CN105023745A - 树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法 - Google Patents

Abstract

树脂绝缘干式长圆饼式线圈，包括端绝缘、导线、内表绝缘、外表绝缘和出线端子。本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法，其长圆饼式线圈减少了变压器的铁芯用量，制造成本下降12%左右，使变压器的空载损耗、空载电流和噪音等得到优化；连续排列的线圈结构，提高了导线的填充系数，散热性好，过负荷能力更强，均衡了线圈间的电场强度，减小了局部放电，便于环氧树脂的浇注，不易出现气孔、缩松和开裂等现象，提高了变压器安全性能并降低了损耗；靠近端部不满匝设计的线圈，优化了电场强度。

Description

树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法。

背景技术

在低碳经济和节能减排的今天，节能产品成为了关键。在电力系统中作为电能传输的变压器，在运行时，本身要消耗部分电能，同时还须经受雷电冲击、过负荷冲击及绝缘老化的考验；安全节能的经济运行方式，如果简单地通过以追加材料消耗的方式来换取，用户必须增加大量一次性资金的投入，为此设计出安全、高效、低成本的变压器是当下的必然趋势。

现有的树脂绝缘干式变压器高压线圈基本上都是分段层式结构，由于段间距离较大，所以整个线圈中导线的填充系数较小，即利用率低、成本高。同时由于结构的特殊性，局部电场强度较高，局部放电量不易控制。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足之处，提供一种安全节能高效的树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法。

本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，包括端绝缘、导线、内表绝缘、外表绝缘和出线端子。所述的线圈截面为长圆形，其铁心截面也同样为长圆形，较传统圆型结构的铁心和线圈来说，在铁心横截面积相同的情况下，两铁心柱间的距离减少，铁心用量相应减少。线圈的两端设置端绝缘玻璃网格布条，在线圈的内层设置有内表绝缘玻璃网格布，所说的内表绝缘玻璃网格布表面缠有玻璃丝带，在内表绝缘的玻璃网格布上设置有白色聚酯薄膜板，所述的白色聚酯薄膜板呈圆周方向放置，导线在白色聚酯薄膜板上，至上而下为饼式连续排列，相邻两饼间紧密靠在一起，相当于取消了段间的空隙，这样的排列方式，导线的填充系数高，线圈在辐向尺寸相同的情况下，轴向高度下降了，铁心柱的高度减小，同时铁心用量减少，所以因整个铁心的重量减少，变压器的空载损耗、空载电流和噪音会随着铁心重量的减少而变小。所述的线圈除首尾各三饼为不满匝设计，所述的首尾的前两饼不满匝设计即为每饼内外一匝均以玻璃网格布条垫平，其首尾的第三饼最外一匝为玻璃网格布条，分接区为加强绝缘外，其余均为满匝设计，即均以导线绕制并匝数相同，这样饼间电压比较均匀，首尾端电场强度得以改善，局部放电量减小，变压器的抗雷电冲击性能也得以提高，通过高次谐波的能力得以加强，变压器运行时的安全性能更加有保障。在线圈外层设置有外表绝缘玻璃网格布，所说的外表绝缘玻璃网格布外同样绑有玻璃丝带，并焊接设置有出线端子，整只线圈由环氧树脂浇注固化成型，不易出现气孔、缩松、开裂等浇注缺陷，更有效地延长变压器的使用寿命。树脂绝缘干式长圆饼式线圈绕制方法包括以下步骤：根据本发明线圈的内径尺寸，首先，在作为内模的钢板上涂抹脱模液，以厚度2mm玻璃网格布作为线圈的内表绝缘，并用玻璃丝带绑好，再沿圆周方向分条放置0.5mm厚的白色聚酯薄膜板，以便线饼绕制时的拉紧。然后，在线圈的起绕一端，先放置15mm宽的玻璃网格布条作为端绝缘，厚度以线圈辐向尺寸为准，第一饼线圈为反饼绕制，所说的反饼绕制，要一匝一匝地翻上去，并且在长圆型的直线部分用绝缘橡胶锤砸紧，使整饼紧实，减少沿圆周方向的拉紧，以保护导线绝缘层，避免损伤，先以玻璃网格布条垫起第一匝，中间以导线绕制，直至倒数第二匝，然后在用玻璃网格布条垫平后一匝，在第一饼线圈的后面绕制第二饼，所说的第二饼为正饼绕制，先以玻璃网格布条垫起第一匝，中间以导线绕制，直至倒数第二匝，然后再用玻璃网格布条垫平后一匝，在第二饼线圈的后面绕制第三饼，所说的第三饼为反饼绕制，先以导线绕制，直至倒数第二匝，然后用玻璃网格布条垫平后一匝，从第四饼开始以满匝绕制，在绕制几饼后用橡胶锤沿线圈的轴向砸紧。绕制到分接区时，避免因出线头多造成线饼松动，在分接区的每饼导线都要沿圆周方向用玻璃丝带绑扎一周，并在出头处加包绝缘固定牢固。绕制完分接区，直至最后三饼前均以满匝绕制，尾部后三饼与首端三饼相同的方法绕制。然后，放置15mm宽的玻璃网格布作为端绝缘，用辅助夹具轴向夹紧达到要求，并在线圈的外表面缠绕2mm厚的玻璃网格布作为外表绝缘。最后，用玻璃丝带自上而下半叠绕一层，焊接出线端子，装上外模，在真空状态下用环氧树脂浇注，在固化炉中固化成型，然后拆除内外模具，整理好线圈，即可得到本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈。

