CN114300238A - 一种高压绕组的绕线体及高压绕组 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种高压绕组的绕线体，包括周向设置的若干绕线板，绕线板上设置若干绕线槽使绕线板形成若干梳齿，将梳齿沿绕线板长度方向的高度定义为齿高，绕线板中部的梳齿的齿高和绕线板两端的梳齿的齿高均大于绕线板其他部分的梳齿的齿高。本申请还公开一种高压绕组，包括上述绕线体。本申请的绕线体可以使导线绕制更加牢靠，形成的高压线圈结构具有较好的机械强度，散热能力更好，抗短路冲击能力也更好。

Description

一种高压绕组的绕线体及高压绕组

技术领域

本申请涉及电力变压器技术领域，特别是涉及一种高压绕组的绕线体及高压绕组。

背景技术

目前变压器可分为：油浸式变压器、干式变压器、气体变压器。干式变压器具有无油、防火、寿命长、节能低噪、维护简单、安全可靠等优点。当前市场上干式变压器大多数为树脂浇注高压绕组的干式变压器和敞开干式变压器。虽然干式变压器在近10年来有了很大的发展，但在运行中仍存在绝缘开裂、导热差、运行环境严苛等问题。

尤其是干式变压器高压绕组的结构，当前高压绕组中导线绕制时，均直接采用在工装上绕制形成高压线圈，而后浇注形成高压绕组，导致高压线圈散热能力差、抗短路冲击能力也差。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请的目的之一在于提供一种高压绕组的绕线体，可以使导线绕制更加牢靠，形成的高压线圈结构具有较好的机械强度，散热能力更好，抗短路冲击能力也更好。

为实现上述目的，本申请所采用的技术方案是：一种高压绕组的绕线体，包括周向设置的若干绕线板，绕线板上设置若干绕线槽使绕线板形成若干梳齿，将梳齿沿绕线板长度方向的高度定义为齿高，绕线板中部的梳齿的齿高和绕线板两端的梳齿的齿高均大于绕线板其他部分的梳齿的齿高。该绕线体可以使导线绕制更加牢靠，形成的线圈结构具有较好的机械强度，散热能力也更好。

优选地，绕线体还包括辅助件，辅助件与若干绕线板卡设连接，使绕线板的结构稳固，能够承受导线绕制的支撑力。

优选地，绕线体还包括支撑筒，支撑筒为空心柱体，若干绕线板周向均布在支撑筒的外周面上，每个绕线板的长度方向沿支撑筒的轴向设置，支撑筒的设置使得导线在绕线板上的绕制更加牢靠，且能够均衡支撑导线。

优选地，绕线板在沿绕线板的长度方向上自一端朝向另一端，依次形成第一高梳齿区、第一低梳齿区、第二高梳齿区、第二低梳齿区、第三高梳齿区，第一高梳齿区、第三高梳齿区关于第二高梳齿区对称设置，第一低梳齿区、第二低梳齿区关于第二高梳齿区对称设置。绕线板中部需要引出分接线的分接头，将绕线板中部的齿高设置大一点，使得对应的相邻两个绕线槽之间的距离更大，可以为分接头留出放置空间。以及，由于高压线圈的端部场强不均，将绕线板两端的齿高设置大一点可均匀电场。

优选地，辅助件位于支撑筒的外周面上，辅助件沿支撑筒的径向向外延伸且环绕支撑筒一周而呈环状，能够使绕线板稳固连接在支撑筒的外周面上。

优选地，若干绕线板或辅助件上设置卡槽，绕线板与辅助件通过卡槽卡设连接，可以保持绕线板的稳固设置，避免导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中绕线板的移动错位。

优选地，辅助件包括中部辅助件，中部辅助件设置于绕线板的内壁，最大程度地使绕线板的结构稳固，且不会影响绕线板梳齿侧导线的绕制。

优选地，辅助件包括端部辅助件，端部辅助件设置于绕线板的端部外侧，既能保持绕线板的稳固设置，又不会对导线的绕制产生影响。

优选地，绕线体采用纤维增强复合材料制成，使绕线体具备轻质高强的特性。

本申请的目的之二在于提供一种高压绕组，包括上述高压绕组的绕线体，导线绕制在绕线体上形成高压线圈，高压线圈外整体包覆高压绝缘层，且高压绝缘层包裹绕线体的两端，从而形成高压绕组。该高压绕组具备较好的防火性能、抗低温性能、耐老化性能及抗短路试验能力，电绝缘性能优异，且节能环保。

优选地，导线包括第一导线和第二导线，第一导线从绕线体的一端沿绕线板长度方向绕制至绕线体的中部，第二导线从绕线体的中部沿绕线板长度方向绕制至绕线体的另一端。导线绕制过程中形成分接头，可用于干式变压器根据不同运行工况调节电压。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的高压绕组的绕线体包括梳齿状的绕线部，导线在绕线部上周向绕制形成高压线圈，绕线部的内壁还设有辅助件来稳固绕线部，使绕线体的机械结构稳定，且绕线部内还设有支撑筒，进一步使绕线体的机械结构稳定。同时该绕线体可以使导线绕制更加牢靠，形成的高压线圈结构具有较好的机械强度，散热能力更好，抗短路冲击能力也更好。

