CN103021648A - 干式配电变压器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干式配电变压器的制造方法，其包括：制作具有一平直段的矩形绕组；矩形绕组包括由内向外设有低压线圈和高压线圈；卷绕在矩形绕线框架上的多层导电材料层和绝缘材料层，各绝缘材料层和导电材料为矩形同心层；相邻同心层之间设有多个冷却导管；低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均半径分别为r₁和r₂；然后计算变压器的短路阻抗；在环氧树脂中封装所述矩形绕组；在非晶态金属铁芯中设有矩形铁芯窗；将所述矩形绕组的平直段处于所述铁芯窗内，且所述绕组的平直段与铁芯窗相吻合，以使封装好的所述绕组和非晶态金属铁芯组装成干式配电变压器。

Description

干式配电变压器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种矩形绕组的干式配电变压器的制造方法。 

背景技术

一般变压器矩形绕组都是做成圆形的，变压器铁芯片需多级，制作工艺复杂且成本高。中国专利文献CN2459743公开了一种三相油浸式非晶合金配电变压器器芯结构，它通过采用带内凹的矩形线圈来缩小线圈的宽度，并在相间使用绝缘隔板绝缘，从而使铁芯的宽度缩短，实现降低非晶合金铁芯的用量。 

中国专利文献CN2306556公开了一种环氧树脂真空浇注铜导体方线圈变压器，是由铁芯、高内绕组、浇注料、树脂垫块、拉板、夹板、吊环及销钉组成。高、内绕组为矩形，套装在铁芯上，上、下夹板将拉板固定在铁芯的两侧。 

中国专利文献CN 2509696公开了一种变压器，由铁芯柱、铁轭和套在铁芯柱上的线圈组成，所述线圈的内线圈的内横截面为鼓形，所述鼓形横截面的边缘线是内切于矩形的闭合鼓形曲线，该闭合鼓形曲线是由向外鼓的圆滑曲线或向外鼓的圆滑曲线与局部的直线组合而成，外接矩形短边和长边之比大于或等于0.5，小于或等于0.9，鼓形曲线与两条矩形对角线的四个交点位于内切椭圆之外的位置。 

中国专利文献CN 2653655公开了一种矩形铁芯/线圈OVDT干式变压器，变压器的铁芯采用冷轧、晶粒取向电工硅钢片切片作为导磁材料，其横截面为矩形；内线圈采用箔绕组结构，其横截面为带有较大倒角的矩形，内线圈和铁芯之间采用撑条支撑，以增加其抗短路能力；外线圈置于内线圈外，其横截面为带有较大倒角的矩形；线圈之间为多层复合绝缘散热气道。 

中国专利文献CN1244937一种干式配电变压器，包含一个基本为矩形的绕制无定形金属铁芯和一个基本为矩形的用树脂封装的绕组。铁芯有一个基本为矩形的铁芯窗，绕组基本上平直的部分就处于此窗内。当组装成配电变压器后，绕组的基本平直段的形状与铁芯窗的形状相吻合。 

上述现有技术的不足之处在于，绕组为矩形的，在变压器的设计、制造过程中变压器的短路阻抗无法计算，因为现有的短路阻抗的计算都是针对圆形绕组 的，故对于矩形绕组的变压器，只能根据实验来检验短路阻抗是否满足设计标准和要求。因此，制造过程复杂，成本高、成品率低。变压器的短路阻抗是指该变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能满足变压器设计中有关短路阻抗指标的矩形绕组的干式配电变压器的制造方法。 

实现本发明目的的干式配电变压器的制造方法，包括： 

a.制作具有一平直段的矩形绕组；矩形绕组包括由内向外设有低压线圈和高压线圈；

卷绕在矩形绕线框架上的多层导电材料层和绝缘材料层，各绝缘材料层和导电材料为矩形同心层；相邻同心层之间设有多个冷却导管； 

b.低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均半径分别为r₁和r₂；按如下公式计算变压器的短路阻抗： 

