CN103779068B - 一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法，扁绕组线(1)直接绕在包有玻璃丝网格(2)的浇注模具上，从起始饼(4)起，起始饼(4)采用翻饼换位盘，连续地绕到结尾饼(5)，结尾饼(5)为正常绕制盘，基本匝数的饼数应是带小数的奇数进位后的偶数整数，加上分接8饼，总饼数以控制饼间电压不超过500V，分接饼(3)的标示X1、X2、X3、X4、X5、X6设在中部，线圈按翻饼换位盘与正常绕制盘交错连续式绕制，饼间无垫块，安装浇注模具后，最后进行真空浇注环氧树脂，再加压2～2.5Kg/c㎡处理。制成结构紧凑、体积小、耗材少、成本低、电气强度高的高效节能变压器。

Description

一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法

技术领域

本发明属于变压器制造领域；它涉及一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法。

背景技术

较大容量的10～35KV级环氧树脂浇注变压器的高压线圈，由于电流较大，所用铜绕组线的截面积大于4平方毫米，必须选用扁绕组线。为了使绝缘材料在安全电压范围内可靠运行，通常将线圈设计成2段以上的多段多层圆筒式结构，以降低其层间电压和段间电压，并且采取在层间放置格外的绝缘材料和拉开段间距离的方法，以满足变压器电气强度的技术要求。电压越高，段数越多。但是，段数越多，段间累计间距也就越大，这就造成线圈的轴向高度越高。而变压器的电抗压降的大小由下式计算决定：

∑D—漏磁面积，即垂直切割漏磁的线圈横截面积，C。

ρ—洛氏系数。

K―电抗压降附加系数。

—毎匝线圈感应的电压伏数。

—电抗高度，mm。

从上述公式可以看出，当I、W、ρ、K、参数不变时（ρ有微小变化），为了满足变压器电抗为某一技术要求的数值，分母中的电抗高度越高，分子中的漏磁面积∑D就要加大，这就意味着线圈的外径也就随之放大，其后果是造成变压器的体积增大，材料消耗增多，产品成本上升，价格竞争力下降。因此，必须在满足变压器电气强度技术要求的前提下，把段间累计间距缩到最小程度，尽量避免线圈结构内存在不必要的空间浪费，尽最大可能填充线圈内部的空间。

已公开的有关实用新型专利（201220169592.6干式连续式线圈和201220191929.3圆筒浇注式线圈）虽然公开了一种连续式浇注线圈结构，但对其起始饼、结尾饼和分接饼的细节之处及选用材料原则等并无说明，影响了整体结构的先进性，节材及节能的效果不是很明显。

发明内容

本发明的目的在于用扁绕组线绕制线圈过程中，提高线圈内部绕组线的填充率，使其轴向基本无空位的浪费，把轴向累计间距缩至零距离，并尽量提高辐向填充率，使整个线圈的填充率几乎为满填充，以保证变压器电气强度和其它各项技术性能指标均符合国家标准的有关规定，绕线后安装浇注模具，进行真空浇注环氧树脂，再加压2～2.5Kg/c㎡处理，制成结构紧凑、体积小、耗材少、成本低、电气强度高的高效节能变压器。从而提供一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法。

为了达到上述目的，将扁绕组线沿线圈的辐向方向迭绕成饼式结构，也称盘式结构的连续式线圈，饼间无垫块。该种结构的线圈为翻饼换位盘与正常绕制盘交错排列。

饼式线圈的翻饼换位盘与正常绕制盘绕制方法为本技术领域技术人员公知的方法。

因为翻饼换位盘与正常绕制盘总是孪生一对的，因而连续式线圈的总饼数也就总是偶数，总饼数大约就是原分段圆筒式线圈每层匝数之和，每饼匝数大约就是原分段圆筒式线圈的层数，设计时还应作适当调整。在不知道原分段圆筒式线圈每层匝数之和时，可以按基本匝数的饼数加上分接饼的饼数，总饼数取偶数进行估算，且基本匝数的饼数宜以基本匝数除以毎饼匝数的得数应是奇数整数并带有小数，并进小数为偶数整数饼，分接饼均为8饼，以便分接头引出，每饼匝数可选择几个不同数值优化试算，并以控制饼间电压不超过500V为原则，同时还要使扁绕组线的宽厚比便于操作为宜。

本发明的技术解决方案：

一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法，其特征在于，扁绕组线1直接绕在包有玻璃丝网格2的浇注模具上，从起始饼4起，起始饼4采用翻饼换位盘，连续地绕到结尾饼5，结尾饼5为正常绕制盘，基本匝数的饼数应是带小数的奇数进位后的偶数整数，加上分接8饼，总饼数以控制饼间电压不超过500V为宜，分接饼3的标示X1、X2、X3、X4、X5、X6设在中部，线圈按翻饼换位盘与正常绕制盘交错连续式绕制，饼间无垫块，安装浇注模具后，最后进行真空浇注环氧树脂，再加压2～2.5Kg/c㎡处理。

所述扁绕组线1的外包绝缘为双玻璃丝包加薄膜绕包的加强绝缘型绕组线，其匝间绝缘击穿电压不低于1000V，以满足饼间电气强度的技术要求。

为提高绕组进电端抗电压冲击的能力及结构上需要的原因，所述分接饼3、起始饼4、结尾饼5为不满匝饼，起始饼4和结尾饼5的不满匝应放在最外层几匝，同时在不满匝处垫上与扁绕组线1厚度和宽度相等的绝缘材料，使其辐向尺寸与基本饼相近。

