CN115458298A - 一种变压器线圈高度的预算方法 - Google Patents

一种变压器线圈高度的预算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115458298A
CN115458298A CN202211002752.2A CN202211002752A CN115458298A CN 115458298 A CN115458298 A CN 115458298A CN 202211002752 A CN202211002752 A CN 202211002752A CN 115458298 A CN115458298 A CN 115458298A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cushion block
coil
height
pressure
total thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211002752.2A
Other languages
English (en)
Inventor
胡鹏飞
赵义香
聂伟
叶禄
窦雪平
杨炳鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Power Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shandong Power Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Power Equipment Co Ltd filed Critical Shandong Power Equipment Co Ltd
Priority to CN202211002752.2A priority Critical patent/CN115458298A/zh
Publication of CN115458298A publication Critical patent/CN115458298A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/08—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

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线圈高度的预算方法，统计线圈尺寸的基本信息，准备用于绕制该线圈的导线和垫块样件，测量垫块的加压压缩率，测量导线和垫块组合的加压状态下的导线压缩后尺寸，根据测量和计算得到的数据，计算线圈预算高度，根据线圈预算高度与线圈设计高度的偏差，进行线圈绕制高度尺寸的预先调整。本发明提供的变压器线圈高度的预算方法，在线圈绕制阶段进行线圈高度的准确预算，避免线圈烘烤后再调整高度，预算结果与实际结果偏差在±3mm以内。

