CN109300672A - 一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构及其安装方法,高压绕组和低压绕组位置并列,铁轭位置在高压绕组和低压绕组的上下两端部,铁轭分上铁轭和下铁轭,其特征在于,在高压绕组和低压绕组的端部与铁轭对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,铁轭隔板绝缘通过压紧螺杆固定在压板上或通过拉紧螺杆固定,铁轭隔板绝缘一面遮盖高压绕组和低压绕组的端部,铁轭隔板绝缘另一面遮盖铁轭的对应端,相对上铁轭和下铁轭,铁轭隔板绝缘分上铁轭隔板绝缘和下铁轭隔板绝缘,上下铁轭隔板绝缘形成绕组端部与铁轭间的屏障。采用铁轭隔板绝缘后,可缩小绕组端部到铁轭间的距离,缩小率为25~30%,从而缩小了铁心窗高和整个产品的高度,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及干式变压器的制造,具体涉及一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构及其安装方法。
背景技术
干式变压器的主绝缘是指高压线圈对它本身以外的其他结构件的绝缘,包括高压线圈对低压线圈、高压线圈对铁轭、高压线圈对夹件和压板,以及高压线圈不同相线圈之间的绝缘(相间绝缘),即是高压线圈对地绝缘和相间绝缘。不同电压等级的主绝缘尺寸完全不相同。因而,主绝缘尺寸决定了变压器的的外型尺寸,也就决定了变压器的制造成本。主绝缘尺寸越小,制造成本越低,反之,制造成本越高。
如何在满足变压器各项技术性能要求的前提下,千方百计缩小主绝缘尺寸,一直是变压器设计和制造者首当其冲的探索课题。
干式变压器的主绝缘尺寸,首先必须满足耐受工频耐压和雷电冲击电压的电气性能要求,同时,必须满足阻抗电压技术性能的要求和线圈温升限值的要求。例如:F级绝缘10KV—1000KVA的干式变压器,主绝缘尺寸应能同时满足耐受工频耐压35KV、雷电冲击电压75KV、120℃时阻抗电压6%、线圈温升限值100K等技术要求。高压线圈对铁轭的距离是主绝缘的主要尺寸之一。
由于干式变压器绕组端部到铁轭间存在极不均匀的电场,很容易发生局部放电现象,为此对绕组端部到铁轭之间的绝缘距离必须加大。对10KV级产品而言,除了高压线圈和低压线圈的表面环氧树脂包封层外,其空气距离为40~50 mm。35KV级产品空气距离则高达150mm以上。国内文献指出,在绕组端部到铁轭间的不均匀电场中,增加屏障,可以控制和影响空间电荷分布,从而提高气隙的放电电压,达到缩小绕组端部到铁轭间绝缘距离的目的。但由于安装屏障存在许多结构上的困难,没有被釆用,只有釆取放大绕组端部到铁轭间的绝缘距离,来满足产品电气强度的要求。
发明内容
本发明釆取在干式变压器绕组端部到铁轭间,安装铁轭隔板绝缘,作为屏障,提高放电电压,缩小铁心窗高和整个产品的高度。
本发明技术方案之一:
一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构,高压绕组和低压绕组位置并列,铁轭位置在高压绕组和低压绕组的上下两端部,铁轭分上铁轭和下铁轭,在高压绕组和低压绕组的端部与铁轭对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,铁轭隔板绝缘通过压紧螺杆固定在压板上或通过拉紧螺杆固定,铁轭隔板绝缘一面遮盖高压绕组和低压绕组的端部,铁轭隔板绝缘另一面遮盖铁轭的对应端,相对上铁轭和下铁轭,铁轭隔板绝缘分上铁轭隔板绝缘和下铁轭隔板绝缘,上铁轭隔板绝缘和下铁轭隔板绝缘形成绕组端部与铁轭间的屏障。
进一步,铁轭隔板绝缘的长度尺寸是两边的压紧螺杆或拉紧螺杆之间的距离加安装孔余量,其中变压器容量的大小决定铁轭夹件之间距离,进而确定两边的压紧螺杆或拉紧螺杆之间的距离;宽度尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去30~50mm;厚度尺寸为2~4mm。
进一步,铁轭隔板绝缘屏障层数设置为:10KV级为一层,20~35KV级为二层以上。
本发明技术方案之二:
一种干式变压器的铁轭隔板绝缘安装方法,在高压绕组和低压绕组的端部与铁轭对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,以上铁轭隔板绝缘为例,对于10KV级产品,在高压绕组的上端部和低压绕组的上端部与上铁轭下端部之间的空气通道中设置第一上铁轭隔板绝缘;
