CN111668014B - 一种变压器内外线圈撑条位置找正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器内外线圈撑条位置找正方法，在撑条位置找正工装上靠近内线圈的一侧安装激光手电筒，沿直径方向微调撑条位置找正工装探出外线圈上端面的距离，缓慢落下外线圈，套装人员观察射线形成的光点是否偏离内线圈外撑条的中心。本发明所涉及的变压器内外线圈撑条位置找正工装，包括：长方体结构的工装底座，在工装底座的上表面固定设置水平仪；在工装底座的长度方向的一个侧面的宽度方向中心线上，通过连接机构将激光手电筒垂直固定。本发明将内外线圈撑条间的辐向距离和轴向距离通过找正工装加以解决保证了产品的质量，提高了生产效率；工装具有确定基准水平面的功能，利用水平仪和射线的关系辅助确定线圈之间撑条的位置关系。

Description

一种变压器内外线圈撑条位置找正方法

技术领域

本发明属于变压器生产制造技术领域，具体涉及一种变压器内外线圈撑条位置找正方法，用于辅助找正内外线圈的撑条定位。

背景技术

变压器的线圈构成设备本身的电路部分，它与外部的电网直接相连，是变压器中最重要的部件，常把线圈比作变压器的“心脏”。对电力变压器来说，其线圈与高压输电线路相连，当线路上发生单相接地故障或受雷电袭击发生大气过电压时，以及线路上断路器的动作产生操作冲击波时，线圈都将承受高于额定工作电压很多的瞬时过电压。当变压器线端发生短路故障时，线圈内部将有大于其额定电流许多倍的短路电流，这种短路电流会在线圈内部产生巨大的机械力(轴向和辐向)，同时会瞬时地使线圈温度升至极高的危险程度，由此产生了线圈的动热稳定问题。因此，在设计变压器线圈时，不仅要考虑到变压器运行时各项额定工作参数，还必须充分考虑到遭受过电压时及短路故障时的绝缘强度及机械强度问题，线圈导线在瞬时短路电流通过时其温度上升不能使其丧失机械强度和绝缘强度。

如图1所示，是线圈组的剖视图，线圈组由内线圈1外面套装外线圈2组成。间隙间安装同规格尺寸的撑条是将内线圈对铁芯、外线圈对内线圈保持同心位置的手段。另外，内线圈在承受辐向短路电磁机械力时受的是压力，需要有牢固的支点，一般大容量变压器内线圈都有硬纸筒或酚醛纸筒，酚醛纸筒机械强度更好一些，但是绝缘强度不如由特硬纸板做成的硬纸筒。

线圈组绝缘件主要有硬纸筒、撑条、垫块、角环、端圈及静电板等组成。硬纸筒由特硬纸板湿水卷制而成，在硬纸筒外侧粘接撑条用作线圈辐向上的内部支撑并形成线圈轴向冷却油道。撑条穿上鸽尾形和T形槽口垫块后，可以保持垫块内部整齐，垫块构成线饼间的辐向油道。如图2所示，是线圈组的俯视图，图中示出了：内线圈内撑条3、内线圈外撑条4、内线圈软纸筒5、外线圈内撑条6。

变压器线圈组是根据客户要求或者设计需求按一定的顺序将高压线圈、中压线圈、低压线圈、调压线圈等相对独立、不同匝数的线圈按直径由小到大套在一起形成的同心线圈组。线圈组组装时，需要精确控制每层围屏尺寸，每围一层纸板，应用至少用3根拉带均布上、中、下位置将纸筒勒紧，再用高密度紧缩布带收紧、系牢，内外层油道撑条按等分辐射状对齐，保证受力的有效传递。布带接头不允许在撑条位置，接头剪后长度10～15mm，断头整齐无毛边。收缩带缠绕间距300～400mm。

为了确保产品质量，在设计阶段就考虑线圈圆周方向的撑条等分数量，装配时需要保证内/外线圈的撑条在线圈组辐向上对齐，即不同线圈上的撑条辐向上在同一半径上。过去套装线圈组时，套装人员的操作步骤如下：

第一步：垫板装配；先使用激光水平仪找平下压盘，并在下压盘上按图纸摆放好垫板、端圈等。第二步：内线圈装配；以端圈上留好的出头豁口为基准，吊装内线圈。第三步：绝缘装配；安装线圈端部角环、围制内线圈外的软纸筒并在软纸筒外侧装配外撑条。第四步：外线圈套装。