附图说明

图1是本申请一实施方式的干式变压器10的主视图；

图2是本申请一实施方式的干式变压器10的俯视图；

图3是本申请一实施方式的装配后的铁芯110的主视图；

图4是本申请一实施方式的绕线体1310的立体示意图；

图5是本申请一实施方式的支撑筒1311的剖面图；

图6是本申请另一实施方式的绕线体2310的立体示意图；

图7是图6中H处的放大图；

图8是本申请另一实施方式的支撑筒3311的立体示意图；

图9是图8中J处的放大图；

图10是本申请一实施方式的高压线圈1320绕制在绕线体1310上的立体示意图；

图11是本申请一实施方式的高压绕组130的立体示意图；

图12是本申请另一实施方式的高压绕组430的立体示意图；

图13是本申请一实施方式的高压线圈4320绕制在绕线部4312上的立体示意图；

图14是本申请一实施方式的绕线部5312与辅助件5316连接的立体示意图；

图15是图14中绕线部5312与端部辅助件53161固定部位的放大示意图；

图16是图14中绕线部5312与中部辅助件53162固定部位的放大示意图；

图17是本申请又一实施方式的高压绕组530的立体示意图；

图18是本申请一实施方式的高压线圈1320的线路简图；

图19是本申请一实施方式的高压绕组130的局部截面图；

图20是本申请另一实施方式的高压绕组630的局部截面图；

图21是本申请又一实施方式的高压绕组730的局部截面图；

图22是本申请又一实施方式的高压绕组830的局部截面图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本申请的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本申请的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本申请的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

本申请中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本申请的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“端部”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1-图3所示，干式变压器10为三相变压器，分别为A相、B相和C相，即干式变压器10包括三个单相变压器100。根据铁芯110的结构不同，三个变压器100可以排列形成直线型或三角结构，且三个变压器100呈对称结构。此外，该干式变压器10也可以为隔离变压器、变频变压器、试验变压器等。

在一实施例中，继续参阅图1-图3，三个变压器100排列形成直线型结构，干式变压器10包括铁芯110、三个低压绕组120和三个高压绕组130。铁芯110、低压绕组120、高压绕组130从内到外依次设置。铁芯110包括三个柱状铁芯体111、位于三个柱状铁芯体111上端的上铁轭112和位于三个柱状铁芯体111下端的下铁轭113，三个低压绕组120分别套设在三个柱状铁芯体111的外周，三个高压绕组130分别套设在三个低压绕组120的外周，即三个柱状铁芯体111、三个低压绕组120和三个高压绕组130从内向外依次一一对应套设。

铁芯110的外侧设置有铁芯夹件140，铁芯夹件140由三个夹件相互连接形成类似于槽钢的结构，即铁芯夹件140整体呈“匚”字型结构。其中位于中间位置的夹件靠近铁芯110设置，另外两个夹件朝向远离铁芯110的方向设置。当然，在其他实施方式中，铁芯夹件也可以为矩形的空心管件，即铁芯夹件由四个板件结构的夹件相互连接并包围形成封闭的结构，该结构使铁芯夹件的结构更稳定；或者铁芯夹件由五个、六个或者更多个板件结构的夹件相互连接并包围形成封闭的结构，在此不作限制。

铁芯夹件140设置为四个，其中两个铁芯夹件140对称位于铁芯110上端的两侧，夹紧铁芯110的上端(即上铁轭112)后通过第一紧固件固定连接；另外两个铁芯夹件140对称位于铁芯110下端的两侧，夹紧铁芯110的下端(即下铁轭113)后通过第二紧固件固定连接。

其中，铁芯夹件140由纤维增强复合材料制成，具体可由玻璃纤维浸渍环氧树脂模压成型，或者由芳纶纤维浸渍环氧树脂模压成型，也可以采用其他复合材料一体成型，在此不作限制。

纤维增强复合材料指由增强纤维材料，如玻璃纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。

采用纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140，相比传统的槽钢结构的铁芯夹件，具备更优异的经济性能，可以取消在铁芯110外表面固定的绝缘垫，且纤维增强复合材料的成本更低，总体成本可降低60％左右。同时，由于传统的槽钢结构是金属导电材料，需要在铁芯夹件上连接额外的绝缘部件进行绝缘，比如小支柱绝缘子，如此，一方面增加了成本，另一方面增加了整个设备的重量，设备运行中噪声大，且铁制品生产过程中碳排放量大，污染严重，纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140解决了这些问题；此外，采用纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140不会在复合体内产生涡流损耗，由此将降低干式变压器10的空载损耗。

结合图4-图5、图10-图11，高压绕组130包括绕线体1310、高压线圈1320和高压绝缘层1330，导线绕制在绕线体1310上形成高压线圈1320。绕线体1310包括支撑筒1311和绕线部1312，其中支撑筒1311为空心柱体，可以是空心圆柱体，也可以是空心椭圆柱体，或者是其他空心柱状体；绕线部1312位于支撑筒1311的外周面上，导线绕制在绕线部1312中形成高压线圈1320，且高压线圈1320包括若干段线圈，若干段线圈沿支撑筒1311的轴向间隔布置。

具体地，绕线部1312包括若干绕线板1313，若干绕线板1313周向均布在支撑筒1311的外周面上，每个绕线板1313沿支撑筒1311轴向设置，绕线板1313沿支撑筒1311的轴向长度小于支撑筒1311沿其轴向的长度。其中，绕线板1313的数量至少为两个，即可以为两个、三个、四个或者更多，在此不作限制。为了使导线绕制牢靠，且尽量节约材料，10kV/1000kVA干式变压器的绕线板1313的数量设置为十二个。在其他实施方式中，绕线板沿支撑筒的轴向长度也可以等于支撑筒沿其轴向的长度。

