变压器模块化组合高压线圈制造技术

一种变压器模块化组合高压线圈，变压器包括从内到外依次排列的铁芯、同芯套装的低压线圈和高压线圈，低压线圈为整体式线圈，它通过内层撑条套装在铁芯的铁芯柱上。高压线圈为高压箔线圈3，它由多个上下叠置并相互串联的高压线圈模块组成，各相邻的高压线圈模块之间直接压缝或通过绝缘件轴向支撑；多个撑条沿轴向弹性均匀压紧支撑在低压线圈和高压箔线圈之间，每个高压线圈模块包括一对具有相同的结构和形状的箔线圈单元，它们相互串联连接。这种变压器高压线圈模块及绝缘撑条可全部实现流水化生产，便于制造大功率变压器，且消除了单一高压线圈中部电场集中导致的电磁场分布不易均匀的缺陷，提高了变压器运行质量和寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变压器模块化组合高压线圈，特别适用于采用箔绕线圈的电力变压器，属于变压器制造

技术介绍
随着电气工业的迅猛发展，对于电力变压器的电压、容量等功能要求和空载、温升、绝缘、寿命等性能要求越来越高、越来越多，而改善功能和性能所涉及的核心技术之一是变压器线圈及其绝缘结构。变压器箔式线圈是用铜箔或铝箔作为导体的线圈，箔式结构是由一层导体箔、一层薄绝缘相间，均匀紧密绕制而成，它的层间导体接触面大而间距小，承受短路能力强，比传统的线绕线圈显示出明显的竞争优势，为新一代电力变压器的发展提供了新的方向。目前，箔绕线圈常用于中小型变压器线圈，而大型变压器仅低压线圈采用箔式，立体卷铁芯变压器的高压线圈为层式，究其原因在于箔绕线圈更适合于电压低、电流大、匝数少的中小型变压器线圈或容量为eookVA及以上的变压器低压线圈。电压越高，箔线圈的制造难度和生产成本越高，而且一、二次线圈的变压比越高，使得高压箔线圈的层数多，从而导致体积大、散热差，使高压箔线圈的寿命等性能指标难以保证。中国专利技术专利CN201110139988. 6公开了一种非包封立体卷铁心非晶合金干式变压器，其低压线圈为圆形箔绕或圆筒结构，高压线圈如其他现有技术类似，采用NOMEX纸材料包无氧铜线绕制并真空压力浸漆。传统的铜线绕制的高压线圈的层间电压为两层绕线之间的电压，该电压正比于每层绕线的匝数，由于这种高压线圈的层间电压高，所以必须采用NOMEX纸材料包无氧铜线绕制，并采用真空压力浸漆工艺以满足绝缘要求，显然这种高压线圈很难承受高的电压，否则制造工艺过于复杂，制造难度过大，成本昂贵。而且变压器线圈内部损坏不易查找出问题出在哪些层，如果拉回变压器修理更换费时费力且成本昂贵，以致用户常采用购买新变压器的方式完成替换。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种变压器模块化组合高压线圈，采用多个串联连接的箔线圈模块纵向叠合组成整体圆筒形高压线圈及其绝缘的新结构，不仅解决了现有的线圈难以承载较高电压的缺陷，而且提高了绝缘强度和整体稳定性，承受短路能力强。本技术的又一个目的是提供一种模块化高压线圈接头连接的新结构，每个箔线圈模块由一对串联连接的相同的椎管式箔线圈元件组成，将它们按卷绕方向相反的方式锥口相对放置在一起，避免了现有箔线圈内层导体接头在现场连接的不便，使箔线圈模块的生产机械化程度高，更加适合于现场查损和方便更换。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案变压器模块化组合高压线圈，所述变压器包括从内到外依次排列的铁芯1、同芯套装的低压线圈2和高压线圈，所述的低压线圈2为整体式线圈，它通过内层撑条121套装在铁芯I的铁芯柱上。所述的高压线圈为高压箔线圈3，它由至少一个高压线圈模块31组成，各高压线圈模块31上下叠置并相互串联，相邻的高压线圈模块31之间直接压缝或通过绝缘件231轴向支撑；多个撑条沿轴向弹性均匀压紧支撑在低压线圈2和高压箔线圈3之间，将分开安装的低压线圈2和高压箔线圈3固定为一体。这些撑条间隔开均匀分布在高、低压线圈之间所形成的环形圆周空间内，采用带有纤维的环氧树脂挤压成型。