一种具有高散热性能的干式电力变压器制造技术

本发明专利技术提供了一种具有高散热性能的干式电力变压器，包括绕组组件、设于绕组组件顶端的上固定件以及设于绕组组件底端的下固定件，绕组组件包括铁芯、卷绕在铁芯上的低压绕组和高压绕组，低压绕组和高压绕组之间设有绝缘纸，绝缘纸包括两层结构：无纺布层和耐高温聚酯薄膜层，无纺布层和耐高温聚酯薄膜层之间采用粘合材料粘合不易分层；无纺布层包含5‑30wt％芳族聚酰胺类纤维、60‑80wt％芳族聚酰胺纸浆和10‑15wt％芳族聚酰胺短纤维。本发明专利技术的具有高散热性能的干式电力变压器，由于粘合材料与聚酯薄膜的介电性，共同使得绝缘纸达到较好的绝缘效果；采用表面光滑的聚酯薄膜，放入电机中时，减少了电机间的摩擦，保证电机的工作质量。

A dry type power transformer with high heat dissipation performance

The invention provides a dry power transformer with high heat dissipation, including winding components, upper fixed parts at the top of winding components, and lower fixed parts at the bottom of winding components. The winding components include iron core, low voltage winding and high voltage winding winding on the iron core, and between low voltage winding and high voltage winding. Insulating paper, which consists of two layers of structure: nonwoven fabric and high temperature resistant polyester film layer, adhesive material between nonwoven and high temperature resistant polyester film layers is not easily bonded; non-woven fabric contains 5 30wt% aromatic polyamide fibers, 60 80wt% aromatic polyamide pulp and 10 15wt% aromatic polyamide staple. The dry type power transformer with high heat dissipation has a good insulation effect due to the dielectric properties of adhesive materials and polyester film. When the smooth polyester film is used in the motor, the friction between the motor is reduced and the working quality of the electric machine is ensured.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高散热性能的干式电力变压器
本专利技术涉及电力变压器设备
，尤其涉及一种具有高散热性能的干式电力变压器。
技术介绍
目前，现有技术的干式电力变压器设计不合理，其绝缘性能差，损耗高、噪声大、环保效果差，从而影响了变压器在使用过程中的电气性能和机械性能，缩短了变压器的使用寿命；因此，人们会想到在变压器中加入一种绝缘纸，以此来提高变压器的绝缘能力；绝缘纸可用作中小型电机的槽绝缘、匝间和层间绝缘、衬垫绝缘心及变压器绝缘。目前市面上卖的绝缘纸层次多样，然而对于微型电机中绝缘纸的使用大多采用多层绝缘纸，例如：三层绝缘纸、四层绝缘纸等等，放入多层，浪费材料，而一层绝缘纸由于其绝缘效果差，亦不能满足人们的需求。例如中国专利CN103325548A公开了一种非包封干式电力变压器，包括绕组组件、设于所述绕组组件顶端的上固定件以及设于所述绕组组件底端的下固定件，所述绕组组件包括铁芯、卷绕在所述铁芯上的低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和高压绕组之间设有Nomex绝缘纸，所述低压绕组和高压绕组均经H级无溶剂绝缘漆真空压力浸渍。