绕线板1313为矩形板件，绕线板1313较长的侧边沿支撑筒1311的轴向设置，绕线板1313上还设有若干绕线槽1314，即绕线板1313的长度方向与支撑筒1311的轴向方向一致。若干绕线槽1314沿支撑筒1311的径向设置且沿支撑筒1311的轴向间隔分布，使绕线板1313呈梳齿状，也即绕线板1313上形成有若干梳齿。将绕线板1313上的梳齿沿支撑筒1311轴向的高度定义为齿高，绕线板1313两端的梳齿的齿高及绕线板1313中部的梳齿的齿高均大于其他部分的梳齿的齿高，这是由于高压线圈1320的端部场强不均，将绕线板1313两端的齿高设置大一点可均匀电场，而绕线板1313中部需要引出分接线的分接头，将绕线板1313中部的齿高设置大一点，则对应的相邻两个绕线槽1314之间的距离更大，可以为从绕线板1313中部引出的分接头留出放置空间。绕线板1313上的相邻两个梳齿间至少设置一段线圈，使得每个绕线槽1314中均缠绕有导线，合理分布设置高压线圈1320，且各段线圈实现间隔设置。同时，将齿高稍大的梳齿区域定义为高梳齿区，将齿高稍小的梳齿区域定义为低梳齿区。继而通过上述设置，使得绕线板1313在沿支撑筒1311的轴向上自一端朝向另一端，依次形成第一高梳齿区、第一低梳齿区、第二高梳齿区、第二低梳齿区、第三高梳齿区。进一步地，第一高梳齿区、第二高梳齿区和第三高梳齿区的齿高具体不限制，例如可以彼此相同，也可以各不同。以及第一高梳齿区、第三高梳齿区可以关于第二高梳齿区对称设置，第一低梳齿区、第二低梳齿区也可以关于第二高梳齿区对称设置。当然也可以不对称设置，在此不作限制。

其中，若干绕线板1313周向均布在支撑筒1311的外周面上，所有绕线板1313的两端平齐设置，并且所有绕线板1313上的绕线槽1314在支撑筒1311的周向上一一对应匹配，每段线圈由导线沿支撑筒1311周向绕制在所有绕线板1313上对应的一圈绕线槽1314中，受力均衡，机械强度好。

在其他实施方式中，为了让开分接头的设置位置，若干绕线板也可以用不均匀设置的方式固定在支撑筒的外周面，即相邻两个绕线板之间的距离不相等，比如某相邻两个绕线板之间的距离大于其他任意相邻两个绕线板之间的距离，此时各个分接头从该相邻两个绕线板之间引出，如此绕线板中部的梳齿的齿高无需设置更大，也能够留出各个分接头的设置位置。

在其他实施方式中，绕线板也可以是环绕支撑筒周向设置的环形盘件。若干绕线板沿支撑筒的轴向间隔设置，导线绕制在相邻的两个绕线板形成的凹槽中。

其中，支撑筒1311为玻璃纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型或者拉挤成型的空心管，也可以是玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂拉挤缠绕成型的空心管，还可以是芳纶纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型或者拉挤成型的空心管，或者采用其他复合材料制成，在此不作限制。

在一应用场景中，支撑筒1311与绕线板1313分体成型后粘接固定。具体地，绕线板1313也由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成，通过多层玻璃纤维布浸渍环氧树脂后叠加成一定厚度，并模压固化形成矩形玻璃钢板件，在玻璃钢板件上开设绕线槽1314，具体可车削形成绕线槽1314，从而形成绕线板1313，绕线板1313通过粘接剂固定连接在支撑筒1311的外周面上，用料最省，能够节约成本。其中，粘接剂为双组分耐高温的环氧胶，当然也可以是其他粘接胶，但是需保证该粘接胶能够使支撑筒1311与绕线板1313粘接牢靠，且耐高温，以适应在绕线体1310外高温注射高压绝缘层1330。

在本实施方式中，绕线板1313经过模压、固化成型，在其他实施方式中，也可以整体浇注、固化直接成型梳齿状的绕线板，简化工艺，且绕线板的材质与前述一致，不再赘述。

在另一应用场景中，支撑筒1311与绕线板1313一体成型。通过玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂拉挤或缠绕成一个厚度较大的空心管，然后对该空心管进行车削，从而形成支撑筒1311和绕线板1313，此方式用料浪费，但是能够保证支撑筒1311与绕线板1313之间的强度，防止由于粘接不牢靠或者在后续注射高压绝缘层1330的过程中损坏支撑筒1311与绕线板1313之间的连接。

在又一应用场景中，结合图4和图5所示，绕线体1310还包括两个翻边1315，具体地，翻边1315位于支撑筒1311的两个端部，且沿支撑筒1311的径向向外延伸形成环状盘面，两端的翻边1315相对设置，当绕线板1313置于绕线体1310的外周面时，绕线板1313两个端部的外端面抵接两个翻边1315相互朝向的盘面，防止在注射高压绝缘层1330的过程中由于较大的注射压力将绕线板1313损坏。当然，绕线板1313两个端部的外端面也可以不抵接两个翻边1315相互朝向的盘面，即绕线板1313两个端部的外端面与翻边1315朝向绕线板1313的盘面之间留有空隙，在此不作限制。

