一种干式变压器制造技术

一种干式电力变压器，它包括铁芯、低压线圈（１３）、绝缘层（１４）、高压线圈（１５）、上夹件（１０）、下夹件（１１）、高压接线端（１６）与低压接线端（１２）。它的铁芯是由两个外观形状为“口”字型截面为内凹半椭圆形的开口卷铁芯并排放置构成一个横“日”字型矩形框体，另一个截面为外凸半椭圆形的开口卷铁芯矩形框体将横“日”字型矩形框体包裹其内。组装后铁芯三个柱的截面可以为椭圆形或台阶形（外接椭圆形）或多边形（外接椭圆形）。由于铁芯具有开口特性，线圈可单独绕制，在生产及维修时可在开口缝隙处Ｕ将形处铁芯打开进行安装或更换线圈，使得整个过程极为便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术型涉及一种干式变压器。技术背景干式变压器主要由铁芯和线圈组成，目前国内传统的干式变压器的铁 芯结构为叠片式和巻绕式两种。叠片式铁芯是由硅钢片叠积而成，由于叠 积成型的铁芯在每层边连接处都存在多处斜接缝，从而导致磁阻和铁损的 增大，使变压器的励磁电流也增大，降低了功率因数，严重影响了电网的 供电质量，铁芯接缝的存在还导致了运行噪声大的问题。巻绕式铁芯是由 一定形状的硅钢带巻绕而成，巻绕式铁芯较叠片式铁芯的性能有一定的提 升，主要体现在空载损耗低、噪声小。但是由于巻绕式铁芯为无接缝结构，也存在诸多问题，如制造设备生产能力受限，铁芯线圈绕线时需要专用的 绕线设备，并且要带着铁芯进行绕线，绕线工序困难、复杂、生产效率低。 尤其是无法解决大中型变压器绕线和浸漆工艺。维修方面更是非常困难， 变压器一旦线圈出现故障，就无法从铁芯上取下线圈进行更换，必然造成 整个变压器的报废。由于存在上述缺点，制约了无接缝巻铁芯的推广和使 用。
技术实现思路
本专利技术型提供了一种干式变压器，它的铁芯是芯柱截面为椭圆形的开 口巻铁芯，彻底解决了叠片式铁芯干式电力变压器的性能低及巻铁芯干式 电力变压器工艺制造上的问题。开口巻铁芯就是在铁芯制造过程中，由专 用的铁芯曲线开料机开出的曲线硅钢片条料在断开后进行连续逐层绕制成铁芯，每层中有一个断口，每层断口位置在铁芯巻绕机自动控制系统下按 有规律的进行线性排列，断口位置设在上轭或下轭。本专利技术型所述的变压 器铁芯中的三个芯柱的截面形状可以为椭圆形、台阶形(外接椭圆形)或 多边形(外接椭圆形)，对应的高、低压线圈套的截面形状为椭圆形。由于 铁芯具有开口特性，使得整个变压器在生产及维修中不需要专用的巻铁芯 线圈绕线设备。本专利技术型涉及的干式变压器的种类及容量三相F级环氧 树脂干式变压器，容量在30KVA 3150KVA; H级NOMEX浸渍式非包封 绝缘干式变压器，容量在30KVA 3150KVA。本专利技术型解决其技术问题所采用的技术方案是该干式变压器的铁芯 芯柱的截面为椭圆形，对应不同容量变压器的长轴和短轴(即a和b)的比例 范围是1:0.4 1:0.7，长轴的尺寸范围是20mm到500mm，短轴的尺寸范 围是10mm到350mm。该变压器的铁芯是由两个外观形状为口 字型其 截面呈内凹半椭圆形的单相开口巻铁芯并排放置构成一个外观形状呈横 日字型铁芯框体，在横日字型铁芯框体外部被一个外观形状呈大 口字型其形截面呈外凸半椭圆形的单相开口巻铁芯框体紧密包实。铁 芯三个芯柱的截面都是由两个内凹半椭圆形和一个外凸半椭圆形对接而 成，三个芯柱截面为椭圆形。