第一上铁轭隔板绝缘的形状平底通槽结构,平底通槽槽口朝上铁轭下端部,平底通槽槽底朝高压绕组和低压绕组的上端部;
第一平底通槽槽底的高H11为第一空气通道间隔距离H1的二分之一;
第一上铁轭隔板绝缘的长度尺寸是两边的压紧螺杆之间的距离加安装孔余量,其中变压器容量的大小决定铁轭夹件之间距离,进而确定两边的压紧螺杆之间的距离;宽度尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去30~50mm;厚度尺寸为2~4mm;
铁心夹件为拉板式结构,第一上铁轭隔板绝缘通过压紧螺杆来固定;在紧固压紧螺杆时,放入第一上铁轭隔板绝缘,压紧螺杆从第一上铁轭隔板绝缘上设有的四个安装孔中穿过,用螺母压紧;
第一下铁轭隔板绝缘与第一上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
进一步,对于20KV级以上的产品,采用第二上轭隔板绝缘,第二上轭隔板绝缘由上下两层结构为平底通槽的铁轭隔板绝缘组成,两层平底通槽的槽底将第二空气通道间隔距离H2分为三等分;第二下铁轭隔板绝缘与第二上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
本发明技术方案之三:
一种干式变压器的铁轭隔板绝缘安装方法,在高压绕组和低压绕组的端部与铁轭对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,以上铁轭隔板绝缘为例,对于10KV级产品,在高压绕组的上端部和低压绕组的上端部与上铁轭下端部之间的空气通道中设置第三上铁轭隔板绝缘;
第三上铁轭隔板绝缘结构为平板式;
第三上铁轭隔板绝缘的长度尺寸是两边的拉紧螺杆之间的距离加安装孔余量,其中变压器容量的大小决定铁轭夹件之间距离,进而确定两边的拉紧螺杆之间的距离;宽度尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去30~50mm;厚度尺寸为2~4mm;
铁心夹件为拉杆式结构,通过拉紧螺杆固定第三上铁轭隔板绝缘,在紧固拉紧螺杆时,放入第三上铁轭隔板绝缘,拉紧螺杆从第三上铁轭隔板绝缘上设有的二个安装孔中穿过,用拉紧螺杆上的螺母夹紧并定位,第三上铁轭隔板绝缘将第三空气通道间隔距离H3平分成二等分;第三下铁轭隔板绝缘与第三上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
进一步,对于20KV级以上的产品,采用第四上铁轭隔板绝缘,第四上铁轭隔板绝缘由上下两层结构为平板式的铁轭隔板绝缘组成,两层平板式的铁轭隔板绝缘将第四空气通道间隔距离H4分为三等分;第四下铁轭隔板绝缘与第四上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
本发明采用铁轭隔板绝缘后,控制和影响了绕组与铁轭之间空气通道中的不均匀电荷分布,起到屏障作用,提高了气隙的放电电压,可缩小绕组端部到铁轭间的距离,缩小率为25~30%,从而缩小了铁心窗高和整个产品的高度,降低了成本。
附图说明
图1是本发明安装位置正视结构示意图;
图2是本发明铁心夹件为拉板式结构时单层铁轭隔板绝缘安装位置A-A剖视结构示意图;
图3是本发明铁心夹件为拉板式结构时单层铁轭隔板绝缘形状侧视结构示意图;
图4是本发明铁心夹件为拉板式结构时单层铁轭隔板绝缘形状俯视结构示意图;
图5是本发明铁心夹件为拉板式结构时遮盖高、低压绕组屏障情况B-B剖视结构示意图;
图6是本发明铁心夹件为拉板式结构时双层铁轭隔板绝缘安装位置A-A剖视结构示意图;
图7是本发明铁心夹件为拉板式结构时双层铁轭隔板绝缘形状侧视结构示意图;
图8是本发明铁心夹件为拉板式结构时双层铁轭隔板绝缘形状俯视结构示意图;
图9是本发明铁心夹件为拉杆式结构时单层铁轭隔板绝缘安装位置A-A剖视结构示意图;
图10 是本发明铁心夹件为拉杆式结构时单层铁轭隔板绝缘形状示意图;
图11是本发明铁心夹件为拉杆式结构时遮盖高、低压绕组屏障情况B-B剖视结构示意图;
图12是本发明铁心夹件为拉杆式结构时双层铁轭隔板绝缘安装位置A-A剖视结构示意图。
图中:上铁轭隔板绝缘1-1,1-2,1-3,1-4,高压绕组2,低压绕组3,铁轭4,压紧螺杆5,螺母6,压板7,铁板8,槽钢9,拉紧螺杆10,螺母11。