其中，翻边1315由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成，与支撑筒1311一体成型，即通过玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂拉挤或缠绕成型，然后加工打磨成带有一定厚度的圆盘件。

绕线体1310采用上述的纤维增强复合材料制成，具有轻质高强的特性，使绕线体1310具有较好的机械强度，能够有效支撑导线的绕制，不易损坏，避免高温硫化硅橡胶在绕线体1310外注射时产生的注射冲击力将导线冲散移位；且纤维增强复合材料耐热性能好，避免干式变压器10运行过程中因高压线圈1320产生过高的热量而使绕线体1310发生变形。

在另一实施方式中，结合图6-图7所示，绕线体2310与前述绕线体1310结构相似，不同之处在于，支撑筒2311与绕线部2312卡设连接。具体地，绕线体2310还包括辅助件2316，辅助件2316位于支撑筒2311的外周面的中部位置上，且沿支撑筒2311的径向向外延伸且环绕支撑筒2311一周而呈环状盘面。绕线板2313或辅助件2316上设置卡槽，绕线板2313与辅助件2316通过卡槽卡设连接。在本实施例中，每个绕线板2313上均设有第一卡槽23131，且第一卡槽23131与辅助件2316的位置对应匹配设置，使辅助件2316紧密卡设在各第一卡槽23131内。

绕线板2313较长的侧边沿支撑筒2311的轴向设置，若干绕线槽2314沿支撑筒2311的径向设置且沿支撑筒2311的轴向间隔分布，使绕线板2313形成若干梳齿。第一卡槽23131位于绕线板2313上，且与绕线槽2314相背设置，即第一卡槽23131沿支撑筒2311的径向设置，且第一卡槽23131位于绕线板2313靠近支撑筒2311的侧面，使凸出支撑筒2311外周面的辅助件2316能够卡设在第一卡槽23131内。辅助件2316可以保持绕线板2313的稳固设置，避免了导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中绕线板2313的移动错位。

第一卡槽23131位于绕线板2313的中间位置，且在支撑筒2311的径向上，第一卡槽23131从绕线板2313靠近支撑筒2311的侧边延伸至绕线板2313中间位置的一个梳齿上；或者在支撑筒2311的径向上，第一卡槽23131与绕线板2313中间位置的一个梳齿平齐设置但不延伸至梳齿上。一方面，避免第一卡槽23131与绕线槽2314平齐设置影响绕线板2313的机械强度，甚至造成绕线板2313受力断裂；另一方面，由于绕线板2313中间位置的梳齿的齿高较大，能够进一步避免第一卡槽23131设置后影响绕线板2313的机械强度。同时，第一卡槽23131在支撑筒2311径向上的槽深与辅助件2316凸出支撑筒2311的宽度相匹配，使得辅助件2316与绕线板2313装配好后，辅助件2316的外侧面与第一卡槽23131的内侧面紧贴，机械强度好，紧固可靠。若第一卡槽23131的槽深小于辅助件2316凸出支撑筒2311的宽度，则绕线板2313与支撑筒2311之间留有空隙，导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中存在绕线板2313以辅助件2316为中心发生弯折的风险；若第一卡槽23131的槽深大于辅助件2316凸出支撑筒2311的宽度，第一卡槽23131与辅助件2316之间留有空隙，则辅助件2316起不到紧固作用。

其中，辅助件2316由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成，先通过模压形成带有一定厚度的圆盘件，然后通过粘接剂将辅助件2316固定连接在支撑筒2311的外周面上，用料最省，能够节约成本。当然，辅助件也可以与支撑筒一体成型，即先制成一个厚度较大的空心管，然后车削从而同时形成绕线板2313和辅助件2316。

在本实施方式中，辅助件2316和第一卡槽23131对应设置一组，在其他实施方式中，辅助件和第一卡槽也可以沿支撑筒的轴向间隔对应设置两组或者三组，此时，各组辅助件和第一卡槽沿支撑筒的轴向间隔分布，有效均布绕线板的承受强度，使绕线板结构更稳定。例如在一实施方式中，在支撑筒外周面的中部和两端位置各设置一个辅助件，每个绕线板上均对应设有三个第一卡槽。

在又一应用场景中，结合图8-图9所示，与支撑筒2311不同的是，支撑筒3311外周面的辅助件3316上开设若干第二卡槽33161，且若干第二卡槽33161在辅助件3316的周向上均布，即若干第二卡槽33161与若干绕线板匹配对应。此时，绕线板上无需开设卡槽，绕线板可直接卡设在第二卡槽33161内，可以保持绕线板的稳固设置，避免了导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中绕线板的移动错位，并且能够避免在绕线板上开设卡槽，从而避免影响绕线板的机械强度。辅助件3316与前述辅助件2316的材质、成型方式一致，在此不再赘述。

在另一实施方式中，参见图12-图13，高压绕组430包括绕线部4312、高压线圈4320和高压绝缘层4330；绕线部4312在高压绕组430的内侧呈周向设置，导线绕制在绕线部4312的外侧形成高压线圈4320；高压绝缘层4330包裹高压线圈4320和绕线部4312。相比于高压绕组130而言，高压绕组430仅设置绕线部4312作为绕线体，不设置刚性绝缘内衬筒即不设置支撑筒，省去了刚性绝缘内衬筒的结构，使得高压绕组430的导热效果更好，消除了高压绝缘层4330与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而抑制了刚性绝缘内衬筒表面放电，且节约了材料，降低了成本。

