CN107025991A - 一种有载调容变压器低压绕组结构及绕制方法、变压器 - Google Patents

Abstract

一种有载调容变压器低压绕组结构及绕制方法、变压器，该低压绕组结构包括低压I段、低压II段、低压III段以及五根引出铜排，三段均采用铜箔绕制，铜排引出，低压III段位于内侧，低压I段和低压II段轴向并列，位于外侧；低压III段采用x铜排和x₂铜排引出，低压I段采用a₁铜排和x₁铜排引出，低压II段采用a₂铜排和x₂铜排引出，铜排x₂为低压III段与低压II共排。该绕组结构先绕制低压III段，铜排x、x₂左侧引出；再绕制低压II段，低压II段匝数绕制完毕先临时紧固；接着再绕制低压I段，铜排a₁、x₁左侧引出；最后引出铜排a₂。该结构采用铜箔绕制，具有工艺性好、绕制效率高、产品机械强度高、引线装配简便整洁等特点，提高了变压器的耐受短路能力。

Description

一种有载调容变压器低压绕组结构及绕制方法、变压器

技术领域

本发明涉及一种有载调容变压器低压绕组的结构和绕制方法、变压器，可适用于油浸式和干式调容变压器，属于配电变压器技术领域。

背景技术

有载调容变压器是通过高压D-Y、低压并-串同时转换实现有载调容的。低压绕组由三段线匝组成，其中两段为串并线匝，一段为公共线匝，共有六个引出头。目前，低压绕组多采用三层圆筒式结构，导线由多根辐向和轴向并联的纸包扁铜线组成。因有辐向并绕根数，要求绕组每层中部进行一次标准换位，三层共需三次标准换位。每组引出头和换位均需将每根导线揻弯、剥离匝绝缘、补包绝缘、出头或换位整形、合包绝缘等多道工序。所以，六个线圈引出头和三个标准换位所用工时占整个绕组的80％以上，造成绕制工艺复杂，生产效率低。

由于低压绕组由多根辐向和轴向并绕的纸包扁铜线螺旋绕制而成，并且低压导线线规较大，导致绕制工艺性差，无法绕制紧实，绕组机械强度低；以及低压绕组螺旋角大，安匝分布不平衡，横向漏磁大，由此产生的轴向电动力也增大。所以，采用这种结构的有载调容变压器抗短路能力差。

CN203760288U公开的《一种用于有载调容变压器上的低压箔绕线结构》，包括出线铜排、箔绕线圈以及绝缘纸筒，所述箔绕线圈包括第一绕组、第二绕组以及第三绕组，其中第二绕组与第三绕组在竖直方向上呈上下对称布置并且位于所述第一绕组的相对一侧，第二绕组与第三绕组之间设有绝缘隔开的绝缘层，该箔绕线圈每层之间设有层间绝缘和端绝缘。该结构中每一绕组均有两根引出铜排，三个绕组共引出六根引出铜排，其中两根为大截面积铜排，四根为小截面积铜排，且由其附图可看出六根引出铜排，其中三根上部引出，三根下部引出，这种方式不能有效减小引出铜排所占用铁心和绕组的空间，成本较高。

发明内容

本发明针对现有低压绕组采用多根导线并绕的圆筒式结构的不足，提出一种工艺性好、抗短路能力高的有载调容变压器低压绕组结构。

本发明的有载调容变压器低压绕组结构，采用以下技术方案：

该低压绕组结构，包括低压I段、低压II段、低压III段以及五根引出铜排，三段均采用铜箔绕制，铜排引出，低压III段位于内侧，低压I段和低压II段轴向并列，位于外侧；低压III段采用x铜排和x₂铜排引出，低压I段采用a₁铜排和x₁铜排引出，低压II段采用a₂铜排和x₂铜排引出，铜排x₂为低压III段与低压II段共用。

所述低压I段和低压II段的铜箔截面积和高度均相等。

所述低压III段采用的铜箔截面积是低压I段或低压II段铜箔截面积的1.9～2.2倍。

所述低压III段的铜箔高度等于低压I段铜箔高度、低压II段铜箔高度以及低压I段与低压II段间隔距离之和。所述低压I段与低压II段间隔距离为15～20mm。

所述a₁铜排、a₂铜排、x₁铜排和x₂铜排的截面积相同。

所述x铜排的截面积或宽度是a₁铜排、a₂铜排、x₁铜排或x₂铜排的截面积或宽度的1.9～2.2倍。

低压绕组内外径图形为长圆形，与所述结构配合的铁心也为长圆形，截面由矩形铁心片叠积而成，低压侧需去两级，方便铜排引出。

本发明的低压绕组应用于有载调容变压器中，当变压器运行在大容量档位时，低压I段和低压II段并联(a₁与a₂连接；x₁与x₂连接)，再与低压III段串联；当变压器运行在小容量档位时，低压I段和低压II段串联(a₂与x₂连接)，再与低压III段串联。

