專利背景
在電力系統中,
廠用變壓器、啟備變壓器通常採用低壓分裂變壓器。進入21世紀以來,隨著中國光伏發電裝機容量的增加,許多新建的光伏電廠為了節省基本建設投資,越來越多的廣泛使用低壓分裂變壓器。低壓分裂變壓器與一般的電力變壓器相比有許多不同之處,它由一個並聯的高壓繞組和幾個軸向或徑向分裂的低壓繞組組成,分裂變壓器正常的電能傳輸僅在高壓、低壓繞組之間進行,而在故障時則具有限制短路電流的作用。通常套用較廣泛的是低壓繞組雙分裂的軸向分裂變壓器,這種變壓器的突出特點是兩個相同容量的低壓分裂繞組可以獨立運行且相互備用,也可以同時並聯運行,當某一個低壓繞組上所連線的負荷或電源發生故障時,另一個低壓繞組仍能正常運行,兩個分裂繞組之間沒有電的聯繫,磁的耦合也相對較弱;另外,該種變壓器的分裂支路之間具有較大的相互補償阻抗(通常為20%~25%左右),可有效地限制短路電流。用該種變壓器取代兩台同電壓等級的變壓器,可節約變壓器設備成本30%左右,同時可節約占地面積及土建成本40%左右;當今中國國內各光伏電廠通常選用2組500千瓦特逆變器與一台1100千伏安變壓器配合使用,逆變器二次側電壓通常為275伏或者315伏,經變壓器升壓至10千伏或35千伏等級。因此各光伏電廠對雙繞組低壓分裂變壓器的需求日益迫切。
由於此規格變壓器低壓電壓低,因而電流很大,技術及工藝難點多,且線圈繞制工時高,中國國內外傳統的變壓器生產廠家的製造成本高,且在半穿越運行狀態(即低壓繞組的兩個分裂分支中僅有一個分支與高壓繞組負荷運行)抗短路性能偏低。35千伏及以下電壓等級軸向分裂變壓器,低壓繞組有兩種結構型式——低壓線圈採用扁線繞制和採用銅箔或鋁箔繞制,不論採用哪種結構形式,2016年前中國國內軸向分裂變壓器的低壓繞組技術方案均為兩個分裂的低壓繞組,採用單獨繞制組合在一起後,再繞制高壓線圈或在兩個分裂的低壓繞組外再分別繞制高壓繞組後再進行整體套裝,高、低壓繞組均為統繞結構型式。不論採用哪種繞制方式,兩個分裂的低壓繞組之間均需增加絕緣及導熱油散熱的絕緣端圈,絕緣端圈會一定程度上影響油流通道的流暢,從而影響線圈的溫升,絕緣端圈因散熱要求,通常設定較厚,造成兩個分裂的低壓繞組間距離大,造成材料浪費。兩個單獨繞制的低壓繞組,存在繞組外形尺寸、電阻率的偏差或不同等問題,繞組尺寸偏差會造成高低壓繞組之間主漏磁空道尺寸不同而導致阻抗電壓偏差,且會影響統繞高壓線圈緊度,從而影響線圈的抗短路能力。電阻偏差會降低產品的直流電阻平衡性能。傳統結構的低壓分裂線圈在整台線圈繞制過程中需要繞制6個線圈,與電力變壓器相比工時增加一倍。
如何設計新型的低壓線圈特殊結構,使之降低加工工時與材料消耗,與傳統結構相比儘可能提高半穿越運行狀態下軸向分裂式變壓器的抗短路性能,這正是35千伏及以下電壓等級軸向分裂變壓器設計中的中國國內外技術關鍵點。
發明內容
專利目的
該發明的目的是提供一種軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝,用來解決傳統的低壓分裂線圈浪費工時和材料;油流通道不暢,影響溫升;繞組尺寸偏差,影響線圈的抗短路能力等技術問題。
技術方案
《軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝》所述線圈結構其特徵是:包括上分裂線圈和下分裂線圈,所述下分裂線圈與上分裂線圈的結構一致,並且下分裂線圈與上分裂線圈呈軸向對稱布置,下分裂線圈與上分裂線圈之間設定有中部絕緣環墊;
所述上分裂線圈包括外出線排、內出線排、端部絕緣環墊、散熱油道、金屬箔繞組、絕緣紙、出頭絕緣墊塊、引出排根部絕緣墊塊,所述外出線排的數量為兩個,兩個外出線排一一對應分布在上分裂線圈和下分裂線圈上,外出線排的一端通過氬弧焊與金屬箔繞組焊接,外出線排的另一端的端部開有螺栓把接孔,並且通過該螺栓把接孔與低壓引線連線;所述內出線排的數量為兩個,兩個內出線排一一對應分布在上分裂線圈和下分裂線圈上,內出線排的一端通過氬弧焊與金屬箔繞組焊接,內出線排的另一端的端部開有螺栓把接孔,並且通過該螺栓把接孔與低壓引線連線,內出線排與外出線排之間通過出頭絕緣墊塊固定連線;所述端部絕緣環墊的一端與金屬箔繞組連線;所述散熱油道的一部分位於上分裂線圈的內部,散熱油道的另一部分位於下分裂線圈的內部;所述金屬箔繞組的一面與絕緣紙固定連線,用作金屬箔繞組繞制線圈後層與層之間的絕緣;所述引出排根部絕緣墊塊為兩塊,其中一塊位於兩個外出線排之間,另一塊位於兩個內出線排之間。所述金屬箔繞組為銅箔繞組或者鋁箔繞組。所述外出線排和內出線排均為銅排或者銅鋁過渡排。
軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:包括以下步驟
步驟一、選取相同的金屬箔兩軸、絕緣紙一軸,其中絕緣紙的寬度值比兩軸金屬箔的寬度之和大30毫米~45毫米;