Description

一种变压器线圈高度的预算方法
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线圈高度的预算方法，用于变压器线圈绕制过程中的线圈绕制高度的预先调整。
背景技术
变压器线圈高度调整控制是线圈制作工序中的关键环节，线圈高度公差一般要求控制在±3mm。变压器生产厂家一般采用的工艺流程为：线圈绕制—线圈提模预压—线圈干燥—线圈压紧—线圈高度尺寸检查及调整—线圈转序。
随着电力变压器容量、电压的逐步增大，线圈匝数、线圈重量、辐向尺寸也相应增大，导致线圈线饼间难以撑开调整油道垫块厚度所需的操作间隙，导致后续线圈高度调整工作越来越困难，作业时长越来越长。例如，绕制750kV电压等级的线圈，线圈高度调整作业需2人操作12小时，会影响生产计划的准确执行。同时由于导线是自粘性导线，烘烤固化后难以改变形状，在高度调整中需要使用楔形拨子等工具撑开线饼间隙，改变导线形状，影响线饼紧实度，同时操作时容易导致线圈绝缘损伤，难以修复。
发明内容
基于目前尚无准确的线圈高度预算方法的技术问题，本发明提供了一种新的变压器线圈高度的预算方法，可用于各类结构线圈高度的准确预算。实现上述目的本发明的技术方案是：
一种变压器线圈高度的预算方法，包括以下步骤：
步骤1.统计线圈尺寸的基本信息。线圈尺寸的基本信息包括：线圈类型、线圈压紧力、线圈档位数、线饼与线饼间垫块厚度、线圈垫块总厚度、端圈高度尺寸、线饼绝缘加包尺寸、线圈匝数、辐向并绕导线根数和线圈设计高度等数据信息。线圈由多层线饼绕制而成，每层线饼之间设置有垫块，线圈垫块总厚度是指所有线饼与线饼间的垫块加起来的总厚度，比如有一百圈线饼，线饼与线饼间一块垫块的厚度是2mm，那么线圈垫块总厚度为99*2mm。
步骤2.准备用于绕制该线圈的导线和垫块样件。需要准备可以满足垫块加压测量和导线垫块组合加压测量的各三组样件。
步骤3.导线和垫块样件干燥处理。
步骤4.测量垫块的加压压缩率。
将三组垫块样件分别摞成一列，施加轴向加压压力F1，F1根据垫块受压面积与线圈压紧力计算，计算公式是：加压压力F1＝线圈压紧力/(线圈数*档位数)*(垫块实际测量受压面积/线圈压紧力计算中取用面积)，单位为kN；压力平台的位移速度为恒速5mm/min。垫块受压面积通过计算获得，垫块受压面积＝垫块实际测量受压面积/线圈压紧力计算中取用面积，垫块实际测量受压面积是指在线圈绕制过程中实际受压的面积，线圈压紧力计算中取用面积是指实际生产线圈试验时加压设备压模实际压到的垫块面积，加压设备压模的尺寸一般为150mm*150mm，如果垫块的长度超出加压设备压模的尺寸，也就是压模尺寸(150*150)小于线圈辐向，试验时有一部分垫块就会压不到，此时，线圈压紧力计算中取用面积＝垫块的宽度*加压设备压模的尺寸(垫块的宽度*150mm)；如果垫块的长度小于加压设备压模的尺寸，那么线圈压紧力计算中取用面积＝垫块的宽度*垫块的长度。
施加压力到达F1后，分别测量获得三组垫块样件的加压状态下的垫块样件总厚度，计算三组垫块样件的加压状态下的垫块样件总厚度平均值以及垫块加压压缩率，垫块加压压缩率＝(未加压状态的垫块样件总厚度-加压状态下的垫块样件总厚度平均值)/未加压状态垫块样件总厚度*100％。
步骤5.测量导线和垫块组合的加压状态下的导线压缩后尺寸。
将三组导线和垫块样件组合为“垫块+导线水平排列+垫块+导线水平排列+垫块”的上下排列结构，施加轴向压力F2，F2根据垫块轴向加压压力F1和辐向并绕导线根数及受压面积计算，F2＝F1*(导线宽度/垫块实际测量受压长度)，分别测量获得三组导线和垫块样件组合的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度，计算三组导线和垫块样件组合的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度平均值，最终计算出导线压缩后尺寸。导线压缩后尺寸＝(加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度平均值-垫块样件总厚度*(1-垫块加压压缩率))/2。
步骤6.根据测量和计算得到的数据，计算线圈预算高度。计算公式为：线圈预算高度＝导线压缩后尺寸*线圈匝数+(线圈垫块总厚度+线饼绝缘加包尺寸)*(1-垫块加压压缩率)，单位为mm。
步骤7.线圈设计高度尺寸预先调整。
根据线圈预算高度与线圈设计高度的偏差，进行线圈绕制高度尺寸的预先调整。线圈高度调整尺寸＝(线圈预算高度-线圈设计高度)/(1-垫块加压压缩率)，单位为mm。
本发明的有益效果：
本发明提供的变压器线圈高度的预算方法，在线圈绕制阶段进行线圈高度的准确预算，避免线圈烘烤后再调整高度，预算结果与实际结果偏差在±3mm以内。
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是本发明实施例的步骤流程图；
图2是本发明实施例的测量导线和垫块的组合加压压缩率时的摆放结构示意图；
图中，1-垫块，2-导线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
为了充分说明本发明的技术方案，现以某500kV低压线圈为例，举例说明如下：
如图1所示，是本发明实施例的步骤流程图。一种变压器线圈高度的预算方法，包括以下步骤：
步骤1.统计线圈尺寸的基本信息。
以某500kV低压线圈为例，该线圈结构的基本信息如下表所示：
Figure BDA0003806601320000031
步骤2.准备用于绕制该线圈的导线和垫块样件。
其中，若同一线规分为多盘线使用，则每盘导线均需取样；若线圈使用多种线规的导线，则每种线规的导线均需取样。导线取样后需进行敲打平整处理，避免导线不规则形状影响测量结果，使测量结果更精准。
步骤3.导线和垫块样件干燥处理。
样件使用热风烘箱干燥处理，干燥处理参数：干燥温度120℃、干燥时长36小时，经过致密处理的垫块的干燥时间为48小时。干燥处理之后需尽快测量或采取密封防潮措施，避免样件吸潮，样件吸潮会影响到预算的准确性。
步骤4.测量垫块的加压压缩率。
将第一组垫块样件摞成一列，未加压状态的垫块样件总厚度通常在15～20mm；施加轴向加压压力F1。
加压过程：施加压力到达F1后，保持30s以对垫块充分施加压力，记录加压状态下的垫块总厚度，泄压至压力为0，保持10s后再次施加压力F1，重复该过程，直至在F1压力加压状态下，垫块样件总厚度与上一次测量数据偏差≤0.01mm，记录此次测得的加压状态下的垫块样件总厚度。按照上述步骤，分别测量获得第二组垫块样件和第三组垫块样件的加压状态下的垫块样件总厚度，计算三组垫块样件的加压状态下的垫块样件总厚度平均值以及垫块加压压缩率。以某500kV低压线圈为例，该产品的垫块实际测量受压面积为1451mm2，线圈压紧力计算中取用面积1302mm2，则加压压力F1为(224.28/2)/28*(1451/1302)kN＝4.46kN。因为线圈实际的辐向导线是两根，本实施例中实际试验时是对一根导线进行试验，所以，公式计算时线圈压紧力要除以2。
计算试验数据如下表：
Figure BDA0003806601320000041
垫块加压压缩率％＝(未加压状态垫块样件总厚度16mm-加压状态下的垫块样件总厚度平均值14.634mm)/未加压状态垫块样件总厚度16mm*100％＝8.533％。
本发明实施例中，采用WDW-300E电子万能试验机进行加压试验。
步骤5.测量导线和垫块组合的加压状态下的导线压缩后尺寸。
将第一组导线和垫块样件组合为“垫块+导线水平排列+垫块+导线水平排列+垫块”的上下排列结构，整体导线和垫块成十字交叉形状。中间位置的垫块厚度参照线圈尺寸的基本信息中的“线饼与线饼间垫块厚度”，上下位置的垫块厚度按照“线饼与线饼间垫块厚度+2～4mm”。导线水平排列根数参照线圈尺寸的基本信息中的“辐向并绕导线根数”，根据加压设备的尺寸可减少水平排列的导线的数量，加压设备压模尺寸只有150mm*150mm，试验时要求加压设备压模完全覆盖宽度方向导线，如果根据实际线圈尺寸，导线并排根数过多，可能出现无法完全覆盖已下线的情况，所以要缩减。施加轴向压力F2，加压过程与垫块加压压缩率加压过程相同，重复上述过程，直至在F2压力下，导线和垫块样件组合的总厚度与上一次测量的数据偏差≤0.02mm，记录此次测得的加压状态下的第一组导线和垫块样件组合的总厚度。按照上述步骤，分别测量获得第二组导线和垫块样件组合和第三组导线和垫块样件组合的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度，计算三组导线和垫块样件组合的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度平均值，最终计算出导线压缩后尺寸。
计算试验数据如下表：
Figure BDA0003806601320000042
Figure BDA0003806601320000051
表中的导线加压压力F2的计算公式是：F2＝F1*(导线宽度/垫块实际测量受压长度)。
导线压缩后尺寸为(44.116-20*(1-8.533％))/2mm＝12.911mm。最后要除以2，是因为测量时用到了两层导线。
步骤6.根据前面步骤中测量和计算得到的数据，计算线圈预算高度。线圈预算高度＝导线压缩后尺寸*线圈匝数+(线圈垫块总厚度+线饼绝缘加包尺寸)*(1-垫块加压压缩率)＝12.911*141+(387+4)*(1-8.533％)mm＝2178mm。
本发明实施例中，所有计算中都没有加端圈高度，因为端圈高度是相对独立的一个测量，可以单独调节，端圈就是一个圆环或者是一层纸圈和一层垫块，图纸都是有明确高度要求的，线圈压服后实测实调时，端圈高度的调整非常简单，在下一工序直接铺放就行。本发明要解决的技术问题，主要是线饼在绕制过程中可以通过预算的尺寸进行垫块的增减，减少烘烤后调节线圈，使线圈更加牢固。
步骤7.线圈设计高度尺寸预先调整。线圈高度调整尺寸＝(线圈预算高度-线圈设计高度)/(1-垫块加压压缩率)＝(2178-2180)/(1-8.53％)mm＝-2.19mm。取线圈高度调整尺寸为-2.19mm。即：预算出来线圈高度的比图纸设计高度要矮2.19mm，所以在绕制过程中要加上2.19mm。
本发明实施例中，利用上述的变压器线圈高度的预算方法，在绕制过程中预先调整线圈高度，最终在A、B、C三相线圈出罐后，带压状态下测量高度为2181～2182mm，预算偏差≤3mm，满足工艺要求。
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 (7)