具体实施方式
本发明通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述,然而,本发明的范围并不限于下述实施例。
用环氧玻璃布板或其它高绝缘材料成型后制成的铁轭隔板绝缘,安装在高压绕组2和低压绕组3的上、下端部到铁轭4下、上端部之间的空气距离H中,其安装位置见图1,用压紧螺杆5上的螺母6固定在压板7上(图2),或用拉紧螺杆10的螺母11,固定在空气距离H中(图9),遮盖高压绕组2和低压绕组3的上端以及下端对铁轭4的最近距离E面积部分(图2),起着绕组端部到铁轭间的屏障作用。
铁轭隔板绝缘长度L尺寸是根据变压器容量的大小决定铁轭4夹件之间距离,进而确定压紧螺杆5或拉紧螺杆10之间的距离而定。宽度W尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去约(15~25)mm×2。
铁轭隔板绝缘的屏障层数,应视高压绕组2的电压等级而确定,通常,10KV级为一层,20~35KV级为二层及以上。
以下实施例中,以上铁轭隔板绝缘1-1,1-2,1-3,1-4为例进行说明,下铁轭隔板绝缘与上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
实施例1:
当铁心夹件为铁板8或其它拉板式结构时,拉板藏于铁心柱外接圆內不暴露,上铁轭隔板绝缘只有靠压紧螺杆5来固定。对于10KV级产品,上铁轭隔板绝缘1-1的形状见图3、4,H11的高度约为空气距离H1的二分之一,平底通槽尽量远离铁轭主级铁心片。上铁轭隔板绝缘1-1的安装位置见图2,在紧固压紧螺杆5时放入,压紧螺杆5从上铁轭隔板绝缘1-1的4孔中穿过,用螺母6压紧。
上铁轭隔板绝缘长度L1尺寸是根据变压器容量的大小,压紧螺杆5之间的距离而定。宽度W1尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去约(15~25)mm×2。
实施例2:
当铁心夹件为铁板8或其它拉板式结构时,对于20KV级及以上的产品,需要安装二层上铁轭隔板绝缘1-2时,上铁轭隔板绝缘1-2的形状见图7、8,由两层铁轭隔板绝缘组成,平底通槽的高度按空气距离H2约三等分确定尺寸。平底通槽尽量远离铁轭主级铁心片。上铁轭隔板绝缘1-2的安装位置见图6,安装方法与安装上铁轭隔板绝缘1-1相同。
上铁轭隔板绝缘长度L2尺寸是根据变压器容量的大小,压紧螺杆5之间的距离而定。宽度W2尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去约(15~25)mm×2。
实施例3:
当铁心夹件为槽钢9的拉杆式结构时,拉紧螺杆10暴露在绕组相间附近,可用来固定上铁轭隔板绝缘。对于10KV级产品,上铁轭隔板绝缘1-3的形状见图10。上铁轭隔板绝缘1-3的安装位置见图9,在紧固拉紧螺杆10时放入,拉紧螺杆10从上铁轭隔板绝缘1-3的2孔中穿过,用拉紧螺杆10上的螺母11夹紧并定位,将空气距离H3平分成二等分。
上铁轭隔板绝缘长度L3尺寸是根据变压器容量的大小,拉紧螺杆10之间的距离而定。宽度W3尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去约(15~25)mm×2。
实施例4:当铁心夹件为槽钢9的拉杆式结构时,对于20KV级及以上的产品,需要二层上铁轭隔板绝缘时,其上铁轭隔板绝缘1-4的形状与上铁轭隔板绝缘1-3相同(见图10),由上铁轭隔板绝缘1-4组成。上铁轭隔板绝缘1-4的安装位置见图12,安装方法与安装上铁轭隔板绝缘1-3相同,並按空气距离H4约三等分确定位置,靠拉紧螺杆10上的螺母11夹紧并定位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构,高压绕组(2)和低压绕组(3)位置并列,铁轭(4)位置在高压绕组(2)和低压绕组(3)的上下两端部,铁轭分上铁轭和下铁轭,其特征在于,在高压绕组(2)和低压绕组(3)的端部与铁轭(4)对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,铁轭隔板绝缘通过压紧螺杆(5)固定在压板(7)上或通过拉紧螺杆(10)固定,铁轭隔板绝缘一面遮盖高压绕组(2)和低压绕组(3)的端部,铁轭隔板绝缘另一面遮盖铁轭(4)的对应端,相对上铁轭和下铁轭,铁轭隔板绝缘分上铁轭隔板绝缘和下铁轭隔板绝缘,上铁轭隔板绝缘和下铁轭隔板绝缘形成绕组端部与铁轭间的屏障。
