CN111681854A - 一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构及变压器 - Google Patents

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林波
薛继印
董宏林
梁学友
王献
徐永伟
李发永
谷国栋
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Abstract

本发明涉及一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构，包括：硬纸筒、绝缘纸筒，环绕在硬纸筒和绝缘纸筒之间的线圈导线组，线圈导线组的上/下表面分别设置有第二油隙垫块，内撑条一侧与硬纸筒固定连接，内撑条另一侧与第二油隙垫块固定连接，第二油隙垫块的长度方向上开设有至少2条散热通道，在第一层线圈导线组的下表面与第二油隙垫块之间固定设置第一挡油板，在第三层线圈导线组的下表面与第二油隙垫块之间固定设置第二挡油板。本发明可以显著提高变压器油的允许温升；同时在变压器内部温度比较高的位置采用新型耐高温纸板，提高变压器整体的允许温升，提高变压器的过负荷能力，有效降低了经济成本。

Description

一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构及变压器
技术领域
本发明属于电力变压器生产制造技术领域，具体涉及一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构及变压器。
背景技术
常规电力变压器只能在额定容量下长时间运行，超过额定容量运行会大幅缩短变压器的使用寿命。根据研究表明，变压器温度每上升1℃，寿命损失速度会提高6倍，同时超负荷运行可能会引起变压器内部局部过热，引起变压器绝缘热击穿，导致变压器出现故障。
如果提高常规电力变压器额定容量，则会导致变压器成本大幅增加，运行成本提高。特别是在负荷变动比较大的居民区等区域，单纯增加变压器容量是不经济的。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以过负荷运行的、具有高过载能力的变压器层式线圈结构及变压器，在不增加变压器容量的基础上，变压器可以在1.25倍额定容量下长期、安全、可靠运行。本发明所采用的技术方案如下：
一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构，包括：硬纸筒、绝缘纸筒，环绕在硬纸筒和绝缘纸筒之间的线圈导线组，线圈导线组的上/下表面分别设置有第二油隙垫块，内撑条一侧与硬纸筒固定连接，内撑条另一侧与第二油隙垫块固定连接，所述的第二油隙垫块的长度方向上开设有至少2条散热通道，在第一层线圈导线组的下表面与第二油隙垫块之间固定设置第一挡油板，在第三层线圈导线组的下表面与第二油隙垫块之间固定设置第二挡油板，所述的第一挡油板、第二挡油板为圆环状结构，所述的第一挡油板的内侧与绝缘纸筒的外侧紧密连接，所述的第二挡油板的外侧与硬纸筒的内侧紧密连接。
优选的，所述的第二油隙垫块长度方向上开设有2条对称斜向布置的散热通道。
优选的，所述的第一挡油板、第二挡油板以粘接方式固定到第二油隙垫块的上表面。
优选的，所述的第一挡油板、第二挡油板上开设配合内撑条的槽口。
优选的，所述的第二油隙垫块与内撑条之间通过燕尾槽口进行固定连接。
优选的，所述的线圈导线组，每根导线的表面均设置有耐热匝绝缘；在线圈导线组的上/下表面及靠近内撑条的一侧设置有耐热芳纶纸板。
一种具有高过载能力的变压器，所述变压器采用上述的变压器层式线圈结构。
优选的，具有高过载能力的变压器采用天然酯绝缘油作为绝缘介质。
本发明的有益效果：
变压器采用燃点比较高的天然酯绝缘油作为绝缘介质，可以显著提高变压器油的允许温升；同时在变压器内部温度比较高的位置采用新型耐高温纸板，提高变压器整体的允许温升。
由于天然酯绝缘油存在流动性差，散热效率低的问题。通过采用新型的绝缘材料，增加挡汕板改进线圈的散热结构，提高变压器的过负荷能力，可以满足在周期性负荷变化较大的区域实现变压器安全稳定运行，降低电网运行调度困难，提高电网运行可靠性，同时有效降低了经济成本。