1.一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.统计线圈尺寸的基本信息，包括：线圈类型、线圈压紧力、线圈档位数、线饼与线饼间垫块厚度、线圈垫块总厚度、端圈高度尺寸、线饼绝缘加包尺寸、线圈匝数、辐向并绕导线根数和线圈设计高度；
步骤2.准备用于绕制该线圈的导线和垫块样件，需要准备满足垫块加压测量和导线垫块组合加压测量的各三组样件；
步骤3.导线和垫块样件干燥处理；
步骤4.测量垫块的加压压缩率；
将三组垫块样件分别摞成一列，施加轴向加压压力F1，F1根据垫块受压面积与线圈压紧力计算，计算公式是：加压压力F1＝线圈压紧力/(线圈数*档位数)*(垫块实际测量受压面积/线圈压紧力计算中取用面积)；压力平台的位移速度为恒速5mm/min；施加压力到达F1后，分别测量获得三组垫块样件的加压状态下的垫块样件总厚度，计算三组垫块样件的加压状态下的垫块样件总厚度平均值以及垫块加压压缩率，垫块加压压缩率＝(未加压状态的垫块样件总厚度-加压状态下的垫块样件总厚度平均值)/未加压状态垫块样件总厚度*100％；
步骤5.测量导线和垫块组合的加压状态下的导线压缩后尺寸；
将三组导线和垫块样件组合为“垫块+导线水平排列+垫块+导线水平排列+垫块”的上下排列结构，施加轴向压力F2，F2根据垫块轴向加压压力F1和辐向并绕导线根数及受压面积计算，F2＝F1*(导线宽度/垫块实际测量受压长度)，分别测量获得三组导线和垫块样件组合的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度，计算三组导线和垫块样件组合的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度平均值，最终计算出导线压缩后尺寸，导线压缩后尺寸＝(加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度平均值-垫块样件总厚度*(1-垫块加压压缩率))/2；
步骤6.根据测量和计算得到的数据，计算线圈预算高度，计算公式为：线圈预算高度＝导线压缩后尺寸*线圈匝数+(线圈垫块总厚度+线饼绝缘加包尺寸)*(1-垫块加压压缩率)；
步骤7.根据线圈预算高度与线圈设计高度的偏差，进行线圈绕制高度尺寸的预先调整，线圈高度调整尺寸＝(线圈预算高度-线圈设计高度)/(1-垫块加压压缩率)。
2.根据权利要求1所述的一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，步骤2中，若同一线规分为多盘线使用，则每盘导线均需取样；若线圈使用多种线规的导线，则每种线规的导线均需取样；导线取样后进行敲打平整处理。
3.根据权利要求1所述的一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，步骤3中，干燥处理参数：干燥温度120℃、干燥时长36小时，经过致密处理的垫块的干燥时间为48小时。
4.根据权利要求1所述的一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，步骤4中，施加压力到达F1后，保持30s以对垫块充分施加压力，记录加压状态下的垫块总厚度，泄压至压力为0，保持10s后再次施加压力F1，重复该过程，直至在F1压力加压状态下，垫块样件总厚度与上一次测量数据偏差≤0.01mm，记录此次测得的加压状态下的垫块样件总厚度。
5.根据权利要求4所述的一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，采用WDW-300E电子万能试验机进行加压试验。
6.根据权利要求1所述的一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，步骤5中，中间位置的垫块厚度参照线圈尺寸的基本信息中的线饼与线饼间垫块厚度，上下位置的垫块厚度按照线饼与线饼间垫块厚度+2～4mm，导线水平排列根数参照线圈尺寸的基本信息中的辐向并绕导线根数，根据加压设备的尺寸减少水平排列的导线的数量。
7.根据权利要求6所述的一种变压器线圈高度的预算方法，其特征在于，施加轴向压力F2，直至在F2压力下，导线和垫块样件组合的总厚度与上一次测量的数据偏差≤0.02mm，记录此次测得的加压状态下的导线和垫块样件组合的总厚度。
CN202211002752.2A 2022-08-19 2022-08-19 一种变压器线圈高度的预算方法 Pending CN115458298A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211002752.2A CN115458298A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 一种变压器线圈高度的预算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211002752.2A CN115458298A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 一种变压器线圈高度的预算方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115458298A true CN115458298A (zh) 2022-12-09