本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法，其长圆饼式线圈减少了变压器的铁芯用量，制造成本下降12%左右，使变压器的空载损耗、空载电流和噪音等得到优化；连续排列的线圈结构，提高了导线的填充系数，散热性好，过负荷能力更强，均衡了线圈间的电场强度，减小了局部放电，便于环氧树脂的浇注，不易出现气孔、缩松和开裂等现象，提高了变压器安全性能并降低了损耗；靠近端部不满匝设计的线圈，优化了电场强度。

附图说明

附图1为本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈主视的结构示意图，附图2为本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈俯视状态的结构示意图。

1－端绝缘  2－导线  3－内表绝缘  4－外表绝缘  5－出线端子。

具体实施方式

现参照附图1和附图2，结合实施例对本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法说明如下：本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，包括端绝缘1、导线2、内表绝缘3、外表绝缘4和出线端子5。所述的线圈截面为长圆形，其铁心截面也同样为长圆形，较传统圆型结构的铁心和线圈来说，在铁心横截面积相同的情况下，两铁心柱间的距离减少，铁心用量相应减少。线圈的两端设置端绝缘1玻璃网格布条，在线圈的内层设置有内表绝缘3玻璃网格布，所说的内表绝缘3玻璃网格布表面缠有玻璃丝带，在内表绝缘3的玻璃网格布上设置有白色聚酯薄膜板，所述的白色聚酯薄膜板呈圆周方向放置，导线2在白色聚酯薄膜板上，至上而下为饼式连续排列，相邻两饼间紧密靠在一起，相当于取消了段间的空隙，这样的排列方式，导线2的填充系数高，线圈在辐向尺寸相同的情况下，轴向高度下降了，铁心柱的高度减小，同时铁心用量减少，所以因整个铁心的重量减少，变压器的空载损耗、空载电流和噪音会随着铁心重量的减少而变小。所述的线圈除首尾各三饼为不满匝设计，所述的首尾的前两饼不满匝设计即为每饼内外一匝均以玻璃网格布条垫平，其首尾的第三饼最外一匝为玻璃网格布条，分接区为加强绝缘外，其余均为满匝设计，即均以导线2绕制并匝数相同，这样饼间电压比较均匀，首尾端电场强度得以改善，局部放电量减小，变压器的抗雷电冲击性能也得以提高，通过高次谐波的能力得以加强，变压器运行时的安全性能更加有保障。在线圈外层设置有外表绝缘4玻璃网格布，所说的外表绝缘4玻璃网格布外同样绑有玻璃丝带，并焊接设置有出线端子5，整只线圈由环氧树脂浇注固化成型，不易出现气孔、缩松、开裂等浇注缺陷，更有效地延长变压器的使用寿命。树脂绝缘干式长圆饼式线圈绕制方法包括以下步骤：根据本发明线圈的内径尺寸，首先，在作为内模的钢板上涂抹脱模液，以厚度2mm玻璃网格布作为线圈的内表绝缘3，并用玻璃丝带绑好，再沿圆周方向分条放置0.5mm厚的白色聚酯薄膜板，以便线饼绕制时的拉紧。然后，在线圈的起绕一端，先放置15mm宽的玻璃网格布条作为端绝缘1，厚度以线圈辐向尺寸为准，第一饼线圈为反饼绕制，所说的反饼绕制，要一匝一匝地翻上去，并且在长圆型的直线部分用绝缘橡胶锤砸紧，使整饼紧实，减少沿圆周方向的拉紧，以保护导线2绝缘层，避免损伤，先以玻璃网格布条垫起第一匝，中间以导线2绕制，直至倒数第二匝，然后在用玻璃网格布条垫平后一匝，在第一饼线圈的后面绕制第二饼，所说的第二饼为正饼绕制，先以玻璃网格布条垫起第一匝，中间以导线2绕制，直至倒数第二匝，然后再用玻璃网格布条垫平后一匝，在第二饼线圈的后面绕制第三饼，所说的第三饼为反饼绕制，先以导线2绕制，直至倒数第二匝，然后用玻璃网格布条垫平后一匝，从第四饼开始以满匝绕制，在绕制几饼后用橡胶锤沿线圈的轴向砸紧。绕制到分接区时，避免因出线头多造成线饼松动，在分接区的每饼导线2都要沿圆周方向用玻璃丝带绑扎一周，并在出头处加包绝缘固定牢固。绕制完分接区，直至最后三饼前均以满匝绕制，尾部后三饼与首端三饼相同的方法绕制。然后，放置15mm宽的玻璃网格布作为端绝缘1，用辅助夹具轴向夹紧达到要求，并在线圈的外表面缠绕2mm厚的玻璃网格布作为外表绝缘4。最后，用玻璃丝带自上而下半叠绕一层，焊接出线端子5，装上外模，在真空状态下用环氧树脂浇注，在固化炉中固化成型，然后拆除内外模具，整理好线圈，即可得到本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈。使用本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈及绕制方法，其长圆饼式线圈减少了变压器的铁芯用量，制造成本下降12%左右，使变压器的空载损耗、空载电流和噪音等得到优化；连续排列的线圈结构，提高了导线的填充系数，散热性好，过负荷能力更强，均衡了线圈间的电场强度，减小了局部放电，便于环氧树脂的浇注，不易出现气孔、缩松和开裂等现象，提高了变压器安全性能并降低了损耗；靠近端部不满匝设计的线圈，优化了电场强度。