其中，该技术方案中采用的Nomex绝缘纸，是目前使用的常规绝缘纸，其对于绝缘性能来说，还有很大的提升空间。再例如中国专利申请号为201410678408.4公开了一种低噪音干式变压器，安装底座的上端并列安装有三个绕组，绕组的上下两端分别设置有上夹件和下夹件，下夹件内安装有冷却风机，上夹件上安装有低压出线铜排和高压端子，绕组前侧设置有高压分接头，高压端子与绕组之间通过高压连接杆连接，安装底座的下端通过螺栓组件固定安装有数组减震器，减震器的下端固定安装有铁板，铁板下端固定安装有橡胶减震垫块。该技术方案增加了吸音材料，降低了变压器工作时的噪音，然而对于绝缘性能来说，并没有进行多大的改善。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的绝缘纸使用成本大，绝缘性能不突出以及不嫩恶搞兼顾提高其他性能指标的问题，本专利技术提供了一种具有高散热性能的干式电力变压器。本专利技术采用的技术方案为：一种具有高散热性能的干式电力变压器，包括绕组组件、设于所述绕组组件顶端的上固定件以及设于所述绕组组件底端的下固定件，所述绕组组件包括铁芯、卷绕在所述铁芯上的低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和高压绕组之间设有绝缘纸，其创新点在于：所述绝缘纸包括两层结构：无纺布层和耐高温聚酯薄膜层，所述无纺布层和耐高温聚酯薄膜层之间采用粘合材料粘合不易分层；所述无纺布层包含5-30wt％芳族聚酰胺类纤维、60-80wt％芳族聚酰胺纸浆和10-15wt％芳族聚酰胺短纤维。所述无纺布层通过所述粘合材料粘附在所述耐高温聚酯薄膜层其中的一侧面上，所述耐高温聚酯薄膜层的另一侧面粘附有一纳米保护膜层，所述纳米保护膜层的厚度为1.0-1.8mm；所述纳米保护膜层的主要材料为纳米三氧化二铝；所述粘合材料包含100质量份将含有60质量％以上烷基碳原子数为8～12的(甲基)丙烯酸烷基酯和5质量％以下具有羧基的可自由基聚合单体的单体原料进行聚合而得到的Tg为-70～-50℃的水分散型丙烯酸类共聚物和10～40质量份增粘剂树脂。在一些实施方式中，所述纳米保护膜层组成成分为纳米三氧化二铝70-90份，纳米氧化锆0.8-1.1份、纳米氧化锌0.6-1.2份、纳米氧化钛0.9-1.4份、环氧树脂2.2-3.4份。在一些实施方式中，所述无纺布层包含20wt％芳族聚酰胺类纤维、70wt％芳族聚酰胺纸浆和10wt％芳族聚酰胺短纤维。在一些实施方式中，所述芳族聚酰胺类纤维为对芳族聚酰胺类纤维。在一些实施方式中，所述芳族聚酰胺短纤维为对芳族聚酰胺短纤维。在一些实施方式中，所述芳族聚酰胺纸浆为具有0.5-6mm长度的对芳族聚酰胺纸浆。在一些实施方式中，所述无纺布层的厚度为0.06mm。在一些实施方式中，所述耐高温聚酯薄膜层的原材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述耐高温聚酯薄膜层的厚度为0.06-1.80mm。在一些实施方式中，所述粘合材料的涂覆厚度为0.186～0.196mm。在一些实施方式中，所述绝缘纸的生产方法为：首先在所述耐高温聚酯薄膜层的正面均匀涂抹所述粘合材料，将准备好的无纺布层平铺到均匀涂满所述粘合材料的所述耐高温聚酯薄膜层的正面后压平；然后放入烘箱中进行烘烤，固化结晶后取出；再在所述耐高温聚酯薄膜层的反面均匀涂满所述粘合材料；再次放入烘箱中进行烘烤，固化结晶后取出，此时耐温温度为280-350度的绝缘纸制成。在一些实施方式中，所述上固定件(2a)包括一组长条状钢板(10)以及固定螺杆，长条状钢板(10)两端设置有固定孔，所述固定螺杆穿过固定孔通过螺杆螺母形式固定一组长条状钢板(10)；一组所述长条状钢板(10)包括两个相同形状的长条状钢板(10)，所述长条状钢板(10)一侧表面设置有可弹性压缩或弹性膨胀的隔层(11)，所述隔层(11)的厚度在未压缩或膨胀状态下为4-5cm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的具有高散热性能的干式电力变压器，由于粘合材料与聚酯薄膜的介电性，共同使得绝缘纸达到较好的绝缘效果；采用表面光滑的聚酯薄膜，放入电机中时，减少了电机间的摩擦，保证电机的工作质量。(2)本专利技术的具有高散热性能的干式电力变压器，无纺布层包含5-30wt％芳族聚酰胺类纤维、60-80wt％芳族聚酰胺纸浆和10-15wt％芳族聚酰胺短纤维。