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是现有变压器层式线圈的横断面示意图；
图2是现有变压器层式线圈的第一油隙垫块的示意图；
图3是本发明实施例的高过载变压器层式线圈的横断面示意图；
图4是本发明实施例的高过载变压器层式线圈的第二油隙垫块的示意图；
图中，1-第一油隙垫块，2-线圈导线组，3-硬纸筒，4-内撑条，5-绝缘纸筒， 6-耐热芳纶纸板，7-耐热匝绝缘，8-第一挡油板，9-第二油隙垫块，10-第二挡油板。
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1所示，是现有变压器层式线圈的横断面示意图；如图2所示，是现有变压器层式线圈的第一油隙垫块的示意图。现有变压器层式线圈，包括：第一油隙垫块1、线圈导线组2、硬纸筒3、内撑条4、绝缘纸筒5。图1中的箭头示出了变压器油在线圈通道中的油流方向，由于第一油隙垫块1是一个完整的平板结构，容易导致绝缘油流动不畅，影响散热效果。
如图3所示，是本发明实施例的高过载变压器层式线圈的横断面示意图；如图4所示，是本发明实施例的高过载变压器层式线圈的第二油隙垫块的示意图。一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构，包括：硬纸筒3、绝缘纸筒5，环绕在硬纸筒3和绝缘纸筒5之间的线圈导线组2，线圈导线组2的上/下表面分别设置有第二油隙垫块9，内撑条4一侧与硬纸筒3粘接固定，内撑条4的另一侧与第二油隙垫块9之间通过燕尾槽口进行固定连接。
所述的线圈导线组2，每根导线的表面均设置有耐热匝绝缘7。同时，在线圈导线组2的上/下表面及靠近内撑条4的一侧设置有耐热芳纶纸板6。这样的设计是基于线圈导线组2处的温度最高，所以通过局部提高导线绝缘耐热、以及与导线紧密接触的绝缘纸的耐热等级，提高了变压器的绝缘耐热等级，在线圈导线组2温升提高的情况下，满足变压器安全运行的要求。
所述的第二油隙垫块9的长度方向上开设有2条散热通道，2条散热通道对称斜向布置；在第一层线圈导线组2的下表面与第二油隙垫块9之间固定设置第一挡油板8，在第三层线圈导线组2的下表面与第二油隙垫块9之间固定设置第二挡油板10，所述的第一挡油板8、第二挡油板10为圆环状结构，所述的第一挡油板8的内侧与绝缘纸筒5的外侧紧密连接，所述的第二挡油板10的外侧与硬纸筒3的内侧紧密连接。通过设置第一挡油板8、第二挡油板10，强制规定变压器油流的方向，避免了局部出现变压器油循环不畅的情况；同时，改进后的油隙垫块在垫块中间增加了油隙(油流通道)，降低了油隙垫块中心的温度，延长了变压器的使用寿命。
进一步地，挡油板以粘接方式固定到第二油隙垫块的上表面；设置挡油板时，挡油板与内撑条4之间会有重叠，在挡油板上开设配合内撑条4的槽口、保证密封效果；第二油隙垫块的数量，要根据变压器的抗短路能力及温升限值综合考虑进行确定。
根据变压器的性能，变压器层式线圈的导线组层数会有所不同，对于导线组层数较多的情况，隔层设置挡油板，且挡油板的位置交替布置。
变压器内部热量的主要来源是导线产生的电阻损耗，占变压器总损耗的60％以上，同时导线表面及周围有油隙垫块及撑条包裹，散热条件较差，导致油隙垫块处导线温度最高，绝缘老化最快。本发明通过在导线周围温度最高的位置局部使用耐热等级较高的芳纶纸板，对于温度较低的位置使用普通纸板，按照所处位置温度的不同选择不同的绝缘材料，满足散热的同时兼顾经济性要求；另外，对常规油隙垫块结构进行改进设计，在中部增加2条散热通道，进一步加强散热能力，避免油隙垫块内部温升过高，纸板老化迅速，影响变压器运行寿命。
通过多次验证试验发现，采用本发明的改进后的线圈结构后，变压器热点温升可以下降3～5K左右，在变压器运行寿命不变的情况下，可以有效提高变压器的负荷能力；同时采用耐高温绝缘材料后，变压器绕组平均温升可以提高 10～15K，在不影响变压器寿命的前提下，变压器过负荷能力可以达到1.2倍。
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 (8)