步驟二、將兩軸金屬箔同時吊放在雙層箔繞機的線盤擱架上,將絕緣紙放到線盤擱架上,牽引兩軸金屬箔的起始端和絕緣紙的起始端到工作檯面上,使兩軸金屬箔的起始邊緣和絕緣紙的起始邊緣位於同一直線上,兩軸金屬箔對稱平鋪於絕緣紙的上表面,且兩軸金屬箔之間的間距為10毫米~15毫米,調節雙層箔繞機的漲緊裝置,使金屬箔和絕緣紙保持平直狀態,且兩軸金屬箔所受的漲緊力一致;
步驟三、選取兩個內出線排,使內出線排與金屬箔一一對應,內出線排通過氬弧焊與金屬箔的起始邊緣焊接連線,將兩個內出線排固定安裝於雙層箔繞機的繞線模固定槽內,將引出排根部絕緣墊塊填充於兩個內出線排之間的空隙處,並用膠帶固定;
步驟四、在雙層箔繞機的控制臺上設定繞線匝數及漲緊力,其中繞線匝數為5匝~30匝,漲緊力為0.5兆帕~0.6兆帕,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繞制線圈,繞制一匝後,啟動“暫停”按鈕,雙層箔繞機暫停,在兩軸金屬箔之間人工平鋪中部絕緣環墊,在兩軸金屬箔外側人工平鋪端部絕緣環墊,且利用已繞制的線圈壓住中部絕緣環墊和端部絕緣環墊的起始邊緣,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繼續繞制線圈;
步驟五、當線圈繞制到繞線匝數總數的1/2~1/3中一個匝數值時,啟動“慢速旋轉”按鈕,從線圈的圓弧頂點開始依次沿軸向放置撐條,直至線圈繞制一匝或若干匝後停止,相鄰兩個撐條的間距一致,均為35毫米~45毫米,由撐條撐起的空間構成散熱油道;
步驟六、啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機繼續繞制線圈,繞制到設定的匝數後,雙層箔繞機自動停止,用記號筆在收尾匝數處畫一條長直橫線作為記號,於記號處夾緊金屬箔並切割,通過雙層箔繞機將線圈倒退兩匝,取退出的兩匝金屬箔平置於工作檯上,選取兩個外出線排,使外出線排與金屬箔一一對應,外出線排通過氬弧焊與金屬箔的尾部邊緣焊接連線;
步驟七、啟動“開始”按鈕,將步驟六中倒退出的金屬箔按照步驟四的漲緊力重新繞制線圈,並在兩個外出線排之間的空隙填充引出排根部絕緣墊塊,並用膠帶固定;雙層箔繞機繼續繞制線圈,使絕緣紙線上圈外敷層繞制兩層並用緊縮帶在絕緣紙的外層裹6道~7道;
步驟八、將步驟六中繞制完成後的線圈用薄膜包裹完畢,打開雙層箔繞機的轉軸擋臂,用行車將線圈卸下並無碰撞置於擱線架上;
步驟九、選取出頭絕緣墊塊兩個,分別填充在相鄰的外出線排和內出線排之間並與金屬箔貼上固定,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的繞制工作完成。
所述步驟五中撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,撐條的兩端與絕緣紙的外邊緣距離為2毫米。所述步驟四中的中部絕緣環墊為寬度10毫米~15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,中部絕緣環墊的寬度與兩軸金屬箔之間的間距一致。
所述步驟四中的端部絕緣環墊為寬度10毫米~15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,端部絕緣環墊完全覆蓋金屬箔與絕緣紙之間的空隙。所述步驟四中的中部絕緣環墊和端部絕緣環墊的厚度均與金屬箔的厚度一致。所述步驟三和步驟七中的引出排根部絕緣墊塊、外出線排和內出線排厚度均一致。所述絕緣紙為0.13毫米厚的菱格點膠紙。
有益效果
《軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝》中的金屬箔繞組採用銅箔或鋁箔,採用雙層箔繞機同時同軸繞制,且上下對稱分裂設定成一體卷繞的箔繞式線圈。上分裂線圈和下分裂線圈中間設有中部絕緣環墊,中部絕緣環墊為紙板製作,絕緣距離由傳統結構的約28.5毫米降低至10毫米~15毫米,減少傳統工藝中使用的矽鋼片及絕緣材料用量的1.2%~1.5%。上分裂線圈和下分裂線圈內外側分別引出內出線排和外出線排,在統繞後線圈中部的空檔空間採用絕緣墊塊填充,保證了出線排受短路力衝擊時的軸向支持。上分裂線圈和下分裂線圈的散熱油道為上下通長結構,撐條軸向平行油道,材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,此結構比傳統結構取消了端圈,保證了油流的通暢。在半穿越運行狀態下,某一分裂線圈受到短路電動力衝擊,另一分裂線圈可以藉助通長的油道撐條對短路線圈起到一個機械連動作用,提高抗短路強度。