为便于分接头的引出，所述分接饼3，总是设计成8饼，当不满匝过多时，可以通过改变线规尺寸，使分接饼辐向尺寸与基本饼的辐向尺寸相近，实现绕组线1轴向填充率的进一步提高。

本发明的有益效果具体：

本发明取消了饼与饼之间的垫块，实现轴向填充率几乎为百分之百，这是因为树脂真空浇注式线圈是整体全包封的，其散热是通过热传导，将线圈内部的热量传导到线圈外表面，再通过表面热辐射和对流散发到空气中去，饼与饼之间的树脂以及加强绝缘型绕组线足以满足散热和抗过电压冲击的技术要求。从起始饼连续地绕到结尾饼，这样又使电压较为均匀分布，提高了电气强度。

本发明适用于10～35KV级用扁绕组线绕制的线圈，以一台10KV2000KVA高压D接法的环氧树脂浇注变压器为例：

高压线圈设计成饼式连续式线圈，饼间无垫块，其外形结构主要尺寸为：铁心中心距580mm，铁心窗高785mm，高压线圈浇注体外径φ554mm，总耗用铜绕组线（含铜箔）1097Kg，耗用硅钢片2661Kg，达到负载损耗14455瓦，空载损耗2455瓦。

而高压线圈按常规设计成6段圆筒式线圈，毎段间空有绝缘距离，其外形结构主要尺寸为：铁心中心距590mm，铁心窗高810mm，高压线圈浇注体外径φ564mm，总耗用铜绕组线（含铜箔）1088Kg，耗用硅钢片2719Kg，达到负载损耗14543瓦，空载损耗2508瓦。

两种线圈相比，耗用铜绕组线相近，但饼式线圈体积更为紧凑，耗用硅钢片少58Kg，空载损耗降低53瓦，负载损耗也要降低88瓦。从中可以看出无饼间垫块的连续式浇注线圈的成本优势和节能优势。

附图说明

图1是本发明一种无饼间垫块的连续式浇注线圈原理示意图。

图2是一种6段圆筒式线圈原理示意图（不限于5层）。

图中：扁绕组线1，玻璃丝网格2，分接饼3，起始饼4，结尾饼5，段间距离6。

具体实施方式

本发明可以通过发明内容中公开的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例，利用本发明一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法原理，可以制成各种无饼间垫块的连续式线圈，亦包含在本权利要求保护范围内。

实施例1：10KV、D接法无饼间垫块的连续式浇注线圈

一台高压10±2×2.5％KV、D接法的配电变压器，设计成共有455匝（基本匝数411匝、分接匝数11匝×4）、基本饼数=411/9=45.667（奇数整数带有小数），进小数为偶数整数，即46饼，加上分接饼8饼，总饼数为54饼、满匝饼为9匝，饼间最大电压415.8V，分接头X1—X3、X3—X5、X2—X4、X4—X6设在中部向结尾饼偏1饼的位置，毎个分接头之间均为11匝的无饼间垫块连续式浇注线圈，从第1饼绕至第24饼共24饼，用2.5X12.5双玻璃丝包加薄膜绕包绕组线绕制，逢单数饼按翻饼换位盘绕制，逢双数饼按正常绕制盘绕制，且第1饼有不满匝2匝；从第25饼至第32饼共8饼，依次为X5—X3、X3—X1、X2—X4、X4—X6分接头引出，毎2个分接头之间的11匝绕制2盘，1盘为6匝，1盘为5匝，用4X7.5双玻璃丝包加薄膜绕包绕组线绕制；再从第33饼绕至第54饼共22饼，用2.5X12.5双玻璃丝包加薄膜绕包绕组线绕制，逢单数饼按翻饼换位盘绕制，逢双数饼按正常绕制盘绕制，且第54饼有不满匝1匝；绕完后，54饼的辐向尺寸均相近，经包扎整理、安装浇注模，进行真空浇注环氧树脂，再加压2～2.5Kg/c㎡处理，即成无饼间垫块的连续式浇注线圈。

Claims (4)

1.一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法，其特征在于，扁绕组线(1)直接绕在包有玻璃丝网格(2)的浇注模具上，从起始饼(4)起，起始饼(4)采用翻饼换位盘，连续地绕到结尾饼(5)，结尾饼(5)为正常绕制盘，基本匝数的饼数应是带小数的奇数进位后的偶数整数，加上分接8饼，总饼数以控制饼间电压不超过500V，分接饼(3)的标示X1、X2、X3、X4、X5、X6设在中部，线圈按翻饼换位盘与正常绕制盘交错连续式绕制，饼间无垫块，安装浇注模具后，最后进行真空浇注环氧树脂，再加压2～2.5Kg/c㎡处理。

2.根据权利要求1所述的一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法，其特征在于，所述扁绕组线(1)的外包绝缘为双玻璃丝包加薄膜绕包的加强绝缘型绕组线，其匝间绝缘击穿电压不低于1000V，以满足饼间电气强度的技术要求。

3.根据权利要求1或2所述的一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法，其特征在于，所述分接饼(3)、起始饼(4)、结尾饼(5)为不满匝饼，起始饼(4)和结尾饼（5）的不满匝应放在最外层几匝，同时在不满匝处垫上与扁绕组线（1）厚度和宽度相等的绝缘材料，使其辐向尺寸与基本饼一致。

4.根据权利要求1或2所述的一种无饼间垫块的连续式浇注线圈制造方法，其特征在于，所述分接饼(3)设计成8饼，当不满匝过多时，可以通过改变线规尺寸，使分接饼辐向尺寸与基本饼的辐向尺寸一致。