因为为了保证质量，要求内、外线圈撑条辐向上对齐(俯视图在圆的同一半径上)。过去是外线圈落至内线圈上部时，套装人员先从远处看准内外撑条竖直方向在同一直线上，然后，用手扶着外线圈缓慢下落。内线圈和外线圈是过渡配合关系，没有传统机械结构中常见的导向结构，外线圈下落时易出现左右偏移错位，下落的同时需不断地转动调整。由此其中一位操作人员在下落前先爬上人字梯，从外线圈上部肉眼往下看，观察内线圈撑条和外线圈撑条是否对齐在同一半径上。

目前线圈套装过程中存在的问题是：因为外线圈2和内线圈1套装时，内线圈1在下、外线圈2在上，相当于两倍的线圈高度，并且内线圈1和外线圈2之间有内线圈外撑条4、内线圈软纸筒5。仅凭肉眼从外线圈2上方往下看以找齐内线圈1，易使外线圈内撑条6与内线圈外撑条4的对齐存在偏差。现有的工作流程中，只有当线圈套装作业完毕，才可能发现内线圈外撑条4和外线圈内撑条6存在错位，没有对齐，达不到质量要求，这就需要返工处理，直至线圈1和线圈2的撑条全部对齐，辐向上在同一半径上，反复的调整对齐，生产效率低下。

发明内容

针对现有技术中内外线圈套装过程撑条难以保证对齐的问题，本发明设计了一种变压器内外线圈撑条位置找正工装及找正方法，本发明所采用的技术方案如下：

一种变压器内外线圈撑条位置找正工装，包括：长方体结构的工装底座，在工装底座的上表面固定设置水平仪；在工装底座的长度方向的一个侧面的宽度方向中心线上，通过连接机构将激光手电筒垂直固定。

将水平仪和激光手电筒安装到工装底座上，使各组件相对位置固定，并且调节使激光手电筒的镭射红外线与工装底座平面呈90°，工装底座有一定长度并且是一水平面。借助镭射红外线在内线圈外撑条上形成的光点，精准定位内线圈外撑条与外线圈内撑条的位置，快速实现变压器内外线圈撑条位置的找正。通过找正工装把内线圈和外线圈空间上距离(高度方向，两个线圈的高度；水平方向相当于两根撑条加软纸筒的距离)联系了起来，变的直观易观察。观察照射的光点是否在上线圈外撑条上，逐渐下落外线圈完成套装即可。

优选的，所述的水平仪包括：水平仪底座，所述的水平仪底座的平面上固定设置有第一密封液体柱、第二密封液体柱；所述的第一密封液体柱、第二密封液体柱相互垂直固定设置，第一密封液体柱、第二密封液体柱内带有气泡。

优选的，所述的水平仪底座的平面由一个长方形与一个梯形组合而成，在长方形平面上固定设置第一密封液体柱，在梯形平面上固定设置第二密封液体柱。

优选的，通过螺丝将水平仪底座与工装底座的上表面固定成一体。

优选的，所述的连接机构采用燕尾结构将工装底座和激光手电筒固定成一体。

优选的，在工装底座的长度方向的一个侧面预留燕尾导槽，激光手电筒带有燕尾固定槽。

优选的，所述的工装底座使用尼龙材料制作，在工装底座的上表面上预留有螺丝安装孔。

一种变压器内外线圈撑条位置找正方法，应用上述的变压器内外线圈撑条位置找正工装，包括以下步骤：

步骤1、垫板装配：先使用激光水平仪找平置于线圈下部的下压盘，并在下压盘上按图纸摆放好垫板、端圈等线圈套装过程需使用的绝缘件；

步骤2、以端圈上留好的出头豁口为基准，将内线圈吊起放在指定位置；

步骤3、绝缘装配；

步骤4、外线圈套装：外线圈落至内线圈上部时，在外线圈上端面上安装撑条位置找正工装，借助撑条位置找正工装实现变压器内外线圈撑条位置的找正。

优选的，步骤4中，套装人员通过人字梯爬到外线圈上端面位置，观察外线圈和内线圈之间的间隙等距时，在外线圈上端面上安装撑条位置找正工装。

优选的，步骤4中，撑条位置找正工装的具体安装步骤如下：

使内线圈外撑条、外线圈内撑条的中心与撑条位置找正工装的宽度中心沿线圈直径方向在同一直线上，并且使工装底座探出外线圈上端面一段距离；

在撑条位置找正工装上靠近内线圈的一侧安装激光手电筒，使激光手电筒射线照射到内线圈上端面上；沿直径方向微调撑条位置找正工装探出外线圈上端面的距离，使激光手电筒射线所形成的光点落在内线圈外撑条的中心位置上；