該發明涉及的一種軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構,每台變壓器低壓線圈繞制及套裝由傳統扁線繞制的線圈結構的6個降低為3個,降低低壓線圈繞制及套裝工時50%。散熱油道為上下線圈通長結構,保證了油流的通暢,提高了線圈散熱效果。該線圈結構採用雙層箔繞機同軸繞制,與傳統低壓軸向分裂線圈上下兩段單獨繞制後套裝結構相比,節省了繞制與線圈組裝時間,提高了工作效率,特別對於低壓低電壓大電流產品,保證了低壓線圈直流電阻的一致性,降低了直流電阻不平衡率,提高了產品性能。
附圖說明
圖1為《軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝》中軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構示意圖。
圖2為該發明軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝中軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈俯視結構示意圖。
圖3為該發明軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝中絕緣紙、金屬箔繞組、中部絕緣環墊以及端部絕緣環墊的位置關係。
圖中,1-上分裂線圈、2-下分裂線圈、3-外出線排、4-內出線排、5-端部絕緣環墊、6-散熱油道、7-金屬箔繞組、8-絕緣紙、9-出頭絕緣墊塊、10-引出排根部絕緣墊塊、11-中部絕緣環墊。
權利要求
1.軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構,其特徵是:包括上分裂線圈(1)和下分裂線圈(2),所述下分裂線圈(2)與上分裂線圈(1)的結構一致,並且下分裂線圈(2)與上分裂線圈(1)呈軸向對稱布置,下分裂線圈(2)與上分裂線圈(1)之間設定有中部絕緣環墊(11);
所述上分裂線圈(1)包括外出線排(3)、內出線排(4)、端部絕緣環墊(5)、散熱油道(6)、金屬箔繞組(7)、絕緣紙(8)、出頭絕緣墊塊(9)、引出排根部絕緣墊塊(10),所述外出線排(3)的數量為兩個,兩個外出線排(3)一一對應分布在上分裂線圈(1)和下分裂線圈(2)上,外出線排(3)的一端通過氬弧焊與金屬箔繞組(7)焊接,外出線排(3)的另一端的端部開有螺栓把接孔,並且通過該螺栓把接孔與低壓引線連線;所述內出線排(4)的數量為兩個,兩個內出線排(4)一一對應分布在上分裂線圈(1)和下分裂線圈(2)上,內出線排(4)的一端通過氬弧焊與金屬箔繞組(7)焊接,內出線排(4)的另一端的端部開有螺栓把接孔,並且通過該螺栓把接孔與低壓引線連線,內出線排(4)與外出線排(3)之間通過出頭絕緣墊塊(9)固定連線;所述端部絕緣環墊(5)的一端與金屬箔繞組(7)連線;所述散熱油道(6)的一部分位於上分裂線圈(1)的內部,散熱油道(6)的另一部分位於下分裂線圈(2)的內部;所述金屬箔繞組(7)的一面與絕緣紙(8)固定連線,用作金屬箔繞組(7)繞制線圈後層與層之間的絕緣;所述引出排根部絕緣墊塊(10)為兩塊,其中一塊位於兩個外出線排(3)之間,另一塊位於兩個內出線排(4)之間。
2.根據權利要求1所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構,其特徵是:所述金屬箔繞組(7)為銅箔繞組或者鋁箔繞組。
3.根據權利要求1所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構,其特徵是:所述外出線排(3)和內出線排(4)均為銅排或者銅鋁過渡排。
4.軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:包括以下步驟
步驟一、選取相同的金屬箔兩軸、絕緣紙(8)一軸,其中絕緣紙(8)的寬度值比兩軸金屬箔的寬度之和大30毫米~45毫米;
步驟二、將兩軸金屬箔同時吊放在雙層箔繞機的線盤擱架上,將絕緣紙(8)放到線盤擱架上,牽引兩軸金屬箔的起始端和絕緣紙(8)的起始端到工作檯面上,使兩軸金屬箔的起始邊緣和絕緣紙(8)的起始邊緣位於同一直線上,兩軸金屬箔對稱平鋪於絕緣紙(8)的上表面,且兩軸金屬箔之間的間距為10毫米~15毫米,調節雙層箔繞機的漲緊裝置,使金屬箔和絕緣紙(8)保持平直狀態,且兩軸金屬箔所受的漲緊力一致;
步驟三、選取兩個內出線排(4),使內出線排(4)與金屬箔一一對應,內出線排(4)通過氬弧焊與金屬箔的起始邊緣焊接連線,將兩個內出線排(4)固定安裝於雙層箔繞機的繞線模固定槽內,將引出排根部絕緣墊塊(10)填充於兩個內出線排(4)之間的空隙處,並用膠帶固定;