整个铁芯采用厚度在0.18mm到0.35mm的冷 轧硅钢条料巻制而成，巻绕整个铁芯所采用的三个单相铁芯全部是硅钢带 在切断后连续绕制而成，而不是将绕制好的铁芯逐层割断，连续绕制的优 点便是使铁芯更为紧密及铁芯断口整齐无毛刺。本专利技术型上述的每只单相 开口巻铁芯的截面形状还可以为台阶形(外接半椭圆形)或多边形(外接 半椭圆形)，组装完毕的铁芯三个芯柱的截面相对应的为台阶形(外接椭圆形)或多边形(外接椭圆形)。芯柱与芯柱之间的连接部分便是铁芯铁轭， 铁芯开口位置可在下轭也可在上轭。将开口铁芯处逐层分别打开后呈U型， 把绕制好的变压器所需的初级、次级线圈套入三个芯柱中，然后将铁芯层 层闭合并安装上、下夹件，最后引出高压接线端和低压接线端即为完整的 干式变压器。本专利技术型的有益效果是，这种干式变压器具有磁路短、功率因数高、体积小、抗突发短路能力强、工艺条件好等优点。而且空载损耗下降10%， 空载电流下降约20%,噪声降低4分贝以上，节省硅钢带10%。当截面形 状呈台阶形(外接椭圆形)时，材料的利用率是100%，整体生产成本可下 降10%以上。在生产制造过程中不需要专用的巻铁芯专用的绕线设备，线 圈可单独绕制，提高了生产效率。在变压器使用中，变压器线圈一旦出现 故障，可将变压器铁芯开口处打开后取出线圈进行维修与更换，从根本上 解决了无接缝巻铁芯不能维修的缺陷。同时由于芯柱截面为椭圆形，使得 磁路更短，损耗减小。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术型进一步说明。图l本专利技术型的铁芯视图。图2本专利技术型的铁芯分解视图。图3本专利技术型的芯柱呈椭圆形的截面视图。图4本专利技术型的芯柱呈台阶形(外接椭圆形)的截面视图。图5本专利技术型的芯柱呈多边形(外接椭圆形)的截面视图。图6断口位置在上轭的铁芯的视图。图7断口位置在下轭的铁芯的视图。图8截面呈椭圆形的开口巻铁芯干式变压器的外观图。图9单相铁芯每层硅钢片的视图。图1中对应不同容量变压器的铁芯的尺寸范围H的范围是400mm到 2000mm;Hl的范围是350mm到1800mm;Hw的范围是300mm到1500mm; LI的范围是125mm到450mm; L的范围是400mm到950mm; Mo的范围 是170mm到750mm;轭宽范围是100mm到350mm。图3中对应不同容量变压器的铁芯长轴和短轴(即a和b)的比例范围是 l:0.4 l:0.7，长轴的尺寸范围是20mm到500mm，短轴的尺寸范围是10mm 到350mm。图4中芯柱截面的台阶数称之为铁芯的级数(用n来表示)，对应不同 容量变压器n的范围是5 19，图中n为7，即级数为7级。对应不同容量 变压器的铁芯长轴和短轴(即a和b)的比例范围是1:0.4 1:0.7，长轴的尺 寸范围是20mm到500mm,短轴的尺寸范围是10mm到350mm。图5中对应不同容量变压器的铁芯芯柱截面的多边数的范围是8 50, 截面外接椭圆的长轴和短轴(即a和b)的比例范围是1:0.4 1:0.7，长轴的 尺寸范围是20mm到500mm，短轴的尺寸范围是10mm到350mm。图8中对应不同容量变压器的外观尺寸范围a的范围是415mm到 1300mm; b的范围是100mm到750mm; c的范围是420mm到2500mm。 具体实施方案参见图l、图2，该变压器铁芯由两个外观形状呈口字型截面呈内 凹半椭圆形的开口巻铁芯(1)、 (2)并排放置组成横日字矩型框体，一个外观形状呈大口 字型截面呈外凸半椭圆形开口巻铁芯矩型框体(3) 将日字型框体包裹其内。