷繞完成后的鐵心框的外表面上設(shè)置一層隔離層，拼合鐵心時(shí)該隔離層用固化漆固化鐵心框的拼合面。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求1所述繞制工藝所制成的變壓器，包括鐵心和繞組，所述鐵心由三個(gè)閉合的鐵心框組成，其特征在于:所述鐵心框由導(dǎo)磁帶由內(nèi)向外連續(xù)卷繞而成，三個(gè)鐵心框的豎框邊的平面一側(cè)相互貼合拼裝構(gòu)成立體卷鐵心結(jié)構(gòu)，拼接處設(shè)有絕緣拉板用于將兩貼合的豎框邊拉緊固定，兩豎框邊連接在一起形成截面呈準(zhǔn)圓形的鐵心柱，所述鐵心框的橫框邊為鐵軛； 所述繞組包括線圈、托板、下鐵軛絕緣件和內(nèi)絕緣件，所述托板套裝在鐵心柱上，所述下鐵軛絕緣件裝配在托板上，所述內(nèi)絕緣件固定在下鐵軛絕緣件上，所述托板和下鐵軛絕緣件與鐵心柱之間留有轉(zhuǎn)動(dòng)空隙，所述線圈繞制套在內(nèi)絕緣件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器，其特征在于:所述鐵心框內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)第一油道，所述第一油道等間隔排列位于其中一層導(dǎo)磁帶中且與導(dǎo)磁帶一并卷繞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器，其特征在于:所述鐵心框拼接處設(shè)有第二油道，所述第二油道沿軸向等間隔排列在相貼合的豎框邊之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的變壓器，其特征在于:所述鐵心框的外表面設(shè)有一隔離層，所述隔離層粘接鐵心框之間的拼合面，所述鐵心框的邊角位置設(shè)有用于放置絕緣拉板的缺口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器，其特征在于:所述導(dǎo)磁帶為硅鋼或其它具有導(dǎo)磁能力的帶材，其卷繞帶寬逐層變化使鐵心柱與鐵軛周邊圓弧過(guò)渡。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器，其特征在于:所述鐵心的上下兩側(cè)設(shè)有用于壓緊固定繞組的上夾件與下夾件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器，其特征在于:所述絕緣拉板的軸向高度大于鐵心柱的高度且小于鐵心的整體高度，其上下兩端部分別設(shè)置有用于連接上夾件與下夾件的孔位。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器，其特征在于:所述繞組上還設(shè)有上鐵軛絕緣件裝配在內(nèi)絕緣件的上端。
【文檔編號(hào)】H01F27/26GK104319078SQ201410536248
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】許凱旋, 郭獻(xiàn)清, 梁慶寧, 宋丹菊 申請(qǐng)人:海鴻電氣有限公司