一种变压器，包括上述低压绕组结构。

与上述结构配合的有载调容变压器的高压绕组采用右绕向绕制。

上述有载调容变压器低压绕组结构的绕制方法，是：

(1)先绕制低压III段：

x铜排向左侧引出，固定铜排，确保铜排与低压III段铜箔右侧平齐，进行焊接；x铜排居中位置放置，并临时固定铜排；按匝数绕制好后，临时压紧铜箔，将x₂铜排的位置预留铜箔长度切割，铜排向左引出，焊接铜排与铜箔；

(2)再绕制低压II段：

焊接低压II段铜箔与x₂铜排，确保右侧平齐，临时固定铜排；按要求匝数绕制好后，将低压II段采用绑扎带临时紧固；

(3)接着绕制低压I段：

x₁铜排向左引出，固定铜排，确保铜排与低压I段铜箔右侧平齐，进行焊接；x₁铜排居于中心线左侧放置(即x₂铜排的左侧)，并临时固定铜排；按要求匝数绕制好后，临时压紧铜箔，按a₁铜排的位置预留铜箔长度切割,铜排向左引出，焊接铜排与铜箔；

(4)最后焊接a₂铜排：

a₂铜排向左引出，与低压II段铜箔焊接，绕组成形。

本发明与采用多根导线的圆筒式结构相比，低压III段与低压II段采用共用铜排的方式，三个绕组共有五根引出铜排，其中一根为大截面积铜排，四根为小截面积铜排，且五根铜排均上部引出。采用这种方式可减少引线装配空间，并且使引线走形简便整齐。

本发明具有如下优点：

1.采用铜箔绕制，可以减少导线的出头或换位处揻弯、剥离匝绝缘、整形等工作。提高了生产效率，节约了制造成本。

2.铜箔比导线厚度薄，产生的涡流损耗小，有效降低变压器的损耗，提高变压器的性能。

3.多根导线的圆筒式结构端部存在螺旋角，端部横向漏磁场大，产生的轴向短路力大，而箔式结构则端部平齐，横向漏磁可忽略，产生的轴向短路力小，提高了变压器的耐受短路能力。

4.采用铜箔绕制，工艺性好，绕制紧实，绕组机械强度高，提高了变压器的耐受短路能力。

5.所有引线排均采用上部引出，a₁、a₂、和x₁、x₂铜排分别采用单排双列布置；并且引出出头数量减少，节省了引线装配空间，并且使引线走形简便整齐。

6.与公开的CN203760288U《一种用于有载调容变压器上的低压箔绕线结构》相比，铜排由六根排减少为五根排，有效减小引出铜排所占用铁心和绕组的空间，起到节约成本的目的。

附图说明

图1是本发明有载调容变压器低压绕组结构的原理示意图。

图2是应用本发明的有载调容变压器的工作原理示意图。

图3是本发明有载调容变压器低压绕组结构的辐向示意图。

图4是本发明有载调容变压器低压绕组结构的轴向示意图。

图中：1、铁心，2、低压III段，3、低压I段，4、低压II段，5、铜排x，6、铜排x₂，7、铜排x₁，8、铜排a₁，9、铜排a₂。

具体实施方式

如图1所示，本发明的有载调容变压器低压绕组结构分为三段：用于串并的低压I段3和低压II段4，以及用于公共线匝的低压III段2，低压III段与低压II段通过x₂连接在一起，其余端均独立引出。

如图3和图4，低压III段2、低压I段3和低压II段4均采用铜箔绕制，铜排引出。低压I段3和低压II段4的铜箔截面积和高度均相等，低压III段2采用的铜箔截面积是低压I段3或低压II段4采用的铜箔截面积的1.9～2.2倍。低压III段2的铜箔高度则等于低压I段3的铜箔高度、低压II段4的铜箔高度以及低压I段3与低压II段4中部间隔距离d的三者之和，中间距离d按15～20mm选取。低压III段2位于低压绕组内侧，采用x铜排5和x₂铜排6向上引出，x铜排5居中布置，x₂铜排6居于中心线右侧布置，x铜排5和x₂铜排6末端与低压III段2铜箔底端平齐。图3中(1)、(2)……(9)代表铁心的第几级。

低压I段3和低压II段4轴向并列位于低压绕组外侧，低压I段3采用a₁铜排8和x₁铜排7向上引出，x₁铜排7居于中心线左侧布置，a₁铜排8居于中心线右侧布置，x₁铜排7和a₁铜排8末端与低压I段3铜箔底端平齐。低压II段4采用a₂铜排9和x₂铜排6向上引出，其中铜排x₂为低压III段与低压II共用，a₂铜排9居于中心线左侧布置，a₂铜排9末端与低压II段4铜箔底端平齐。整个低压绕组仅需5根引出铜排，其中x₁铜排7、x₂铜排6、a₁铜排8与a₂铜排9四个铜排规格相同，其截面积相同；x铜排5的截面积或宽度是其余一个铜排的1.9～2.2倍。