所述的每个高压线圈模块31包括第一箔线圈单元311和第二箔线圈单元312，第一箔线圈单元311与第二箔线圈单元312具有相同的结构和形状，它们相互串联连接。所述的第一箔线圈单元311与第二箔线圈单元312为多层锥形筒式，所述的组成同一个高压线圈模块31的第一箔线圈单元311与第二箔线圈单元312的卷绕方向相反，且它们的轴向对称的锥口相互对准设置，所述的第一箔线圈单元311和第二箔线圈单元312中的每个多层锥形筒具有从内向外逐层向外露出的层缘。所述的每个多层锥形筒上外露的各层的层缘的长度相同。所述的组成同一个高压线圈模块31的第一箔线圈单元311的内端头311a与第二箔线圈单元312的内端头312a连接；而在相邻的两个高压线圈模块31之间，其中一个高压线圈模块31的第一箔线圈单元311与相邻的高压线圈模块31的第二箔线圈单元312相邻设置并卷绕方向相反，并且第一箔线圈单元311的外端头311b与相邻的第二箔线圈单元312的外端头312b连接；所述的各内-内端头(311a、312a)、外-外端头(311b、312b)的头上两圈连接在一起形成等电位。所述的第一箔线圈单元311的内端头311a与第二箔线圈单元312的内端头312a的连接是直接连接，所述的第一箔线圈单元311的外端头311b与相邻的第二箔线圈单元312的外端头312b的连接是直接连接，并且所述直接连接的两个端头中一个端头的接头片采用倾斜45°对折再倾斜45°对折的连续两次反转折叠方式，与对接的另一个端头的接头处于同一个平面上。或者，所述的第一箔线圈单元311的内端头311a与第二箔线圈单元312的内端头312a的连接是采用连接件313连接，所述的第一箔线圈单元311的外端头311b与相邻的第二箔线圈单元312的外端头312b的连接是采用连接件313连接，所述连接件313包括第一连接面313a、第二连接面313b和将第一连接面313a、第二连接面313b连接在一起的传导面313c，其中第一连接面313a的宽度hi与第二连接面313b的宽度h2相同，并且第一连接面313a与第二连接面313b的宽度(hl，h2)等于第一箔线圈单元311或第二箔线圈单元312的宽度h ;第一连接面313a与第二连接面313b倾斜设置，传导面313c具有与要连接的箔线圈元件的内或外表面形状相吻合的外形。其中所述的传导面313c为菱形或双扇形或双反转折叠成平面形中的一种。所述的高压箔线圈3的整体外形为圆筒形，隔离件232填入在构成各高压箔线圈模块31的第一箔线圈单元311和第二箔线圈单元312之间的侧面所形成的空隙内，该隔离件232是空心的，且具有与上述空隙的外轮廓形状相适配且便于安装到位的外轮廓形状。本技术采用串联结构的箔线圈模块，并采用串联结构的箔线圈模块单元组纵向叠合组成如图1所示的整体圆筒形高压线圈，将加载在高压线圈上的高电压分散在各箔线圈单元上，使每个箔线圈单元上的电压可大大降低，优化了高压线圈内部电场的分布。本技术的模块式线圈及其绝缘新结构特别有利于实现专业化自动化生产，并易于根据用户需求组装成所需品种、规格的变压器，使变压器在小型化和节能环保方面具有更多的优势。附图说明图1是本技术的变压器模块化组合高压线圈的局部内部结构剖视图。图2是图1的俯视图。图3是图1所示的组成高压线圈模块31的第一箔线圈单元的结构示意图。图4是图1所示的组成高压线圈模块31的第二箔线圈单元的结构示意图。图5是串联连接图3、图4所示的第一箔线圈单元311和第二箔线圈单元312的连 接件313的第一实施例的结构示意图。图6是串联连接图3、图4所示的第一箔线圈单元311和第二箔线圈单元312的连 接件313的第二实施例的结构示意图。具体实施方式图1-6是展示本技术的变压器模块化组合高压线圈的各实施方式的图。以下 结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但并不构成对本技术的 任何限制。图1是本技术的变压器模块化组合高压线圈的局部内部结构剖视图，图中示 出了三相铁芯磁路上套装内外线圈的本文档来自技高网...