绕线部4312包括若干梳齿状的绕线板4313，若干绕线板4313间隔设置且在高压绕组430的内侧周向均布，每个绕线板4313沿高压绕组430的轴向设置。高压线圈4320包括若干段线圈，绕线板4313上的相邻两个梳齿间至少设置一段线圈。其中，绕线板4313的数量至少为两个，即可以为两个、三个、四个或者更多，在此不做限制。

绕线板4313上还设有若干绕线槽4314使绕线板4313呈梳齿状，也即绕线板4313上形成有若干梳齿。绕线板4313的具体结构、材质、成型方式等与前述绕线板1313一致，在此不再赘述。

在另一实施方式中，如图14-图17所示，高压绕组530与前述高压绕组430基本相同，不同之处在于绕线部5312还包括辅助件5316，辅助件5316呈环状且与高压绕组530同轴，套设固定在若干绕线板5313上。设置辅助件5316可以保持绕线板5313的稳固设置，避免了导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中绕线板5313的移动错位。

具体地，辅助件5316包括至少一个端部辅助件53161，端部辅助件53161设置于绕线板5313的端部外侧，既能保持绕线板5313的稳固设置，又不会对导线的绕制产生影响。参阅图15，在绕线板5313的端部外侧设置凹槽5317，端部辅助件53161嵌入凹槽5317中，保证了端部辅助件53161与绕线板5313的有效连接。凹槽5317位于绕线板5313的梳齿侧，即位于绕线板5313远离高压绕组530轴心的一侧，使得端部辅助件53161对绕线板5313所起的固定作用更佳，避免了导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中绕线板5313的移动错位。凹槽5317的槽深大于或者等于端部辅助件53161的厚度，便于注胶时胶液包覆绕线板5313的端部及端部辅助件53161，且不易受外部的力影响导致绕线板5313与端部辅助件53161的连接失效。端部辅助件5316通过粘接剂固定连接在凹槽5317中，粘接剂为双组分耐高温的环氧胶，当然也可以是其他粘接胶，但是需要保证该粘接剂能够使端部辅助件5316与绕线板5313粘接牢靠，且耐高温，以适应高压绝缘层采用高温注射的方式包覆在绕线板5313与端部辅助件53161的外周。在其他实施方式中，端部辅助件也可以与凹槽尺寸完全匹配，使得端部辅助件卡固在凹槽中而无需粘接剂固定。

在本实施方式中，绕线板5313的两个端部外侧均设置有端部辅助件53161，使得绕线板5313的两端均被辅助件5316固定，可以有效保持绕线板5313的稳固设置。在其他实施方式中，也可以仅在绕线板的其中一个端部外侧设置端部辅助件。

结合图14和图16，辅助件5316还包括中部辅助件53162，将绕线板5313围成空腔时，用于形成空腔的内壁的一侧表面定义为绕线板5313的内壁，中部辅助件53162设置于绕线板5313的内壁，不会影响绕线板5313梳齿侧导线的绕制。参考图10，绕线板5313的内壁设置第一卡槽53131，中部辅助件53162卡固在第一卡槽53131中，保证了中部辅助件53162与绕线板5313的有效连接。第一卡槽53131的槽深与中部辅助件53162的环宽相匹配，使得中部辅助件53162与绕线板5313装配好后，中部辅助件53162的内壁与绕线板5313的内壁平齐，避免了第一卡槽53131的槽深小于中部辅助件53162的环宽时，导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中绕线板5313以中部辅助件53162为中心发生弯折，或是第一卡槽53131的槽深大于中部辅助件53162的环宽时，中部辅助件53162起不到紧固作用。

在本实施方式中，辅助件5316包括两个端部辅助件53161和一个中部辅助件53162，使得绕线板5313在导线绕制过程中以及高压绝缘层注射过程中均可保持位置的稳固，不发生移动错位，避免两段线圈离得太近，绝缘距离不够，产生放电。在其他实施方式中，可以仅设置端部辅助件，或者可以仅设置中部辅助件，或者也可以沿高压绕组的轴向间隔设置多个辅助件，能够对绕线板起到加固作用即可。

辅助件5316也由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成，通过多层玻璃纤维布浸渍环氧树脂后叠加成一定厚度，并模压固化形成环状的玻璃钢板件。辅助件5316可以为圆环状，也可以是椭圆环状，或者其他环状。端部辅助件53161的厚度需小于绕线板5313两端的齿高，中部辅助件53162对其厚度不做要求时，其环宽需要小于绕线板5313非梳齿部位的宽度，即绕线板5313的整体宽度减去其绕线槽2312的宽度，或者对中部辅助件53162的环宽不做要求时，其厚度需要小于绕线板5313中部的齿高。如此设置避免了辅助件5316占据绕线槽5314，影响导线在绕线板5313上的绕制。

