CN108109826A - 一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构 - Google Patents

一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构 Download PDF

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张冰杰
郭朋英
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Abstract

本发明提供一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，其高压绕组是由内向外的多层绕制结构，并且由下至上分成若干绕组段，将高压绕组的所有绕组段组成若干个绕组对，每个绕组均包括相邻的两个绕组段，两个绕组段中的多层绕组中每层绕组的匝数均由内向外依次递减，依次递减的多层绕组的导线断面形成直角梯形排列结构；并且两个绕组段断面的两个直角梯形排列结构的斜腰相对，从而使两个绕组段中间的绝缘间隔部分也同时形成一个由内向外逐渐增大的等腰梯形断面。本发明均衡考虑每层线圈绕组间电位差设计不同的绝缘距离，这种结构有效的提高了变压器的电气强度，降低了变压器成本，具有很好的经济效益。

Description

一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构
技术领域
本发明涉及环氧浇注干式变压器结构技术领域，特别涉及一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构。
背景技术
目前市场上随着矿用一般型环氧浇注干式变压器广泛应用，市场竞争也越来越激烈，提高电气强度及降低成本就成为大势所趋。而以往矿用一般型环氧浇注干式变压器的高压线圈采用的是矩形线圈结构，即多层层式线圈中每层线圈的匝数相同，线圈段间距离也相同。这种结构在保证变压器电气强度的前提下，环氧树脂材料的使用数量上相对较多，从而增加了变压器成本，降低了变压器的市场竞争力。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，均衡考虑每层线圈绕组间电位差设计不同的绝缘距离，整体绝缘结构呈上宽下窄的梯形形状，总体导线排列呈上窄下宽的梯形形状，这种结构有效的提高了变压器的电气强度，降低了变压器成本，具有很好的经济效益。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，包括铁芯及同心绕制于铁芯上的低压绕组和高压绕组，所述的高压绕组是由内向外的多层绕制结构，并且由下至上分成若干绕组段，绕组外围及绕组段与段之间的间隔由浇注的环氧树脂填充；
所述的高压绕组的所有绕组段组成若干个绕组对，每个绕组对包括相邻的两个绕组段，两个绕组段中的多层绕组中每层绕组的匝数均由内向外依次递减，依次递减的多层绕组的导线断面形成直角梯形排列断面形状；并且两个绕组段断面的两个直角梯形形状的斜腰相对，从而使两个绕组段中间的环氧树脂绝缘间隔部分也同时形成一个由内向外逐渐增大的等腰梯形断面形状。
所述的高压绕组的各个绕组段之间为电气串联，各个绕组段内部的多层绕组之间为电气串联，首尾两个绕组段的绕组终端为高压输出端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，均衡考虑每层线圈绕组间电位差设计不同的绝缘距离，整体绝缘结构呈上宽下窄的梯形形状，总体导线排列呈上窄下宽的梯形形状，梯形线圈结构段间平均绝缘距离远小于常规矩形线圈结构段间平均绝缘距离。这种结构有效的提高了变压器的电气强度，降低了变压器成本，具有很好的经济效益。
2、本发明的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，各层的层间电场强度变化小，最大层间电场强度比矩形结构绕组的最大层间电场强度小，在电气强度上也提高了变压器的安全可靠性。
附图说明
图1为本发明的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构的变压器整体结构示意图；
图2为本发明的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构的高压绕组断面详细结构示意图；
图3为本发明的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构的高压绕组线圈连接示意图；
图4为本发明的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构的高压绕组线圈结构绝缘距离示意图；
图5为现有技术的一般型环氧浇注干式变压器的矩形线圈结构绕组断面结构图；
图6为现有技术的一般型环氧浇注干式变压器的矩形线圈结构绕组线圈连接图；
图7为现有技术的一般型环氧浇注干式变压器的矩形线圈结构绕组结构绝缘距离示意图。
其中：1-高压绕组2-低压绕组3-铁芯4-环氧树脂绝缘5-绕组段6-绕组对7-每层绕组线圈8-绕组层间绝缘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，包括铁芯3及同心绕制于铁芯3上的低压绕组2和高压绕组1。图1中为三相变压器，包括三个铁芯A、B、C和三组高压线圈及低压线圈。
如图1、2所示，所述的高压绕组1是由内向外的多层绕制结构，并且由下至上分成若干绕组段5，绕组外围及绕组段与段之间的间隔由浇注的环氧树脂4填充。
如图2、3所示，所述的高压绕组1的所有绕组段5组成若干个绕组对6，每个绕组对6包括相邻的两个绕组段6-1、6-2，两个绕组段6-1、6-2中的多层绕组中每层绕组7的匝数均由内向外依次递减，依次递减的多层绕组的导线断面形成直角梯形排列断面形状；并且两个绕组段6-1、6-2断面的两个直角梯形形状的斜腰相对，从而使两个绕组段6-1、6-2中间的环氧树脂4绝缘间隔部分也同时形成一个由内向外逐渐增大的等腰梯形断面形状。
如图1、2所示，所述的高压绕组1的各个绕组段5之间为电气串联，如图3、4所示，各个绕组段5内部的多层绕组7之间为电气串联，首尾两个绕组段5的绕组终端为高压输出端。图3、4中为A端和X端。图3中，U2-U10为各层的段间电位差，U2-U10段间电位差逐渐增加。图4中，L2-L10为各层的段间绝缘距离，L2-L10段间绝缘距离也逐渐增加。
以10kV矿用一般型环氧浇注干式变压器为例，如图5、6、7所示，为现有技术的高压线圈为圆筒式矩形线圈结构的环氧浇注干式变压器的绕组结构示意图，其各个层的绕组匝数相同，两个段之间的各个层绝缘距离也相同。图5中，U2-U10为各层的段间电位差，图6中，L2-L10为各层的段间绝缘距离。
当高压线圈为四段圆筒式矩形线圈结构时，总电位差UAX＝10500V，第一段与第二段的最高电位差为U一二＝5250V，如线圈为11层，平均每层匝数为Nm，则平均每层电位差为Um＝5250/11＝477.3V。
采用本发明的梯形线圈结构与矩形线圈各项数值对比如下表：
本发明的梯形线圈结构段间平均绝缘距离远小于常规矩形线圈结构段间平均绝缘距离。新型式的梯形线圈结构段间各层电场强度在350以内，而矩形线圈结构段间各层电场强度都在400以内。由此可以看出：新形式的梯形线圈结构线圈段间平均绝缘距离减小，节省了绝缘材料的数量，降低了变压器整体成本，在电气强度上也提高了变压器的安全可靠性。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (2)

1.一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，包括铁芯及同心绕制于铁芯上的低压绕组和高压绕组，其特征在于，所述的高压绕组是由内向外的多层绕制结构，并且由下至上分成若干绕组段，绕组外围及绕组段与段之间的间隔由浇注的环氧树脂填充；
所述的高压绕组的所有绕组段组成若干个绕组对，每个绕组对包括相邻的两个绕组段，两个绕组段中的多层绕组中每层绕组的匝数均由内向外依次递减，依次递减的多层绕组的导线断面形成直角梯形排列断面形状；并且两个绕组段断面的两个直角梯形形状的斜腰相对，从而使两个绕组段中间的环氧树脂绝缘间隔部分也同时形成一个由内向外逐渐增大的等腰梯形断面形状。
2.根据权利要求1所述的一种矿用一般型环氧浇注干式变压器梯形线圈结构，其特征在于，所述的高压绕组的各个绕组段之间为电气串联，各个绕组段内部的多层绕组之间为电气串联，首尾两个绕组段的绕组终端为高压输出端。
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