步驟四、在雙層箔繞機的控制臺上設定繞線匝數及漲緊力,其中繞線匝數為5匝~30匝,漲緊力為0.5兆帕~0.6兆帕,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繞制線圈,繞制一匝後,啟動“暫停”按鈕,雙層箔繞機暫停,在兩軸金屬箔之間人工平鋪中部絕緣環墊(11),在兩軸金屬箔外側人工平鋪端部絕緣環墊(5),且利用已繞制的線圈壓住中部絕緣環墊(11)和端部絕緣環墊(5)的起始邊緣,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繼續繞制線圈;
步驟五、當線圈繞制到繞線匝數總數的1/2~1/3中一個匝數值時,啟動“慢速旋轉”按鈕,從線圈的圓弧頂點開始依次沿軸向放置撐條,直至線圈繞制一匝或若干匝後停止,相鄰兩個撐條的間距一致,均為35毫米~45毫米,由撐條撐起的空間構成散熱油道(6);
步驟六、啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機繼續繞制線圈,繞制到設定的匝數後,雙層箔繞機自動停止,用記號筆在收尾匝數處畫一條長直橫線作為記號,於記號處夾緊金屬箔並切割,通過雙層箔繞機將線圈倒退兩匝,取退出的兩匝金屬箔平置於工作檯上,選取兩個外出線排(3),使外出線排(3)與金屬箔一一對應,外出線排(3)通過氬弧焊與金屬箔的尾部邊緣焊接連線;
步驟七、在雙層箔繞機的控制臺上設定繞線匝數,啟動“開始”按鈕,將步驟六中倒退出的金屬箔按照步驟四的漲緊力重新繞制線圈,並在兩個外出線排(3)之間的空隙填充引出排根部絕緣墊塊(10),並用膠帶固定,雙層箔繞機繼續繞制線圈,使絕緣紙(8)線上圈外敷層繞制兩層並用緊縮帶在絕緣紙(8)的外層裹6道~7道;
步驟八、將步驟六中繞制完成後的線圈用薄膜包裹完畢,打開雙層箔繞機的轉軸擋臂,用行車將線圈卸下並無碰撞置於擱線架上;
步驟九、選取出頭絕緣墊塊(9)兩個,分別填充在相鄰的外出線排(3)和內出線排(4)之間並與金屬箔貼上固定,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的繞制工作完成。
5.根據權利要求4所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:所述步驟五中撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,撐條的兩端與絕緣紙(8)的外邊緣距離為2毫米。
6.根據權利要求4所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:所述步驟四中的中部絕緣環墊(11)為寬度10毫米~15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,中部絕緣環墊(11)的寬度與兩軸金屬箔之間的間距一致。
7.根據權利要求4所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:所述步驟四中的端部絕緣環墊(5)為寬度10毫米~15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,端部絕緣環墊(5)完全覆蓋金屬箔與絕緣紙(8)之間的空隙。
8.根據權利要求4所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:所述步驟四中的中部絕緣環墊(11)和端部絕緣環墊(5)的厚度均與金屬箔的厚度一致。
9.根據權利要求4所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:所述步驟三和步驟七中的引出排根部絕緣墊塊(10)、外出線排(3)和內出線排(4)厚度均一致。
10.根據權利要求4所述的軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:所述絕緣紙(8)為0.13毫米厚的菱格點膠紙。
實施方式
操作內容
如圖所示,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構,其特徵是:包括上分裂線圈1和下分裂線圈2,所述下分裂線圈2與上分裂線圈1的結構一致,並且下分裂線圈2與上分裂線圈1呈軸向對稱布置,下分裂線圈2與上分裂線圈1之間設定有中部絕緣環墊11;