在一应用场景中，辅助件5316与绕线板5313分体成型后粘接固定。在另一应用场景中，辅助件5316与绕线板5313一体成型。

导线周向绕制在绕线板5313的外周面上形成高压线圈。再经高温硫化硅橡胶通过整体真空注射包覆绕线部5312、高压线圈和辅助件5316形成高压绕组530。

结合图4、图10和图11所示，以A相变压器100为例，导线周向绕制在绕线体1310的外周面上形成高压线圈1320。具体地，导线绕制在绕线部1312的绕线槽1314中，使高压线圈1320在支撑筒1311的轴向上呈间隔分布，并且导线在绕制完成后首尾端形成两个外接，分别为第一外接D和第二外接X，第一外接D用于连接电缆，第二外接X用于连接其他外接线，比如在三相变压器中，用于与各相变压器之间的相互连接。以及，导线在绕线体1310沿其轴向的中部共引出六个分接头，分别为分接头2、分接头3、分接头4、分接头5、分接头6和分接头7，六个分接头形成分接开关，为便于描述，将分接头2、分接头4和分接头6定义为第一分接开关，将分接头3、分接头5和分接头7定义为第二分接开关。

在一应用场景中，结合图4、图10和图18所示，导线包括第一导线和第二导线，第一导线和第二导线均为连续导线，且第一导线外和第二导线外均包覆有绝缘层，该绝缘层可以为聚酰亚胺膜或者玻纤膜，亦或者该绝缘层为聚酯漆等其他绝缘材料，或者也可以多种绝缘材料组合使用，在此不作限制。第一导线从绕线体1310的一端沿其轴向绕制至绕线体1310的中部，第二导线从绕线体1310的中部沿其轴向绕制至绕线体1310的另一端。具体地，第一导线从绕线部1312的一端沿支撑筒1311的轴向绕制至绕线部1312的中部，并引出三个分接头。为方便表述，将绕线部1312的上端定义为第一端，绕线部1312的下端定义为第二端，第一导线从绕线部1312的第一端向绕线部1312的第二端开始绕制，第一导线在所有绕线板1313上对应的一圈第一个绕线槽1314中缠绕所设计的匝数线圈，形成第一段线圈1321，第一段线圈1321为饼式绕法，每个绕线槽1314中仅设置一饼线圈，此时每一段线圈均仅有一饼线圈。第一导线位于绕线部1312的第一端的内匝导线端形成暴露于高压绝缘层1330外的第一外接D，也就是在第一段线圈1321的内匝导线端(即第一导线的首端)引出第一外接D，第一段线圈1321的外匝导线端延伸至所有绕线板1313上对应的一圈第二个绕线槽1314内继续绕制形成第二段线圈1322，依次类推，直至第一导线绕至绕线体1310的中部，并通过其中三段线圈的外匝导线端分别引出三个分接头，即如图18所示的分接头6、分接头4和分接头2，至此第一导线完成绕制。

第二导线从绕线部1312的中部沿支撑筒1311的轴向绕制至绕线部1312的第二端，并引出另外三个分接头。具体地，第二导线在与分接头2相邻的下一圈绕线槽1314中开始绕制，形成第三段线圈1323，第二导线以与第一导线同样的绕制方式向绕线部1312的第二端继续绕制，从第三段线圈1323开始的三段线圈中分别引出另外三个分接头，即分接头3、分接头5和分接头7，直至第二导线绕至绕线部1312的第二端的每个绕线板1313上对应的一圈最后一个绕线槽1314并形成终端段线圈1324。第二导线位于绕线部1312的第二端的外匝导线端形成暴露于高压绝缘层1330外的第二外接X，也就是在终端段线圈1324的外匝导线端(即第二导线的末端)引出第二外接X，至此第二导线完成绕制。

导线绕制时，在所有绕线板1313上对应的一圈绕线槽1314中进行绕制，使得导线绕制形成的每段线圈均与支撑筒1311的轴向垂直，绕制方便且导线布置整齐，绕线板1313及支撑筒1311受力均匀，机械强度好。

如此，形成了饼式高压线圈1320，该线圈结构具有较好的机械强度，对于短路电流产生的电动力的承受能力强，相比于层式线圈而言，其饼数较多，散热能力也较好。并且，在支撑筒1311的轴向上，结合图11和图18所示，分接头6、分接头4和分接头2依次分布形成第一分接开关，分接头3、分接头5和分接头7依次分布形成第二分接开关，且第一分接开关与第二分接开关平行设置，六个分接头形成高压线圈1320的分接装置，用于干式变压器10根据不同运行工况调节电压。

其中，导线绕制在绕线体1310上形成高压线圈1320，由此高压线圈1320呈环状，将高压线圈1320的环宽定义为高压线圈1320的宽度，高压线圈1320在其各径向截面上的宽度均一致，即高压线圈1320的外侧面与支撑筒1311的外周面等间距，使高压线圈1320整体受力平衡。当然考虑到实际操作情况，各线圈在其径向截面上的宽度也可以不完全相同，只要大致相同即可。

本实施方式中，第二导线从与分接头2相邻的下一圈绕线槽1314中开始绕制至绕线部1312的第二端的最后一圈绕线槽1314，在其他实施方式中，第二导线也可以从绕线部的第二端的最后一圈绕线槽中开始向上绕制至与分接头2相邻的下一圈绕线槽中，只不过先形成第二外接X，再依次形成分接头7、分接头5和分接头3。当然，高压线圈1320的绕制方式也不限于以上的方式，也可以采用其他方式形成饼式线圈或者层式线圈，只要能够最终形成高压绕组130即可。

本实施方式中，分接开关包括六个分接头，此时干式变压器10有五个档位可调节电压，在其他实施方式中，分接开关也可以包括四个分接头，即第一分接开关和第二分接开关分别包括两个分接头，此时干式变压器包括三个档位可调节电压，只要符合干式变压器的实际使用需求即可，在此不作限制。

