CN104167279A - 一种变压器低压绕组单螺旋换位结构及换位方法 - Google Patents

Abstract

一种变压器低压绕组单螺旋换位结构及换位方法，线圈内径处均分设置有多个撑条，每两个撑条之间的线圈上设置有一个S形换位结构，每个换位结构处，导线完全均匀换位，线饼的最上面一根导线移至线饼的最下面，线饼最下面一根导线移至线饼的最上面。本发明消除了绕组在换位处的安匝分布不平衡，从而使横向漏磁分布均匀，可以使线圈轴向尺寸降低3根导线高度和3个油道高度，增加了导线填充率，节约了铜导线用量，同时也降低了铁窗高度，提高了变压器的经济效益。

Description

一种变压器低压绕组单螺旋换位结构及换位方法

技术领域

本发明属于大型变压器制造领域，具体涉及一种变压器低压绕组单螺旋换位结构

背景技术

在大容量变压器低压绕组设计中，环流损耗是导线不完全换位引起的。如果导线为不完全换位，且导线的厚度较大，在绕组中产生的环流损耗也较大，严重影响了变压器的性能指标。因而如何减小环流损耗是该变压器绕组设计改进的关键。

单螺旋绕组形式被普遍用于低电压大电流绕组上，因此变压器的低压绕组常选用单螺旋绕组形式。为了降低绕组的附加损耗螺旋式绕组均要进行换位。通常选用“一次标准换位”、“2.1.2换位”和4.2.4换位”，这些传统换位方法只是局部有所改善，不能有效的降低涡流损耗，而且高度也随着换位处增高，影响变压器的性能指标。

发明内容

本发明针对以上缺点，进一步对其进行技术革新，提供了一种变压器低压绕组单螺旋的换位结构，不增加高度，且使得横向漏磁分布均匀，降低线圈轴向尺寸，提高变压器性能的目的。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案来实现：

一种变压器低压绕组单螺旋换位结构，线圈内径处均分设置有多个撑条，每两个撑条之间的线圈上设置有一个S形换位结构，每个换位结构处，导线完全均匀换位，线饼的最上面一根导线移至线饼的最下面，线饼最下面一根导线移至线饼的最上面。

进一步，导线在S形换位结构弯折处，从内到外留有10-15度的安全裕度，防止单根导线在S处弯折时损坏绝缘。

进一步，在线饼幅60毫米处导线外加包绝缘，防止单根导线在S弯处与其他导线短路。

进一步，所述S形换位结构处油道的高度不小于包绝缘导线的厚度加上两毫米。

进一步，导线为组合导线，换位结构处组合导线内部的单根导线全部完全均匀换位，组合导线最里边的线换到最外边，最外边的线换到最里边。

进一步，组合导线的两根导线之间在S形换位结构的弯折处加0.5毫米厚的U形纸板；U形纸板从弯折处包到60毫米处；设有U形纸板的两根导线外一起加包绝缘，绝缘的厚度为6-10倍的单根导线绝缘的厚度，采取上述措施可防止导线与导线之间短路。

本发明还提供一种变压器低压绕组单螺旋换位结构的换位方法，在每个换位处，将线饼最上面一根导线移至线饼的最下面，换位次数为并联导线根数。

进一步，相邻两个S形换位结构之间的跨距为l，所述中间换位间距其中n为撑条数目，w为线圈匝数，m为导线并饶根数，所得l值取整数。

总之，本发明的有益效果为：

本发明中全换位为均匀换位，换位次数为并联导线根数减1，在每个换位处，将线饼最上面一根导线移至线饼的最下面(在一个档位内完成换位)，这样不仅不增加高度，而且消除了绕组在换位处的安匝分布不平衡，从而使横向漏磁分布均匀，使线圈导线中的附加损耗相应减少，可以比传统2.1.2换位4.2.4换位降低约80％的环流损耗；同时可以使线圈轴向尺寸降低3根导线高度和3个油道高度，增加了导线填充率，节约了铜导线用量，同时也降低了铁窗高度；降低了变压器的成本，提高了变压器的使用效率。

附图说明

图1是本发明实施例1中变压器低压绕组单螺旋换位结构的示意图。

图2是图1中S形换位结构E向示意图。

图3是图1中S形换位结构包绝缘示意图。

图4是本发明实施例2中组合导线内部单根导线换位示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

换位间距指相邻两次换位的“S”弯之间的跨距。图1是本明实施例中变压器低压绕组单螺旋换位结构的示意图。如图1所示撑条1沿线圈内径均分，起支撑作用。相邻两撑条间为一档，沿线圈一周，撑条数与档数量相同，换位间距一般以档的个数来表示，其计算公式如下：