所述上分裂線圈1包括外出線排3、內出線排4、端部絕緣環墊5、散熱油道6、金屬箔繞組7、絕緣紙8、出頭絕緣墊塊9、引出排根部絕緣墊塊10,所述外出線排3的數量為兩個,兩個外出線排3一一對應分布在上分裂線圈1和下分裂線圈2上,外出線排3的一端通過氬弧焊與金屬箔繞組7焊接,外出線排3的另一端的端部開有螺栓把接孔,並且通過該螺栓把接孔與低壓引線連線;所述內出線排4的數量為兩個,兩個內出線排4一一對應分布在上分裂線圈1和下分裂線圈2上,內出線排4的一端通過氬弧焊與金屬箔繞組7焊接,內出線排4的另一端的端部開有螺栓把接孔,並且通過該螺栓把接孔與低壓引線連線,內出線排4與外出線排3之間通過出頭絕緣墊塊9固定連線;所述端部絕緣環墊5的一端與金屬箔繞組7連線;所述散熱油道6的一部分位於上分裂線圈1的內部,散熱油道6的另一部分位於下分裂線圈2的內部;所述金屬箔繞組7的一面與絕緣紙8固定連線,用作金屬箔繞組7繞制線圈後層與層之間的絕緣;所述引出排根部絕緣墊塊10為兩塊,其中一塊位於兩個外出線排3之間,另一塊位於兩個內出線排4之間。所述金屬箔繞組7為銅箔繞組或者鋁箔繞組。所述外出線排3和內出線排4均為銅排或者銅鋁過渡排。
軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:包括以下步驟
步驟一、根據圖紙要求,選取相同的金屬箔兩軸、絕緣紙8一軸,其中絕緣紙8的寬度值比兩軸金屬箔的寬度之和大30毫米~45毫米;
步驟二、將兩軸金屬箔同時吊放在雙層箔繞機的線盤擱架上,將絕緣紙8放到線盤擱架上,牽引兩軸金屬箔的起始端和絕緣紙8的起始端到工作檯面上,使兩軸金屬箔的起始邊緣和絕緣紙8的起始邊緣位於同一直線上,兩軸金屬箔對稱平鋪於絕緣紙8的上表面,且兩軸金屬箔之間的間距為10毫米~15毫米,調節雙層箔繞機的漲緊裝置,使金屬箔和絕緣紙8保持平直狀態,且兩軸金屬箔所受的漲緊力一致;
步驟三、選取兩個內出線排4,使內出線排4與金屬箔一一對應,內出線排4通過氬弧焊與金屬箔的起始邊緣焊接連線,將兩個內出線排4固定安裝於雙層箔繞機的繞線模固定槽內,將引出排根部絕緣墊塊10填充於兩個內出線排4之間的空隙處,並用膠帶固定;
步驟四、在雙層箔繞機的控制臺上根據圖紙要求設定繞線匝數及漲緊力,其中繞線匝數為5匝~30匝中的一個值,漲緊力為0.5兆帕~0.6兆帕,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繞制線圈,繞制一匝後,啟動“暫停”按鈕,雙層箔繞機暫停,在兩軸金屬箔之間人工平鋪中部絕緣環墊11,在兩軸金屬箔外側人工平鋪端部絕緣環墊5,且利用已繞制的線圈壓住中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的起始邊緣,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繼續繞制線圈;
步驟五、當線圈繞制到繞線匝數總數的1/2~1/3中一個匝數值時,該匝數值也可以說圖紙中指定的數值,啟動“慢速旋轉”按鈕,從線圈的圓弧頂點開始依次沿軸向放置撐條,直至線圈繞制一匝或若干匝後停止,相鄰兩個撐條的間距一致,均為35毫米~45毫米,由撐條撐起的空間構成散熱油道6;
步驟六、啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機繼續繞制線圈,繞制到設定的匝數後,雙層箔繞機自動停止,用記號筆在收尾匝數處畫一條長直橫線作為記號,於記號處夾緊金屬箔並切割,通過雙層箔繞機將線圈倒退兩匝,取退出的兩匝金屬箔平置於工作檯上,選取兩個外出線排3,使外出線排3與金屬箔一一對應,外出線排3通過氬弧焊與金屬箔的尾部邊緣焊接連線;
步驟七、啟動“開始”按鈕,將步驟六中倒退出的金屬箔按照步驟四的漲緊力重新繞制線圈,並在兩個外出線排3之間的空隙填充引出排根部絕緣墊塊10,並用膠帶固定,雙層箔繞機繼續繞制線圈,使絕緣紙8線上圈外敷層繞制兩層並用緊縮帶在絕緣紙8的外層裹6道~7道;
步驟八、將步驟六中繞制完成後的線圈用薄膜包裹完畢,打開雙層箔繞機的轉軸擋臂,用行車將線圈卸下並無碰撞置於擱線架上;
步驟九、選取出頭絕緣墊塊9兩個,分別填充在相鄰的外出線排3和內出線排4之間並與金屬箔貼上固定,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的繞制工作完成。所述步驟五中撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,撐條的兩端與絕緣紙8的外邊緣距離為2毫米。
所述步驟四中的中部絕緣環墊11為寬度10毫米~15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,中部絕緣環墊11的寬度與兩軸金屬箔之間的間距一致。所述步驟四中的端部絕緣環墊5為寬度10毫米~15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,端部絕緣環墊5完全覆蓋金屬箔與絕緣紙8之間的空隙。