如图10-图11所示，高压绝缘层1330包裹高压线圈1320和绕线体1310后形成高压绕组130。其中，高压绝缘层1330为高温硫化硅橡胶，具体地，先将导线绕制在绕线体1310上形成高压线圈1320，将绕线体1310和高压线圈1320作为待注射体，将待注射体放入注射机的模具中，通过添加硅橡胶原料，在待注射体的外周整体注射高温硫化硅橡胶，得到高压绕组130。高压绝缘层1330采用高温硫化硅橡胶，整体提高了高压绕组130的绝缘性能和机械性能。

其中，通过整体真空注射高温硫化硅橡胶包覆高压线圈1320和绕线体1310后，高温硫化硅橡胶填充高压线圈1320和绕线体1310之间的缝隙并包裹绕线体1310的两端，且高温硫化硅橡胶不包覆支撑筒1311的内壁，使高压绕组130整体呈空心柱状，可以是空心圆柱体，也可以是空心椭圆柱体，或者是其他空心柱状体。

其中，在本实施例中，如图19所示，为包覆有高压绝缘层1330的高压绕组130沿其轴向剖切的局部截面图，导线采用前述绕制方法，绕制在梳齿状的绕线板1313中，形成饼式高压线圈1320，在沿高压绕组130的轴向上，饼式高压线圈1320与绕线板1313的梳齿间隔设置，即相邻两个梳齿之间设有一饼线圈。

在另一应用场景中，参见图20为包覆有高压绝缘层6330的高压绕组630沿其轴向剖切的局部截面图，导线通过双绕组连续式绕法绕制在梳齿状的绕线板6313上，形成高压线圈6320。具体地，采用两根相同的连续导线相邻设置后同时从所有绕线板6313上端对应的一圈绕线槽6314中开始绕制，形成第一段线圈6321，第一段线圈6321包括沿支撑筒6311轴向紧邻排列的两饼线圈，具体绕制的方法与前述高压线圈1320一致，依次类推向下绕制，继续形成第二段线圈6322等其他线圈，直至形成沿高压绕组630的轴向间隔设置的高压线圈6320，每段线圈均包括紧邻排列的两饼线圈，每段线圈沿绕线板6313轴向的长度等于两根并列导线沿支撑筒6311轴向的宽度之和，也即绕线板6313上的相邻两个梳齿间设置两饼线圈。此处相同的两根导线指该两根导线的尺寸、材质均一致。相比单根导线的连续式绕组结构(即前述高压线圈1320的结构)，在同样尺寸规格的高压绕组中，能够减少绕线槽的个数，由此减少了每段线圈的间隔段之间的导线过渡段，减少了导线的用量，达到降低成本的目的。在其他实施方式中，绕线板上的相邻两个梳齿间也可以设置三饼线圈或者更多饼线圈。

在另一应用场景中，如图21所示，为包覆有高压绝缘层7330的高压绕组730沿其轴向剖切的局部截面图，绕线板7313上的绕线槽7314沿支撑筒7311轴向的宽度大于上述绕线板6313上绕线槽6314沿支撑筒6311轴向的宽度。导线先通过层式绕法形成第一段线圈7321，具体地，采用一根连续导线，在所有绕线板7313上端对应的一圈第一个绕线槽7314中，沿支撑筒7311的轴向在第一个绕线槽7314内的上端向下进行连续绕制，直至导线绕至第一个绕线槽7314的下端，形成第一层线圈，第一层线圈的导线在支撑筒7311的外周面呈紧密排布的螺旋状，当导线完成第一层线圈的绕制后，反向沿支撑筒7311的轴向由第一个绕线槽7314的下端向上继续绕制第二层线圈，依次类推往复绕制，直至第一段线圈7321达到高压线圈7320在支撑筒7311径向上的预设宽度，最终第一段线圈7321在支撑筒7311的外周面呈紧密排布的螺旋状。然后，导线通过绕线板7313的梳齿过渡到第二个绕线槽7314中，继续按层式绕法绕制形成第二段线圈7322，依次类推继续绕制，直至完成所有绕线槽7314内导线的绕制，从而最终形成高压线圈7320。

在本实施方式中，由于绕线槽7314沿支撑筒7311轴向的宽度较大，每段线圈沿绕线板7313轴向呈螺旋状排列，且每段线圈沿绕线板7313轴向的长度大于两根并列导线的宽度之和，从而形成多段圆筒式的高压线圈7320，相比采用双绕组连续式绕法绕制的饼式结构(即前述高压线圈6320的结构)，在同样规格的高压绕组中，高压线圈7320更紧凑，绕线槽7314的个数更少，从而导线的用量也更少，进一步达到降低成本的目的。

本实施方式中，通过设置绕线板7313，使第一段线圈7321与第二段线圈7322之间间隔了梳齿，在其他实施方式中，也可以不设置绕线板，第一段线圈与第二段线圈之间留有空隙，最终通过填充高压绝缘层使高压线圈固定，同样可以达到高压线圈段间绝缘的目的。