1.一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构，包括：硬纸筒(3)、绝缘纸筒(5)，环绕在硬纸筒(3)和绝缘纸筒(5)之间的线圈导线组(2)，线圈导线组(2)的上/下表面分别设置有第二油隙垫块(9)，内撑条(4)一侧与硬纸筒(3)固定连接，内撑条(4)另一侧与第二油隙垫块(9)固定连接，其特征在于，所述的第二油隙垫块(9)的长度方向上开设有至少2条散热通道，在第一层线圈导线组(2)的下表面与第二油隙垫块(9)之间固定设置第一挡油板(8)，在第三层线圈导线组(2)的下表面与第二油隙垫块(9)之间固定设置第二挡油板(10)，所述的第一挡油板(8)、第二挡油板(10)为圆环状结构，所述的第一挡油板(8)的内侧与绝缘纸筒(5)的外侧紧密连接，所述的第二挡油板(10)的外侧与硬纸筒(3)的内侧紧密连接。
2.根据权利要求1所述的变压器层式线圈结构，其特征在于，所述的第二油隙垫块(9)长度方向上开设有2条对称斜向布置的散热通道。
3.根据权利要求2所述的变压器层式线圈结构，其特征在于，所述的第一挡油板(8)、第二挡油板(10)以粘接方式固定到第二油隙垫块(9)的上表面。
4.根据权利要求3所述的变压器层式线圈结构，其特征在于，所述的第一挡油板(8)、第二挡油板(10)上开设配合内撑条(4)的槽口。
5.根据权利要求4所述的变压器层式线圈结构，其特征在于，所述的第二油隙垫块(9)与内撑条(4)之间通过燕尾槽口进行固定连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的变压器层式线圈结构，其特征在于，所述的线圈导线组(2)，每根导线的表面均设置有耐热匝绝缘(7)；在线圈导线组(2)的上/下表面及靠近内撑条(4)的一侧设置有耐热芳纶纸板(6)。
7.一种具有高过载能力的变压器，其特征在于，所述变压器采用如根据权利要求6所述的变压器层式线圈结构。
8.根据权利要求7所述的一种具有高过载能力的变压器，其特征在于，采用天然酯绝缘油作为绝缘介质。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112837906A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 国网山东省电力公司菏泽供电公司 一种紧凑型天然酯绝缘油变压器器身结构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201364806Y (zh) * 2009-03-05 2009-12-16 上海德力西集团有限公司 变压器线圈的硬纸板筒支承结构
CN101930832A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 特变电工沈阳变压器集团有限公司 一种换流变压器用扇形垫块及其安装方法
CN202268233U (zh) * 2011-09-30 2012-06-06 魏德曼电力绝缘科技（嘉兴）有限公司 一种变压器绝缘垫块
CN203631281U (zh) * 2013-12-31 2014-06-04 卧龙电气集团股份有限公司 一种油浸变压器混合绝缘的主绝缘装置
CN203673943U (zh) * 2014-02-13 2014-06-25 保定天威集团特变电气有限公司 一种具有气道的器身垫块结构
CN206040400U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 中国西电电气股份有限公司 一种限流用连续的挡油板
CN108231379A (zh) * 2017-12-18 2018-06-29 保定天威集团特变电气有限公司 35kV耐高温变压器的绝缘结构
CN212434427U (zh) * 2020-05-21 2021-01-29 山东电力设备有限公司 一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构及变压器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201364806Y (zh) * 2009-03-05 2009-12-16 上海德力西集团有限公司 变压器线圈的硬纸板筒支承结构
CN101930832A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 特变电工沈阳变压器集团有限公司 一种换流变压器用扇形垫块及其安装方法
CN202268233U (zh) * 2011-09-30 2012-06-06 魏德曼电力绝缘科技（嘉兴）有限公司 一种变压器绝缘垫块
CN203631281U (zh) * 2013-12-31 2014-06-04 卧龙电气集团股份有限公司 一种油浸变压器混合绝缘的主绝缘装置
CN203673943U (zh) * 2014-02-13 2014-06-25 保定天威集团特变电气有限公司 一种具有气道的器身垫块结构
CN206040400U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 中国西电电气股份有限公司 一种限流用连续的挡油板
CN108231379A (zh) * 2017-12-18 2018-06-29 保定天威集团特变电气有限公司 35kV耐高温变压器的绝缘结构
CN212434427U (zh) * 2020-05-21 2021-01-29 山东电力设备有限公司 一种具有高过载能力的变压器层式线圈结构及变压器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112837906A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 国网山东省电力公司菏泽供电公司 一种紧凑型天然酯绝缘油变压器器身结构

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