2.根据权利要求1所述的一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构,其特征在于,铁轭隔板绝缘的长度尺寸是两边的压紧螺杆(5)或拉紧螺杆(10)之间的距离加安装孔余量,其中变压器容量的大小决定铁轭(4)夹件之间距离,进而确定两边的压紧螺杆(5)或拉紧螺杆(10)之间的距离;宽度尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去30~50mm;厚度尺寸为2~4mm。
3.根据权利要求1所述的一种干式变压器的铁轭隔板绝缘结构,其特征在于,铁轭隔板绝缘屏障层数设置为:10KV级为一层,20~35KV级为二层以上。
4.一种干式变压器的铁轭隔板绝缘安装方法,其特征在于,在高压绕组(2)和低压绕组(3)的端部与铁轭(4)对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,以上铁轭隔板绝缘为例,对于10KV级产品,在高压绕组(2)的上端部和低压绕组(3)的上端部与上铁轭下端部之间的空气通道中设置第一上铁轭隔板绝缘(1-1);
第一上铁轭隔板绝缘(1-1)的形状平底通槽结构,平底通槽槽口朝上铁轭下端部,平底通槽槽底朝高压绕组(2)和低压绕组(3)的上端部;
第一平底通槽槽底的高H11为第一空气通道间隔距离H1的二分之一;
第一上铁轭隔板绝缘(1-1)的长度尺寸是两边的压紧螺杆(5)之间的距离加安装孔余量,其中变压器容量的大小决定铁轭(4)夹件之间距离,进而确定两边的压紧螺杆(5)之间的距离;宽度尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去30~50mm;厚度尺寸为2~4mm;
铁心夹件为拉板式结构,第一上铁轭隔板绝缘通过压紧螺杆(5)来固定;在紧固压紧螺杆(5)时,放入第一上铁轭隔板绝缘1-1,压紧螺杆(5)从第一上铁轭隔板绝缘(1-1)上设有的四个安装孔中穿过,用螺母压紧;
第一下铁轭隔板绝缘与第一上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
5.根据权利要求4所述的一种干式变压器的铁轭隔板绝缘安装方法,其特征在于,对于20KV级以上的产品,采用第二上轭隔板绝缘(1-2),第二上轭隔板绝缘(1-2)由上下两层结构为平底通槽的铁轭隔板绝缘组成,两层平底通槽的槽底将第二空气通道间隔距离H2分为三等分;第二下铁轭隔板绝缘与第二上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
6.一种干式变压器的铁轭隔板绝缘安装方法,其特征在于,在高压绕组(2)和低压绕组(3)的端部与铁轭(4)对应端之间的空气通道中设置铁轭隔板绝缘,以上铁轭隔板绝缘为例,对于10KV级产品,在高压绕组(2)的上端部和低压绕组(3)的上端部与上铁轭下端部之间的空气通道中设置第三上铁轭隔板绝缘1-3;
第三上铁轭隔板绝缘(1-3)结构为平板式;
第三上铁轭隔板绝缘(1-3)的长度尺寸是两边的拉紧螺杆(10)之间的距离加安装孔余量,其中变压器容量的大小决定铁轭(4)夹件之间距离,进而确定两边的拉紧螺杆(10)之间的距离;宽度尺寸为两铁心柱之间的窗宽距离减去30~50mm;厚度尺寸为2~4mm;
铁心夹件为拉杆式结构,通过拉紧螺杆(10)固定第三上铁轭隔板绝缘1-3,在紧固拉紧螺杆(10)时,放入第三上铁轭隔板绝缘1-3,拉紧螺杆(10)从第三上铁轭隔板绝缘1-3上设有的二个安装孔中穿过,用拉紧螺杆(10)上的螺母夹紧并定位,第三上铁轭隔板绝缘1-3将第三空气通道间隔距离H3平分成二等分;第三下铁轭隔板绝缘与第三上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
7.根据权利要求6所述的一种干式变压器的铁轭隔板绝缘安装方法,其特征在于,对于20KV级以上的产品,采用第四上铁轭隔板绝缘1-4,第四上铁轭隔板绝缘1-4由上下两层结构为平板式的铁轭隔板绝缘组成,两层平板式的铁轭隔板绝缘将第四空气通道间隔距离H4分为三等分;第四下铁轭隔板绝缘与第四上铁轭隔板绝缘结构一致,对称安装。
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