与上述结构的低压绕组相配合的部分包括铁心1和高压绕组，与所述结构配合的铁心1也为长圆形结构，铁心1截面的由若干级矩形叠积铁心片组成，为方便铜排的引出，将低压绕组侧去除两级矩形叠积片。

本发明与上述结构配合的高压绕组采用右绕向绕制。

本发明的低压绕组应用于有载调容变压器中，如图2所示，当变压器运行在大容量档位时，低压I段3与低压II段4并联(a₁与a₂连接；x₁与x₂连接)，再与低压III段2串联；当变压器运行在小容量档位时，低压II段4与低压I段3串联(a₂与x₂连接)，再与低压III段2串联。

上述有载调容变压器低压绕组结构的绕制方法如下所述。

(1)先绕制低压III段2：x铜排5向左侧引出，固定铜排，确保铜排与低压III段铜箔右侧平齐，进行焊接；如图3所示，x铜排5居中位置放置，并临时固定铜排；开始绕制，按要求匝数绕制好后，采用压辊临时压紧铜箔，按图所示x₂铜排6的位置预留铜箔长度切割，铜排向左引出，焊接铜排与铜箔；

(2)再绕制低压II段4：焊接低压II段4铜箔与x₂铜排6(确保右侧平齐)，临时固定铜排；开始绕制，按要求匝数绕制好后，先将低压II段采用绑扎带临时紧固；

(3)接着绕制低压I段3：x₁铜排7向左引出，固定铜排，确保铜排与低压I段铜箔右侧平齐，进行焊接；如图3所示，x₁铜排7居于中心线左侧放置(即x₂铜排6的左侧)，并临时固定铜排；开始绕制，按要求匝数绕制好后，采用压辊临时压紧铜箔，按图所示a₁铜排8的位置预留铜箔长度切割,铜排向左引出，焊接铜排与铜箔；

(4)最后焊接铜排a₂：a₂铜排9向左引出，与低压II段4铜箔焊接，绕组成形，最后将低压绕组采用玻璃粘带半迭缠绕两层。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：包括低压I段、低压II段、低压III段以及五根引出铜排，三段均采用铜箔绕制，铜排引出，低压III段位于内侧，低压I段和低压II段轴向并列，位于外侧；低压III段采用x铜排和x₂铜排引出，低压I段采用a₁铜排和x₁铜排引出，低压II段采用a₂铜排和x₂铜排引出，铜排x₂为低压III段与低压II共排。

2.根据权利要求1所述的有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：所述低压I段和低压II段的铜箔截面积和高度均相等。

3.根据权利要求1所述的有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：所述低压III段采用的铜箔截面积是低压I段或低压II段铜箔截面积的1.9～2.2倍。

4.根据权利要求1所述的有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：所述低压III段的铜箔高度等于低压I段铜箔高度、低压II段铜箔高度以及低压I段与低压II段间隔距离之和。

5.根据权利要求4所述的有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：所述低压I段与低压II段间隔距离为15～20mm。

6.根据权利要求1所述的有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：所述a₁铜排、a₂铜排、x₁铜排和x₂铜排的截面积相同。

7.根据权利要求1所述的有载调容变压器低压绕组结构，其特征是：所述x铜排的截面积或宽度是a₁铜排、a₂铜排、x₁铜排或x₂铜排的截面积或宽度的1.9～2.2倍。

8.权利要求1所述有载调容变压器低压绕组结构，应用于有载调容变压器中，当有载调容变压器运行在大容量档位时，低压I段和低压II段并联，再与低压III段串联；当变压器运行在小容量档位时，低压I段、低压II段和低压III段串联。

9.一种变压器，其特征是，包括如权利要求1-8中任一项所述的低压绕组。

10.一种权利要求1所述有载调容变压器低压绕组结构的绕制方法，其特征是：

(1)先绕制低压III段：

x铜排向左侧引出，固定铜排，确保铜排与低压III段铜箔右侧平齐，进行焊接；x铜排居中位置放置，并临时固定铜排；按匝数绕制好后，临时压紧铜箔，将x₂铜排的位置预留铜箔长度切割，铜排向左引出，焊接铜排与铜箔；

(2)再绕制低压II段：

焊接低压II段铜箔与x₂铜排，确保右侧平齐，临时固定铜排；按要求匝数绕制好后，将低压II段采用绑扎带临时紧固；

(3)接着绕制低压I段：

x₁铜排向左引出，固定铜排，确保铜排与低压I段铜箔右侧平齐，进行焊接；x₁铜排居于中心线左侧放置，并临时固定铜排；按要求匝数绕制好后，临时压紧铜箔，将a₁铜排的位置预留铜箔长度切割,铜排向左引出，焊接铜排与铜箔；

(4)最后焊接a₂铜排：

a₂铜排向左引出，与低压II段铜箔焊接，绕组成形。