参见图3，铁芯三个芯柱的截面都是由两个内凹 半椭圆形和一个外凸半椭圆形对接成椭圆形，组装完毕的铁芯三个芯柱的 截面均呈椭圆形。巻绕整个铁芯所采用的三个单相铁芯全部是硅钢带在切 断后连续绕制而成，而不是将绕制好的铁芯逐层割断。参见图4，若每只 单相幵口巻铁芯的截面形状呈台阶形(外接半椭圆形)时，组装完毕的铁 芯三个芯柱的截面均为台阶形(外接椭圆形)。参见图5，若每只幵口巻铁 芯的截面形状为多边形(外接半椭圆形)时，组装完毕的铁芯三个芯柱的 截面均为多边形(外接椭圆形)。参见图6、图9，铁芯开口处是由硅钢带 逐层间有断口且均匀分布条料巻绕而成，开口位置在上轭(4) (6)时， 两个内层单相铁芯的每片硅钢片的形状(17)及一个外单相铁芯的每片硅 钢片的形状(18);参见图7、图9，开口位置在下轭(7) (9)时，两 个内层单相铁芯的每片硅钢片的形状(20)及一个外单相铁芯的每片硅钢 片的形状(19)。参见图8，将组装完毕的铁芯经整形后进行热处理，再将 开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干式变压器，其特征是：变压器铁芯是由两个外观形状为‘口’字型其截面为内凹半椭圆形的单相开口卷铁芯（１）、（２）并排放置构成一个横‘日’字型的矩形框体，另一个截面为外凸半椭圆形的开口卷铁芯矩形框体（３）将（１）、（２）包裹其内，组装完毕的铁芯三个柱的截面全为椭圆形，对应不同容量变压器铁芯的芯柱截面长轴和短轴（即ａ和ｂ）的比例范围是１∶０．４～１∶０．７，长轴的尺寸范围是２０ｍｍ到５００ｍｍ，短轴的尺寸范围是１０ｍｍ到３５０ｍｍ。

【技术特征摘要】
1. 一种干式变压器，其特征是变压器铁芯是由两个外观形状为‘口’字型其截面为内凹半椭圆形的单相开口卷铁芯(1)、(2)并排放置构成一个横‘日’字型的矩形框体，另一个截面为外凸半椭圆形的开口卷铁芯矩形框体(3)将(1)、(2)包裹其内，组装完毕的铁芯三个柱的截面全为椭圆形，对应不同容量变压器铁芯的芯柱截面长轴和短轴(即a和b)的比例范围是1∶0.4～1∶0.7，长轴的尺寸范围是20mm到500mm，短轴的尺寸范围是10mm到350mm。2. 根据权利要求1所述的一种干式变压器，其特征是每只单相开口巻铁 芯(1)、 (2)、 (3)的截面形状为台阶形(外接半椭圆形)时，组装完毕 的铁芯三个柱的截面全为台阶形(外接椭圆形)，对应不同容量变压器铁 芯级数的范围是5 19，截面长轴和短轴(即a和b)的比例范围是1:0.4 1:0.7，长轴的尺寸范围是20mm至lj 500mm，短轴的尺寸范围是10mm到 350mm。3. 根据权利要求1所述的一种干式变压器，其特征是每只单相开口巻铁芯(1)、 (2)、 (3)的截面形状为多边形(外接半椭圆形)时，组装完毕 的铁芯三个柱的截面全为多边形(外接椭圆形)，对应不同容量变压器芯 柱截面的多边数的范围是8 50，截面长轴和短轴(即a和b)的比例范围 是1:0.4 1:0.7，长轴的尺寸范围是20mm到500mm，短轴的尺寸范围 是10mm到350mm。4. 根据权利要求1所述的一种干式变压器，其特征是铁芯的断口位置可以在两个位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐会南，
申请(专利权)人：齐会南，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]