套装人员用手固定住撑条位置找正工装的位置，缓慢落下外线圈；下落同时，套装人员观察射线形成的光点是否偏离内线圈外撑条的中心，若偏离则及时旋转调整复位，若不偏离则继续下落，直至完成线圈套装。

应用本发明的方法，一个人踩着人字梯、在外线圈下落过程一直用手扶着找正工装、保持工装位置不动，在外线圈下落过程只要观察光点位置是否偏移就能确定内外撑条是否对齐，能够在套装过程中即时观察，精准度高。

本发明的有益效果：

将内外线圈套装时，内外线圈撑条间的辐向距离和轴向距离通过找正工装加以解决。通过找正工装的辅助，能够在套装过程精准定位内外线圈的位置，保证了产品的质量，提高了生产效率。

本发明的工装具有确定基准水平面的功能，并且能够发射一条与基准水平面垂直的镭射光线，射线与工装上相互垂直的水平仪位置相对固定，可以利用水平仪和射线位置相对固定的关系，辅助确定线圈之间撑条的位置关系。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。

图1是线圈组的剖视图；

图2是线圈组的俯视图；

图3是本发明实施例的撑条位置找正工装的主视图；

图4是本发明实施例的水平仪的俯视图；

图5是本发明实施例的撑条位置找正工装的俯视图；

图6是本发明实施例的撑条位置找正工装的安装使用示意图；

图中，1-内线圈，2-外线圈，3-内线圈内撑条，4-内线圈外撑条，5-内线圈软纸筒，6-外线圈内撑条，7-工装底座，8-激光手电筒，9-连接机构，10-水平仪，11-第一密封液体柱，12-第二密封液体柱，13-水平仪底座，14-撑条位置找正工装，15-激光手电筒射线，16-射线形成的光点。

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。

如图3所示，是本发明实施例的撑条位置找正工装的主视图。一种变压器内外线圈撑条位置找正工装，包括：长方体结构的工装底座7，使用尼龙材料制作。在工装底座7的上表面上预留有螺丝安装孔，所述的螺丝安装孔用于利用螺丝将水平仪10固定在工装底座7的上表面；在工装底座7的长度方向的一个侧面，通过连接机构9将激光手电筒8垂直固定(激光手电筒8的射线与水平仪10的平面垂直)。安装时，要保证水平仪10的安装表面和激光手电筒8的安装表面相互垂直。

如图4所示，是本发明实施例的水平仪的俯视图。所述的水平仪10包括：水平仪底座13，所述的水平仪底座13的平面由一个长方形与一个梯形组合而成。在长方形平面上固定设置有第一密封液体柱11，在梯形平面上固定设置有第二密封液体柱12。所述的第一密封液体柱11、第二密封液体柱12相互垂直固定设置，液体柱内带有气泡。当两个密封液体柱内的气泡均处于正中间平面时，说明撑条位置找正工装处于水平位置。

如图5所示，是本发明实施例的撑条位置找正工装的俯视图。通过螺丝将水平仪底座13与工装底座7的上表面固定成一体。

所述的连接机构9可采用燕尾结构将工装底座7和激光手电筒8固定成一体。具体地，在工装底座7的长度方向的一个侧面预留燕尾导槽，激光手电筒8带有燕尾固定槽，燕尾导槽与燕尾固定槽卡合之后，工装底座7和激光手电筒8固定成一体。

如图6所示，是本发明实施例的撑条位置找正工装的安装使用示意图。一种变压器内外线圈撑条位置的找正方法，应用上述的撑条位置找正工装，包括以下步骤：

步骤1、垫板装配。先使用激光水平仪找平置于线圈下部的下压盘(下压盘是变压器行业生产过程中使用的一块圆形厚钢板，下压盘的刚性好、平面度好)，并在下压盘上按图纸摆放好垫板、端圈等线圈套装过程需使用的绝缘件。