所述步驟四中的中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的厚度均與金屬箔的厚度一致。所述步驟三和步驟七中的引出排根部絕緣墊塊10、外出線排3和內出線排4厚度均一致。所述絕緣紙8為0.13毫米厚的菱格點膠紙。
外出線排3為上分裂線圈1和下分裂線圈2的外部電流引出出線銅排,通常做為a1(a2)使用,方便引線引出。內出線排4為上分裂線圈1和下分裂線圈2的內部電流引出出線銅排,通常做為x1(x2)使用。端部絕緣環墊5為上分裂線圈1和下分裂線圈2的端部絕緣,對鐵軛及高壓線圈起到增加絕緣距離作用。散熱油道6由為通長結構,散熱油道6中的撐條軸向油道放置,散熱油道6的高度較線圈整體高度小4毫米,撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,此結構較傳統結構取消了端圈,保證了油流的通暢。在半穿越運行狀態下,某一分裂線圈受到短路電動力衝擊,另一分裂線圈可以藉助通長的油道撐條對短路線圈起到一個機械連動作用,提高抗短路強度。撐條數量按35毫米~45毫米間距均勻放置固定,當油道數量大於1時,不同油道的撐條對應放置,保證短路強度。
中部絕緣環墊11為上分裂線圈1和下分裂線圈2之間的絕緣,為紙板加工而成,絕緣距離由傳統結構的28.5毫米左右降低至10毫米,減少矽鋼片及絕緣材料的用量1.2%~1.5%。金屬箔繞組7為銅箔或鋁箔。絕緣紙8為厚度為0.13毫米的菱格點膠紙,絕緣紙8為通長結構,上分裂線圈1和下分裂線圈2共用一張,與上下段金屬箔一起繞制。金屬箔繞組7與絕緣紙8兩者之間經乾燥處理後粘結在一起,提高了抗短路強度。
出頭絕緣墊塊9和外出線排3與內出線排4之間的絕緣墊塊,起到絕緣及短路時支持作用。引出排根部絕緣墊塊10為外出線排3的根部與外出線排3的根部之間、內出線排4的根部與內出線排4的根部之間的絕緣墊塊,引出排根部絕緣墊塊10放置後用膠帶與金屬箔進行固定。上分裂線圈1和下分裂線圈2使用雙層箔繞機同軸同時繞制,銅箔或鋁箔的厚度為1.0毫米以下,可以有效避免向內收縮應力。根據產品開發經驗及製造總結,基於這種線圈結構繞制、出頭的工藝性,上分裂線圈1和下分裂線圈2的匝數、撐條檔數、上分裂線圈1和下分裂線圈2的卷繞匝數及卷繞方向均遵循該行業的特定規則。
實施案例
實施例一、軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:包括以下步驟
步驟一、根據圖紙要求,選取相同的金屬箔兩軸、絕緣紙8一軸,其中絕緣紙8的寬度值比兩軸金屬箔的寬度之和大30毫米;
步驟二、將兩軸金屬箔同時吊放在雙層箔繞機的線盤擱架上,將絕緣紙8放到線盤擱架上,牽引兩軸金屬箔的起始端和絕緣紙8的起始端到工作檯面上,使兩軸金屬箔的起始邊緣和絕緣紙8的起始邊緣位於同一直線上,兩軸金屬箔對稱平鋪於絕緣紙8的上表面,且兩軸金屬箔之間的間距為10毫米,調節雙層箔繞機的漲緊裝置,使金屬箔和絕緣紙8保持平直狀態,且兩軸金屬箔所受的漲緊力一致;
步驟三、選取兩個內出線排4,使內出線排4與金屬箔一一對應,內出線排4通過氬弧焊與金屬箔的起始邊緣焊接連線,將兩個內出線排4固定安裝於雙層箔繞機的繞線模固定槽內,將引出排根部絕緣墊塊10填充於兩個內出線排4之間的空隙處,並用膠帶固定;
步驟四、在雙層箔繞機的控制臺上根據圖紙要求設定繞線匝數及漲緊力,其中繞線匝數為5匝,漲緊力為0.5兆帕~0.6兆帕,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繞制線圈,繞制一匝後,啟動“暫停”按鈕,雙層箔繞機暫停,在兩軸金屬箔之間人工平鋪中部絕緣環墊11,在兩軸金屬箔外側人工平鋪端部絕緣環墊5,且利用已繞制的線圈壓住中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的起始邊緣,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繼續繞制線圈;
步驟五、當線圈繞制到2匝時,啟動“慢速旋轉”按鈕,從線圈的圓弧頂點開始依次沿軸向放置撐條,直至線圈繞制一匝後停止,相鄰兩個撐條的間距一致,均為35毫米,由撐條撐起的空間構成散熱油道6;
步驟六、啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機繼續繞制線圈,繞制到設定的匝數後,雙層箔繞機自動停止,用記號筆在收尾匝數處畫一條長直橫線作為記號,於記號處夾緊金屬箔並切割,通過雙層箔繞機將線圈倒退兩匝,取退出的兩匝金屬箔平置於工作檯上,選取兩個外出線排3,使外出線排3與金屬箔一一對應,外出線排3通過氬弧焊與金屬箔的尾部邊緣焊接連線;