(四舍五入取整)

l-中间换位间距

n-撑条数目

w-线圈匝数

m-导线并绕根数

单螺旋式线圈为多根扁线并联，全部并绕扁线重迭组成一个线饼，每绕一匝前进一个线饼，即不考虑换位形式时，线圈匝数W＝线饼数，一饼线均分为n个档，一个单螺旋线圈有w个线饼，n*w＝个单螺旋线圈共有的档数。

首末端的换位间距l″表示第一个和最后一个换位分别和首末端出头的档数。

l′＝n·w-(m-1)·l(取整)

$l^{\′\′}=\frac{1}{2}\·l^{\′}$

l′-首末间距之和

若l′为奇数，则首端换位节距和末端换位间距差一档，若为偶数，则相等。

线圈内径处均分设置有多个撑条1，每两个撑条1之间的换位线饼2上设置有一个S形换位结构3。

每个换位结构3处，导线完全均匀换位，线饼的最上面一根导线移至线饼的最下面，线饼最下面一根导线移至线饼的最上面.

当单根导线折S弯时这时容易损坏绝缘，所以导线在S形换位结构3弯折处，从内到外留有10-15度的安全裕度。

为防止单根导线在S弯处与其他导线短路，所以应在线饼幅60毫米处加包绝缘。所述绝缘采用纸板条，具体如图2和图3所示，图2是图1中S形换位结构E向示意图。B/2处为整个S弯中间部分，因为此处容易将绝缘卡破，所以需加厚此部分的绝缘，优选绝缘厚度σ为0.5mm，B/4为B/2的过度部分。

图3是图1中S形换位结构包绝缘示意图。在S形换位结构3处用厚度0.5mm，宽度60mm的纸板5条沿线饼幅向将导线6绕包一周，靠S弯处搭接。

设计时，S形换位结构3处油道的高度不小于包绝缘导线的厚度加上两毫米，线圈尽量只设1种油道。

实施例2

当线圈采用组合导线时，采用本发明的换位结构时，组合导线内部的单根导线需进行换位。图4是本实施例中组合导线内部单根导线换位示意图，具体见图4所述，将最里边的导线换到最外边，最外边的导线换到最里边。为了防止导线与导线之间短路，在两根导线之间加0.5厚的纸板5放至导线折弯处，，此处所述纸板5为U形纸板。将U形纸板5从导线折弯处包到60毫米处，最后将两根导线再一起加包绝缘包至I厚，I为6-10倍的单根导线包纸厚度。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做出的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种变压器低压绕组单螺旋换位结构，其特征在于，线圈内径处均分设置有多个撑条，每两个撑条之间的线圈上设置有一个S形换位结构，每个换位结构处，导线完全均匀换位，线饼的最上面一根导线移至线饼的最下面，线饼最下面一根导线移至线饼的最上面。

2.根据权利要求1所述的换位结构，其特征在于，导线在S形换位结构弯折处，从内到外留有10-15度的安全裕度。

3.根据权利要求1所述的换位结构，其特征在于，在线饼幅60毫米处导线外加包绝缘。

4.根据权利要求1所述的换位结构，其特征在于，所述S形换位结构处油道的高度不小于包绝缘导线的厚度加上两毫米。

5.根据权利要求1所述的换位结构，其特征在于，导线为组合导线，换位结构处组合导线内部的单根导线全部完全均匀换位，组合导线最里边的线换到最外边，最外边的线换到最里边。

6.根据权利要求5所述的换位结构，其特征在于，组合导线的两根导线之间在S形换位结构的弯折处加0.5毫米厚的U形纸板，U形纸板从弯折处包到60毫米处。

7.根据权利要求6所述的换位结构，其特征在于，设有U形纸板的两根导线外一起加包绝缘，绝缘的厚度为6-10倍的单根导线绝缘的厚度。

8.如权利要求1所述的变压器低压绕组单螺旋换位结构的换位方法，其特征在于，在每个换位处，将线饼最上面一根导线移至线饼的最下面，换位次数为并联导线根数。

9.根据权利要求9所述的换位方法，其特征在于，相邻两个S形换位结构之间的跨距为l，所述中间换位间距其中n为撑条数目，w为线圈匝数，m为导线并饶根数，所得l值取整数。