Claims (9)

1.树脂绝缘干式长圆饼式线圈绕制方法，其特征在于，首先，在作为内模的钢板上涂抹脱模液，以玻璃网格布作为线圈的内表绝缘（3），并用玻璃丝带绑好，再沿圆周方向分条放置白色聚酯薄膜板，以便线饼绕制时的拉紧，然后，在线圈的起绕一端，先放置15mm宽的玻璃网格布条作为端绝缘（1），厚度以线圈辐向尺寸为准，第一饼线圈为反饼绕制，所说的反饼绕制，要一匝一匝地翻上去，并且在长圆型的直线部分用绝缘橡胶锤砸紧，使整饼紧实，减少沿圆周方向的拉紧，以保护导线绝缘层，避免损伤，先以玻璃网格布条垫起第一匝，中间以导线绕制，直至倒数第二匝，然后在用玻璃网格布条垫平后一匝，在第一饼线圈的后面绕制第二饼，所说的第二饼为正饼绕制，先以玻璃网格布条垫起第一匝，中间以导线（2）绕制，直至倒数第二匝，然后在用玻璃网格布条垫平后一匝，在第二饼线圈的后面绕制第三饼，所说的第三饼为反饼绕制，先以导线（2）绕制，直至倒数第二匝，然后用玻璃网格布条垫平后一匝，从第四饼开始以满匝绕制，在绕制几饼后用橡胶锤沿线圈的轴向砸紧，绕制到分接区时，避免因出线头多造成线饼松动，在分接区的每饼导线（2）都要沿圆周方向用玻璃丝带绑扎一周，并在出头处加包绝缘固定牢固，绕制完分接区，直至最后三饼前均以满匝绕制，尾部后三饼与首端三饼相同的方法绕制，然后，放置的玻璃网格布作为端绝缘（1），用辅助夹具轴向夹紧达到要求，并在线圈的外表面缠绕玻璃网格布作为外表绝缘（4），最后，用玻璃丝带自上而下半叠绕一层，焊接出线端子（5），装上外模，在真空状态下用环氧树脂浇注，在固化炉中固化成型，然后拆除内外模具，整理好线圈，即可得到本发明所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈。

2.根据权利要求1所述方法步骤绕制得到的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，包括端绝缘（1）、导线（2）、内表绝缘（3）、外表绝缘（4）和出线端子（5），其特征在于，在线圈的两端设置有端绝缘（1）玻璃网格布条，在线圈的内外两层均设置有玻璃网格布作为绝缘层，所述的线圈除首尾各三饼为不满匝设计，所述的首尾的前两饼不满匝设计即为线圈的每饼内外一匝均以玻璃网格布条垫平，其首尾的第三饼最后一匝为玻璃网格布条，分接区为加强绝缘外，其余均为满匝设计，即每饼匝数相同，导线（2）出头处均焊接设置有出线端子（5），整只线圈由环氧树脂浇注固化成型。

3.根据权利要求2所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所述的线圈截面为长圆形，其铁心截面也同样为长圆形。

4.根据权利要求2所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所说的饼式线圈至上而下呈紧密连续排列。

5.根据权利要求2所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所说的内表绝缘（3）玻璃网格布上缠有玻璃丝带，在内表绝缘3的玻璃网格布上设置有白色聚酯薄膜板，所述的白色聚酯薄膜板呈圆周放置。

6.根据权利要求2所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所说的外表绝缘（4）玻璃网格布外同样绑有玻璃丝带。

7.根据权利要求1或2所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所说的端绝缘（1）玻璃网格布条宽度为15mm。

8.根据权利要求1或2所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所说的内外两层绝缘玻璃网格布厚度为2mm。

9.根据权利要求1或4所述的树脂绝缘干式长圆饼式线圈，其特征在于，所说的白色聚酯薄膜板厚度为0.5mm。