步驟七、啟動“開始”按鈕,將步驟六中倒退出的金屬箔按照步驟四的漲緊力重新繞制線圈,並在兩個外出線排3之間的空隙填充引出排根部絕緣墊塊10,並用膠帶固定,雙層箔繞機繼續繞制線圈,使絕緣紙8線上圈外敷層繞制兩層並用緊縮帶在絕緣紙8的外層裹6道;
步驟八、將步驟六中繞制完成後的線圈用薄膜包裹完畢,打開雙層箔繞機的轉軸擋臂,用行車將線圈卸下並無碰撞置於擱線架上;
步驟九、選取出頭絕緣墊塊9兩個,分別填充在相鄰的外出線排3和內出線排4之間並與金屬箔貼上固定,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的繞制工作完成。
所述步驟五中撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,撐條的兩端與絕緣紙8的外邊緣距離為2毫米。所述步驟四中的中部絕緣環墊11為寬度10毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,中部絕緣環墊11的寬度與兩軸金屬箔之間的間距一致。所述步驟四中的端部絕緣環墊5為寬度10毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,端部絕緣環墊5完全覆蓋金屬箔與絕緣紙8之間的空隙。
所述步驟四中的中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的厚度均與金屬箔的厚度一致。所述步驟三和步驟七中的引出排根部絕緣墊塊10、外出線排3和內出線排4厚度均一致。所述絕緣紙8為0.13毫米厚的菱格點膠紙。
實施例二、軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:包括以下步驟
步驟一、根據圖紙要求,選取相同的金屬箔兩軸、絕緣紙8一軸,其中絕緣紙8的寬度值比兩軸金屬箔的寬度之和大40毫米;
步驟二、將兩軸金屬箔同時吊放在雙層箔繞機的線盤擱架上,將絕緣紙8放到線盤擱架上,牽引兩軸金屬箔的起始端和絕緣紙8的起始端到工作檯面上,使兩軸金屬箔的起始邊緣和絕緣紙8的起始邊緣位於同一直線上,兩軸金屬箔對稱平鋪於絕緣紙8的上表面,且兩軸金屬箔之間的間距為10毫米,調節雙層箔繞機的漲緊裝置,使金屬箔和絕緣紙8保持平直狀態,且兩軸金屬箔所受的漲緊力一致;
步驟三、選取兩個內出線排4,使內出線排4與金屬箔一一對應,內出線排4通過氬弧焊與金屬箔的起始邊緣焊接連線,將兩個內出線排4固定安裝於雙層箔繞機的繞線模固定槽內,將引出排根部絕緣墊塊10填充於兩個內出線排4之間的空隙處,並用膠帶固定;
步驟四、在雙層箔繞機的控制臺上根據圖紙要求設定繞線匝數及漲緊力,其中繞線匝數為20匝,漲緊力為0.5兆帕~0.6兆帕,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繞制線圈,繞制一匝後,啟動“暫停”按鈕,雙層箔繞機暫停,在兩軸金屬箔之間人工平鋪中部絕緣環墊11,在兩軸金屬箔外側人工平鋪端部絕緣環墊5,且利用已繞制的線圈壓住中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的起始邊緣,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繼續繞制線圈;
步驟五、當線圈繞制到8匝時,啟動“慢速旋轉”按鈕,從線圈的圓弧頂點開始依次沿軸向放置撐條,直至線圈繞制一匝後停止,相鄰兩個撐條的間距一致,均為40毫米,由撐條撐起的空間構成散熱油道6;
步驟六、啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機繼續繞制線圈,繞制到設定的匝數後,雙層箔繞機自動停止,用記號筆在收尾匝數處畫一條長直橫線作為記號,於記號處夾緊金屬箔並切割,通過雙層箔繞機將線圈倒退兩匝,取退出的兩匝金屬箔平置於工作檯上,選取兩個外出線排3,使外出線排3與金屬箔一一對應,外出線排3通過氬弧焊與金屬箔的尾部邊緣焊接連線;
步驟七、啟動“開始”按鈕,將步驟六中倒退出的金屬箔按照步驟四的漲緊力重新繞制線圈,並在兩個外出線排3之間的空隙填充引出排根部絕緣墊塊10,並用膠帶固定,雙層箔繞機繼續繞制線圈,使絕緣紙8線上圈外敷層繞制兩層並用緊縮帶在絕緣紙8的外層裹6道;
步驟八、將步驟六中繞制完成後的線圈用薄膜包裹完畢,打開雙層箔繞機的轉軸擋臂,用行車將線圈卸下並無碰撞置於擱線架上;
步驟九、選取出頭絕緣墊塊9兩個,分別填充在相鄰的外出線排3和內出線排4之間並與金屬箔貼上固定,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的繞制工作完成。