在又一应用场景中，如图22所示，为包覆有高压绝缘层8330的高压绕组830沿其轴向剖切的局部截面图，高压线圈8320的形成方式与前述的高压线圈7320的形成方式一致，不再赘述。但是高压线圈8320的每段线圈沿支撑筒8311轴向的长度大于高压线圈7320的每段线圈沿支撑筒7311轴向的长度，相同电压等级的干式变压器10，分段圆筒式的高压线圈8320的段数更少。由于高压线圈8320的每段线圈沿支撑筒8311轴向的长度更大，每段线圈之间的电压差就更大，由此每段线圈的层与层之间需要添加绝缘层来降低电压差，此时，每段线圈沿高压绕组830的轴向上设置层间绝缘层8301，防止层间电场强度高于绝缘导线包覆绝缘薄膜的耐受临界值。并且，每段线圈中的层式结构具有很好的抗雷电冲击能力，经济优势也更加明显。具体地，在通过层式绕法绕制导线至一定厚度时，在相应位置上放置层间绝缘层8301后再继续绕制导线，即可将层间绝缘层8301设置在每段线圈中。

其中，层间绝缘层8301可以是网格布，也可以是周向间隔排布的绝缘撑条，或者其他硬质绝缘材料。且该绝缘撑条为边缘呈波浪形的绝缘长条，可防止在注射高温硫化硅橡胶以形成高压绝缘层时，由于极高的注射压力，使绝缘支撑条损坏。以及绝缘支撑条采用硬质绝缘材料制成，可抵抗硅橡胶高温注射时的冲击力。同时，层间绝缘层8301可以设置为一层，也可以设置为两层或者三层，根据不同设计情况而定，在此不作限制。

本申请的有益效果是：本申请的高压绕组的绕线体包括梳齿状的绕线部，导线在绕线部上周向绕制形成高压线圈，绕线部的内壁还设有支撑筒来稳固绕线部，使绕线体的机械结构稳定。同时该绕线体能够使得采用该绕线体的高压绕组结构简单、制造工艺简便、制造成本低、性能优异，可以使导线绕制更加牢靠，形成的高压线圈结构具有较好的机械强度，散热能力也更好。

此外，本申请的高压绕组在高压线圈外浇注高温硫化硅橡胶的高压绝缘层，相比现有技术中的环氧树脂高压绝缘层，硅橡胶具备如下优势：1)具备较好的防火性能、抗低温性能、耐老化性能及抗短路试验能力，可延长干式变压器的使用寿命；2)铜线圈易从硅橡胶上剥离，材料可回收率大于99％，更为绿色环保；3)硅橡胶弹性体可减弱机械振动带来的局放诱因，对设备放电具有抑制效果，且硅橡胶在放电作用下产物为非导电的二氧化硅，可有效抑制绝缘继续劣化；4)能够降低变压器的运行损耗，更节能；5)耐恶劣环境的能力较好，能够安装在户内和户外。同时，本申请的硅橡胶是通过整体高温硫化注射成型，此工艺方法较现有的室温硫化，使高压绝缘层更稳固，机械性能更高，且与高压线圈、绕线体的粘接性能更好，能有效延长高压绝缘层的使用寿命。并且相较于液态硅橡胶而言，本申请的高温硫化硅橡胶填料分散均匀，不会因填料团聚而使干式变压器产生局部放电，使干式变压器的整体性能更优。

本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本申请的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本申请所涉及的技术领域内，并落入本申请权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种高压绕组的绕线体，其特征在于，所述绕线体包括周向设置的若干绕线板，所述绕线板上设置若干绕线槽使所述绕线板形成若干梳齿，将所述梳齿沿所述绕线板长度方向的高度定义为齿高，所述绕线板中部的所述梳齿的齿高和所述绕线板两端的所述梳齿的齿高均大于所述绕线板其他部分的所述梳齿的齿高。

2.如权利要求1所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述绕线体还包括辅助件，所述辅助件与若干所述绕线板卡设连接。

3.如权利要求2所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述绕线体还包括支撑筒，所述支撑筒为空心柱体，若干所述绕线板周向均布在所述支撑筒的外周面上，每个所述绕线板的长度方向沿所述支撑筒的轴向设置。

4.如权利要求1所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述绕线板在沿所述绕线板的长度方向上自一端朝向另一端，依次形成第一高梳齿区、第一低梳齿区、第二高梳齿区、第二低梳齿区、第三高梳齿区，所述第一高梳齿区、所述第三高梳齿区关于所述第二高梳齿区对称设置，所述第一低梳齿区、所述第二低梳齿区关于所述第二高梳齿区对称设置。

5.如权利要求3所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述辅助件位于所述支撑筒的外周面上，所述辅助件沿所述支撑筒的径向向外延伸且环绕所述支撑筒一周而呈环状。

6.如权利要求2所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，若干所述绕线板或所述辅助件上设置卡槽，所述绕线板与所述辅助件通过卡槽卡设连接。

7.如权利要求2所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述辅助件包括中部辅助件，所述中部辅助件设置于所述绕线板的内壁。

8.如权利要求2所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述辅助件包括端部辅助件，所述端部辅助件设置于所述绕线板的端部外侧。

9.如权利要求1所述的高压绕组的绕线体，其特征在于，所述绕线体采用纤维增强复合材料制成。

10.一种高压绕组，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的高压绕组的绕线体，导线绕制在所述绕线体上形成高压线圈，所述高压线圈外整体包覆高压绝缘层。

11.如权利要求10所述的高压绕组，其特征在于，所述导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线从所述绕线体的一端沿所述绕线板长度方向绕制至所述绕线体的中部，所述第二导线从所述绕线体的所述中部沿所述绕线板长度方向绕制至所述绕线体的另一端。

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