因此，对无纺布层的组成部分进行了优化，相比于其他组合，本专利技术无纺布的介电强度(以kV/mm表示)和拉伸指数均得到了较大的提高，也就是说，本专利技术的无纺布层具有良好的撕裂强度。(3)本专利技术的具有高散热性能的干式电力变压器，给出了最佳的数值配合，能够得到最好的撕裂强度，以及拉伸强度，以及保证绝缘性能好，在变压器的整个使用寿命期间都保持极度佳的电气性能和机械性能。(4)本专利技术的具有高散热性能的干式电力变压器，严格限定了各层的组成厚度，减少电损耗，提高备用能力，增加安全性与可靠性，并减少其材料和绝缘纸的用量，从而缩小产品尺寸，降低成本，然而，最主要的目的是，各层的厚度影响绝缘纸的硬度、回弹性、是否易于插嵌等性能，在本专利技术中，最终确定的各层厚度，保证了绝缘纸在280度下能保持原强度的90％左右，300度条件下持续使用600h仍能保持原有强度的80％左右，在350度条件下持续使用100h，仍能保持原有强度的65％左右，因此，耐热性能和电气性能都比较突出。(5)本专利技术的具有高散热性能的干式电力变压器，长条状钢板表面设置隔层，一方面隔层本身避免了铁芯与上固定件之间的直接接触，减少了两者摩擦，另一方面，隔层设置的可弹性压缩或弹性膨胀的隔层，并在本专利技术中具体限定了其厚度，主要的设计思想是，受到压力状态下，可以进行压缩，保证变压器铁芯不受伤害；或者需要在散热状态下，隔层进行膨胀，保证了变压器铁芯与线圈之间有足够的散热通道，使铁芯和低压线圈的温升降低，保持良好的散热性，保障变压器的正常运行并延长其使用寿命。附图说明图1是本专利技术具有高散热性能的干式电力变压器结构示意图；图2是本专利技术绕组组件的结构示意图；图3是本专利技术立体结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高散热性能的干式电力变压器，包括绕组组件(1a)、设于所述绕组组件(1a)顶端的上固定件(2a)以及设于所述绕组组件(1a)底端的下固定件(3a)，所述绕组组件(1a)包括铁芯(4a)、卷绕在所述铁芯(4a)上的低压绕组(5a)和高压绕组(6a)，所述低压绕组(5a)和高压绕组(6a)之间设有绝缘纸(7a)，其特征在于：所述上固定件(2a)包括一组长条状钢板(10)以及固定螺杆，长条状钢板(10)两端设置有固定孔，所述固定螺杆穿过固定孔通过螺杆螺母形式固定一组长条状钢板(10)；一组所述长条状钢板(10)包括两个相同形状的长条状钢板(10)，所述长条状钢板(10)一侧表面设置有可弹性压缩或弹性膨胀的隔层(11)，所述隔层(11)的厚度在未压缩或膨胀状态下为4‑5cm。

【技术特征摘要】
1.一种具有高散热性能的干式电力变压器，包括绕组组件(1a)、设于所述绕组组件(1a)顶端的上固定件(2a)以及设于所述绕组组件(1a)底端的下固定件(3a)，所述绕组组件(1a)包括铁芯(4a)、卷绕在所述铁芯(4a)上的低压绕组(5a)和高压绕组(6a)，所述低压绕组(5a)和高压绕组(6a)之间设有绝缘纸(7a)，其特征在于：所述上固定件(2a)包括一组长条状钢板(10)以及固定螺杆，长条状钢板(10)两端设置有固定孔，所述固定螺杆穿过固定孔通过螺杆螺母形式固定一组长条状钢板(10)；一组所述长条状钢板(10)包括两个相同形状的长条状钢板(10)，所述长条状钢板(10)一侧表面设置有可弹性压缩或弹性膨胀的隔层(11)，所述隔层(11)的厚度在未压缩或膨胀状态下为4-5cm。2.根据权利要求1所述的具有高散热性能的干式电力变压器，其特征在于：所述绝缘纸(7a)包括两层结构：无纺布层和耐高温聚酯薄膜层，所述无纺布层和耐高温聚酯薄膜层之间采用粘合材料粘合不易分层；所述无纺布层包含5-30wt％芳族聚酰胺类纤维、60-80wt％芳族聚酰胺纸浆和10-15wt％芳族聚酰胺短纤维；所述无纺布层通过所述粘合材料粘附在所述耐高温聚酯薄膜层其中的一侧面上，所述耐高温聚酯薄膜层的另一侧面粘附有一纳米保护膜层，所述纳米保护膜层的厚度为1.0-1.8mm；所述纳米保护膜层的主要材料为纳米三氧化二铝；所述粘合材料包含100质量份将含有60质量％以上烷基碳原子数为8～12的(甲基)丙烯酸烷基酯和5质量％以下具有羧基的可自由基聚合单体的单体原料进行聚合而得到的Tg为-70～-50℃的水分散型丙烯酸类共聚物和10～40质量份增粘剂树脂。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏鹏，
申请(专利权)人：江苏源通电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32