步骤2、内线圈1装配。以端圈上留好的出头豁口为基准，将内线圈1吊起放在指定位置。

步骤3、绝缘装配。安装线圈端部角环、围制内线圈1外侧的内线圈软纸筒5。内线圈1中的内线圈内撑条3、内线圈外撑条4，是通过油道垫块定位的，不需要现场装配。

步骤4、外线圈2套装。外线圈2落至内线圈1上部时，套装人员通过人字梯爬到外线圈2上端面位置，观察外线圈2和内线圈1之间的间隙近似等距时(保证内线圈1和外线圈2同心)，在外线圈2上端面上安装撑条位置找正工装14，具体的安装步骤如下：

使内线圈外撑条4、外线圈内撑条6的中心与撑条位置找正工装14的宽度中心沿线圈直径方向在同一直线上，并且使工装底座7探出外线圈2上端面一段距离；这段探出的距离可称为补偿距离，这个补偿距离等于线圈套装完成之后内线圈外撑条4和外线圈内撑条6之间的距离。同时，观察水平仪10以保证撑条位置找正工装14处于水平面上。

在找正工装上靠近内线圈1的一侧安装激光手电筒8，打开激光手电筒8时，激光手电筒射线15正好能够照射到内线圈1上端面上。沿直径方向微调撑条位置找正工装14探出外线圈2上端面的距离，使激光手电筒射线15所形成的光点16正好落在内线圈外撑条4的中心位置上，通过激光手电筒射线15将内线圈外撑条4与外线圈内撑条6对齐。

套装人员用手固定住撑条位置找正工装14的位置，缓慢落下外线圈2；下落同时，套装人员观察射线形成的光点16是否偏离内线圈外撑条4的中心，若偏离则及时旋转调整复位，若不偏离则继续下落，直至完成线圈套装。

由于内线圈外撑条4是包在内线圈软纸筒5里面的，如果不使用定制工装、仅凭肉眼观察找正的难度非常大。本发明通过撑条位置找正工装14，利用射线将两处撑条的空间位置联系了起来，通过射线消除了竖直方向的空间距离。射线在内线圈1的上端面形成光点，射线形成的光点16代表着线圈2上手电筒的位置。工装底座7长度方向中心线实现距离补偿，将内线圈外撑条4和外线圈内撑条6之间内线圈软纸筒5带来的视觉障碍消除了，只要光点16在内线圈外撑条4的中心位置上，外线圈内撑条6的中心又在找正工装的中线上，那么两者必然在同一半径上。

最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种变压器内外线圈撑条位置找正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、垫板装配：先使用激光水平仪找平置于线圈下部的下压盘，并在下压盘上按图纸摆放好垫板、端圈等线圈套装过程需使用的绝缘件；

步骤2、以端圈上留好的出头豁口为基准，将内线圈吊起放在指定位置；

步骤3、绝缘装配；

步骤4、外线圈套装：外线圈落至内线圈上部时，在外线圈上端面上安装撑条位置找正工装，借助撑条位置找正工装实现变压器内外线圈撑条位置的找正；

步骤4中，撑条位置找正工装的具体安装步骤如下：

使内线圈外撑条、外线圈内撑条的中心与撑条位置找正工装的宽度中心沿线圈直径方向在同一直线上，并且使工装底座探出外线圈上端面一段距离；

在撑条位置找正工装上靠近内线圈的一侧安装激光手电筒，使激光手电筒射线照射到内线圈上端面上；沿直径方向微调撑条位置找正工装探出外线圈上端面的距离，使激光手电筒射线所形成的光点落在内线圈外撑条的中心位置上；

套装人员用手固定住撑条位置找正工装的位置，缓慢落下外线圈；下落同时，套装人员观察射线形成的光点是否偏离内线圈外撑条的中心，若偏离则及时旋转调整复位，若不偏离则继续下落，直至完成线圈套装；

撑条位置找正工装包括：长方体结构的工装底座(7)，在工装底座(7)的上表面固定设置水平仪(10)；在工装底座(7)的长度方向的一个侧面的宽度方向中心线上，通过连接机构(9)将激光手电筒(8)垂直固定。

2.根据权利要求1所述的一种变压器内外线圈撑条位置找正方法，其特征在于，步骤4中，套装人员通过人字梯爬到外线圈上端面位置，观察外线圈和内线圈之间的间隙等距时，在外线圈上端面上安装撑条位置找正工装。

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