所述步驟五中撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,撐條的兩端與絕緣紙8的外邊緣距離為2毫米。所述步驟四中的中部絕緣環墊11為寬度15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,中部絕緣環墊11的寬度與兩軸金屬箔之間的間距一致。
所述步驟四中的端部絕緣環墊5為寬度15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,端部絕緣環墊5完全覆蓋金屬箔與絕緣紙8之間的空隙。所述步驟四中的中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的厚度均與金屬箔的厚度一致。所述步驟三和步驟七中的引出排根部絕緣墊塊10、外出線排3和內出線排4厚度均一致。所述絕緣紙8為0.13毫米厚的菱格點膠紙。
實施例三、軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的工藝,其特徵是:包括以下步驟
步驟一、根據圖紙要求,選取相同的金屬箔兩軸、絕緣紙8一軸,其中絕緣紙8的寬度值比兩軸金屬箔的寬度之和大45毫米;
步驟二、將兩軸金屬箔同時吊放在雙層箔繞機的線盤擱架上,將絕緣紙8放到線盤擱架上,牽引兩軸金屬箔的起始端和絕緣紙8的起始端到工作檯面上,使兩軸金屬箔的起始邊緣和絕緣紙8的起始邊緣位於同一直線上,兩軸金屬箔對稱平鋪於絕緣紙8的上表面,且兩軸金屬箔之間的間距為15毫米,調節雙層箔繞機的漲緊裝置,使金屬箔和絕緣紙8保持平直狀態,且兩軸金屬箔所受的漲緊力一致;
步驟三、選取兩個內出線排4,使內出線排4與金屬箔一一對應,內出線排4通過氬弧焊與金屬箔的起始邊緣焊接連線,將兩個內出線排4固定安裝於雙層箔繞機的繞線模固定槽內,將引出排根部絕緣墊塊10填充於兩個內出線排4之間的空隙處,並用膠帶固定;
步驟四、在雙層箔繞機的控制臺上根據圖紙要求設定繞線匝數及漲緊力,其中繞線匝數為30匝,漲緊力為0.5兆帕~0.6兆帕,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繞制線圈,繞制一匝後,啟動“暫停”按鈕,雙層箔繞機暫停,在兩軸金屬箔之間人工平鋪中部絕緣環墊11,在兩軸金屬箔外側人工平鋪端部絕緣環墊5,且利用已繞制的線圈壓住中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的起始邊緣,啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機開始繼續繞制線圈;
步驟五、當線圈繞制到15匝時,啟動“慢速旋轉”按鈕,從線圈的圓弧頂點開始依次沿軸向放置撐條,直至線圈繞制一匝後停止,相鄰兩個撐條的間距一致,均為45毫米,由撐條撐起的空間構成散熱油道6;
步驟六、啟動“開始”按鈕,雙層箔繞機繼續繞制線圈,繞制到設定的匝數後,雙層箔繞機自動停止,用記號筆在收尾匝數處畫一條長直橫線作為記號,於記號處夾緊金屬箔並切割,通過雙層箔繞機將線圈倒退兩匝,取退出的兩匝金屬箔平置於工作檯上,選取兩個外出線排3,使外出線排3與金屬箔一一對應,外出線排3通過氬弧焊與金屬箔的尾部邊緣焊接連線;
步驟七、啟動“開始”按鈕,將步驟六中倒退出的金屬箔按照步驟四的漲緊力重新繞制線圈,並在兩個外出線排3之間的空隙填充引出排根部絕緣墊塊10,並用膠帶固定,雙層箔繞機繼續繞制線圈,使絕緣紙8線上圈外敷層繞制兩層並用緊縮帶在絕緣紙8的外層裹7道;
步驟八、將步驟六中繞制完成後的線圈用薄膜包裹完畢,打開雙層箔繞機的轉軸擋臂,用行車將線圈卸下並無碰撞置於擱線架上;
步驟九、選取出頭絕緣墊塊9兩個,分別填充在相鄰的外出線排3和內出線排4之間並與金屬箔貼上固定,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈的繞制工作完成。
所述步驟五中撐條的材料為環氧酚醛玻璃布板3240或H級引拔件,撐條的兩端與絕緣紙8的外邊緣距離為2毫米。所述步驟四中的中部絕緣環墊11為寬度15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,中部絕緣環墊11的寬度與兩軸金屬箔之間的間距一致。
所述步驟四中的端部絕緣環墊5為寬度15毫米的紙板,該紙板為一體的長條結構或者為若干個長條紙板頭尾相接構成,端部絕緣環墊5完全覆蓋金屬箔與絕緣紙8之間的空隙。所述步驟四中的中部絕緣環墊11和端部絕緣環墊5的厚度均與金屬箔的厚度一致。所述步驟三和步驟七中的引出排根部絕緣墊塊10、外出線排3和內出線排4厚度均一致。所述絕緣紙8為0.13毫米厚的菱格點膠紙。
榮譽表彰
2019年10月,《軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝》獲得第三屆吉林省專利獎優秀獎。