【技术保护点】
变压器模块化组合高压线圈，所述变压器包括从内到外依次排列的铁芯(1)、同芯套装的低压线圈(2)和高压线圈，其特征在于，所述的低压线圈(2)为整体式线圈，它通过内层撑条(121)套装在铁芯(1)的铁芯柱上；所述的高压线圈为高压箔线圈(3)，它由至少一个高压线圈模块(31)组成，各高压线圈模块(31)上下叠置并相互串联连接，相邻的高压线圈模块(31)之间直接压缝或通过绝缘件(231)轴向支撑；多个撑条沿轴向弹性均匀压紧支撑在低压线圈(2)和高压箔线圈(3)之间，将分开安装的低压线圈(2)和高压箔线圈(3)固定为一体；所述的每个高压线圈模块(31)包括第一箔线圈单元(311)和第二箔线圈单元(312)，第一箔线圈单元(311)与第二箔线圈单元(312)具有相同的结构和形状，它们相互串联连接。

【技术特征摘要】
1.变压器模块化组合高压线圈，所述变压器包括从内到外依次排列的铁芯(I)、同芯套装的低压线圈(2)和高压线圈，其特征在于，所述的低压线圈⑵为整体式线圈，它通过内层撑条(121)套装在铁芯⑴的铁芯柱上；所述的高压线圈为高压箔线圈(3)，它由至少一个高压线圈模块(31)组成，各高压线圈模块(31)上下叠置并相互串联连接，相邻的高压线圈模块(31)之间直接压缝或通过绝缘件(231)轴向支撑；多个撑条沿轴向弹性均匀压紧支撑在低压线圈(2)和高压箔线圈 ⑶之间，将分开安装的低压线圈⑵和高压箔线圈⑶固定为一体；所述的每个高压线圈模块(31)包括第一箔线圈单元(311)和第二箔线圈单元(312)， 第一箔线圈单元(311)与第二箔线圈单元(312)具有相同的结构和形状，它们相互串联连接。2.根据权利要求1所述的变压器模块化组合高压线圈，其特征在于所述的第一箔线圈单元(311)与第二箔线圈单元(312)为多层锥形筒式，所述的组成同一个高压线圈模块 (31)的第一箔线圈单元(311)与第二箔线圈单元(312)的卷绕方向相反，且它们的轴向对称的锥口相互对准设置，所述的第一箔线圈单元(311)和第二箔线圈单元(312)中的每个多层锥形筒具有从内向外逐层向外露出的层缘。3.根据权利要求2所述的变压器模块化组合高压线圈，其特征在于所述的每个多层锥形筒上外露的各层的层缘的长度相同。4.根据权利要求1所述的变压器模块化组合高压线圈，其特征在于所述的组成同一个高压线圈模块(31)的第一箔线圈单元(311)的内端头(311a)与第二箔线圈单元(312) 的内端头(312a)连接；而在相邻的两个高压线圈模块(31)之间，其中一个高压线圈模块 (31)的第一箔线圈单元(311)与相邻的高压线圈模块(31)的第二箔线圈单元(312)相邻设置并卷绕方向相反，并且第一箔线圈单元(311)的外端头(311b)与相邻的第二箔线圈单元(312)的外端头(312b)连接。5.根据权利要求4所述的变压器模块化组合高压线圈，其特征在于所述的各内-内端头(311a、312a)、外-外端头(311b、312b)的头上两圈连接在一起形成等电位。6.根据权利要求4所述的变压器模块化组合高...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志刚，
申请(专利权)人：广东岭先技术投资企业有限合伙，
类型：实用新型
国别省市：