$U_{\mathrm{KX}}\%=\frac{49.6\mathrm{fgIW\ΣD\ρK}}{e_t{H}_K\×{10}^6}$

其中，f为电网频率，I为额定电流，W为主分接时的总匝数，e_t为每匝电势，H_K为低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均电抗高度，ρ为洛氏系数，K为附加电抗系数， $\mathrm{\ΣD}=\frac{1}{3}(a_1{r}_1+a_2{r}_2)+a_{12}{r}_{12};$

c.在环氧树脂中封装所述矩形绕组； 

d.在非晶态金属铁芯中设有矩形铁芯窗； 

e.将所述矩形绕组的平直段处于所述铁芯窗内，且所述绕组的平直段与铁芯窗相吻合，以使封装好的所述绕组和非晶态金属铁芯组装成干式配电变压器。

本发明具有积极的效果：(1)本分明的配电变压器的绕组为矩形，相对于普通圆形绕组的变压器而言，具有成本低、损耗小、体积小且工艺简等特点；为满足变压器设计中有关短路阻抗指标，本发明采用较简单的算式计算矩形绕组的配电变压器的短路阻抗，在计算出短路阻抗不合适时，可通过增大变压器绕组匝数、或增大绕组平均直径、或增大绕组间的间隙或降低绕组设计高度等方法来进行调整，从而避免了仅通过实验来检验短路阻抗是否满足设计标准和要求的不便，简 化制造过程，降低了成本，提高了成品率。(2)本分明的矩形绕组的配电变压器具有阻燃、防爆、不污染环境的特点，可安装在负荷中心。线圈不吸潮。铁心，夹件经过特殊工艺处理可在100％相对湿度和其它恶劣环境中运行。间断运行无须去潮处理。雷电冲击水平高，过载能力大。冷却方式一般采用空气自然冷却(AN)。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 

图1为变压器的高、低压矩形线圈的结构示意图。 

具体实施方式

本实施例的矩形绕组的干式配电变压器的制造方法，包括： 

a.制作具有一平直段的矩形绕组；矩形绕组包括由内向外设有低压线圈和高压线圈；

卷绕在矩形绕线框架上的多层导电材料层和绝缘材料层，各绝缘材料层和导电材料为矩形同心层；相邻同心层之间设有多个冷却导管； 

b.低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均半径分别为r₁和r₂；按如下公式计算变压器的短路阻抗： 

$U_{\mathrm{KX}}\%=\frac{49.6\mathrm{fgIW\ΣD\ρK}}{e_t{H}_K\×{10}^6}$

其中，f为电网频率，I为额定电流，W为主分接时的总匝数，e_t为每匝电势，H_K为低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均电抗高度，ρ为洛氏系数，K为附加电抗系数， $\mathrm{\ΣD}=\frac{1}{3}(a_1{r}_1+a_2{r}_2)+a_{12}{r}_{12};$ 其中，a₁和a₂分别为低、高压矩形线圈本身油道或气道宽；，a₁₂为低、高压矩形线圈间的油道或气道宽； 

c.在环氧树脂中封装所述矩形绕组； 

d.在非晶态金属铁芯中设有矩形铁芯窗； 

e.将所述矩形绕组的平直段处于所述铁芯窗内，且所述绕组的平直段与铁芯窗相吻合，以使封装好的所述绕组和非晶态金属铁芯组装成干式配电变压器。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举 例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 

Claims (1)

1.一种干式配电变压器的制造方法，其特征在于包括：

a.制作具有一平直段的矩形绕组；矩形绕组包括由内向外设有低压线圈和高压线圈；

卷绕在矩形绕线框架上的多层导电材料层和绝缘材料层，各绝缘材料层和导电材料为矩形同心层；相邻同心层之间设有多个冷却导管；

b.低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均半径分别为r₁和r₂；按如下公式计算变压器的短路阻抗：

$U_{\mathrm{KX}}\%=\frac{49.6\mathrm{fgIW\ΣD\ρK}}{e_t{H}_K\×{10}^6}$

其中，f为电网频率，I为额定电流，W为主分接时的总匝数，e_t为每匝电势，H_K为低压矩形线圈和高压矩形线圈的平均电抗高度，ρ为洛氏系数，K为附加电抗系数，

$\mathrm{\ΣD}=\frac{1}{3}(a_1{r}_1+a_2{r}_2)+a_{12}{r}_{12};$

c.在环氧树脂中封装所述矩形绕组；

d.在非晶态金属铁芯中设有矩形铁芯窗；

e.将所述矩形绕组的平直段处于所述铁芯窗内，且所述绕组的平直段与铁芯窗相吻合，以使封装好的所述绕组和非晶态金属铁芯组装成干式配电变压器。