Family

ID=84298668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211002752.2A Pending CN115458298A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 一种变压器线圈高度的预算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115458298A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220217849A1 (en) Direct-ink-writing method for printing strain gauge array circuit based on insulating strips
CN110297167A (zh) 一种基于多源信息融合的变压器老化状态评价方法
CN115458298A (zh) 一种变压器线圈高度的预算方法
CN107990866A (zh) 一种涂板机在线厚度测试装置
CN114279387A (zh) 一种监测电弧增材制造堆积高度与上表面平整度的装置及方法
CN111366603A (zh) 一种基于kissinger法的干式绝缘设备活化能获取方法
CN209148501U (zh) 一种围压-温度作用下测试岩石Biot系数实验装置
CN105241590B (zh) 运行状态下放气带摇臂动应力测试方法及应变片固定装置
CN204286937U (zh) 一种纸箱检测设备
CN115774173B (zh) 一种干式变压器绝缘性能评估装置及其方法
CN110068752A (zh) 干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统及其试验方法
CN111965096A (zh) 一种油纸绝缘电热联合老化评估绝缘纸老化性能的方法
CN102156072A (zh) 波纹板检测方法
CN217405274U (zh) 一种用于热稳定性试验的干式电容器
CN220932649U (zh) 一种测量变压器用自粘导线高温变形量的装置
CN101315399A (zh) 电容式厚绝缘产品干燥处理过程的介质损耗性能监控方法
CN109841402B (zh) 变压器线圈加压方法
US2812657A (en) Contact elongation meter
US1695046A (en) Testing apparatus
CN106707064A (zh) 绕组径向压力与频率响应关联性研究平台及其实验方法
CN113945502A (zh) 孔隙率测试工装及其测试方法
JP6429010B2 (ja) ソリッドケーブルの製造管理方法、及びソリッドケーブルの製造管理方法に利用される試験装置
CN112014218A (zh) 压缩比测量方法
CN114112718B (zh) 一种消失模涂料常温强度检测方法及装置
CN206876084U (zh) 一种狭窄缝宽测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination