CN116783668A - 芯体装置、变压器、用于生产芯体装置的方法和用于生产变压器的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于变压器的芯体装置(20)。芯体装置包括多个芯体片(22)。芯体片(22)具有在0.18mm至0.3mm的区间内的厚度。芯体片借助于粘合物质相互附接，以使芯体装置自支撑。
Description
技术领域
本发明涉及电力变压器领域。特别地，本发明涉及一种用于变压器的芯体装置。
背景技术
电力变压器是在电力系统的电网中使用的装备。电力变压器转换电压和电流，以便传输和分配电能。电力变压器至少包括初级绕组、次级绕组和变压器芯体。初级和次级绕组围绕芯体的两侧缠绕。芯体可以由可以通过绝缘材料的薄涂层电气分离的薄片(也称为层叠物)构成。通常在使用夹持装置的情况下将芯体片压在一起。芯体片的一个目的是减少某些损耗，诸如磁能和电能方面的损耗。
在变压器制造期间，芯体被运输和提升几次。这意味着在制造期间以及在运输给客户期间，芯体暴露于高机械力。为了处理这些机械力，当今的解决方案是在芯体周围设计和构建结构来压缩芯体片。借助于例如支撑梁、螺栓和拉板来加强芯体。在夹持结构的设计中应该考虑制造中的移动。摩擦力(来自底部轭处的螺栓和台阶块的的直接力)承受质量力。
图1示出了根据现有技术的变压器的芯体结构10的示意图。芯体结构10包括：芯体14，该芯体包括多个芯体片；以及绕组块11，该绕组块包括一个或多个绕组。芯体结构10还包括位于绕组块11的顶端和底端处的支撑件17、18和按压块15、16。GB 880080A公开了一种用于变压器的芯体装置，其中该芯体装置包括多个芯体片，该多个芯体片通过粘合物质相互附接。
本公开提出了一种芯体装置的改进的可行解决方案。
发明内容
本文实施例的目的是改进芯体装置的设计，或者至少实现技术领域内已知解决方案的可替代方案。
根据一方面，该目的通过提供一种用于变压器的芯体装置来实现。芯体装置包括多个芯体片。芯体片通过粘合物质相互附接。芯体片的厚度在0.18mm至0.3mm的区间内。
根据另一方面，上述目的还通过提供一种用于生产芯体装置的方法来实现。芯体装置包括多个芯体片。芯体装置堆叠芯体片以形成芯体。粘合物质被施加在芯体片中的至少一个芯体片的至少一侧上。芯体装置进一步固化所堆叠的芯体片。芯体片的厚度在0.18mm至0.3mm的区间内。
根据另一方面，上述目的还通过提供一种用于生产变压器的方法来实现。该方法还包括生产芯体装置。将芯体移动到装配平台。然后将至少一个绕组块安装到芯体上。干燥有源部分(active part)，其中有源部分是芯体和至少一个绕组块。然后将有源部分装箱(tank)。
本文中还提供了一种包括本公开的芯体装置的实施例的变压器。
当前的解决方案是基于这样的认识，即通过借助于粘合物质将芯体片彼此附接，产生了简化且自支撑的芯体装置，其能够进一步减少磁能和电能方面的损失。
附图说明
通过以下参考附图给出的一个或几个示例性实施例的描述，本发明的另外的技术特征将变得清楚，在附图中：
图1是描述根据现有技术的用于变压器的芯体装置的示意性概况图；
图2是描绘根据本文中的一些实施例的用于变压器的例示性芯体装置的示意性概况图；
图3是描绘根据本文中的一些实施例的形成芯体的芯体片的示意性概况图；
图4a是示出根据本文中的一些实施例的用于生产芯体装置的方法的流程图；
图4b是示出根据本文中的一些实施例的用于生产变压器的方法的流程图；
图5是描绘根据本文中的一些实施例的芯体片的堆叠的示意性概况图；
图6是根据本文中的一些实施例的描绘处于直立位置的芯体的示意性概况图；
图7是描绘根据本文中的一些实施例的有源部分装配区域的示意性概况图；
图8是描绘根据本文中的一些实施例的另一有源部分装配区域的示意性概况图；
图9是描绘根据本文中的一些实施例的另一有源部分的示意性概况图；
图10是描绘根据本文中的一些实施例的没有夹持装置的有源部分的示意性概况图。
应当注意，附图不一定是按比例绘制的，并且为了清楚起见，某些元件的尺寸可能被放大。
具体实施方式
图2示出了根据本文中的实施例的用于变压器的芯体装置20。芯体装置20包括形成芯体24的多个芯体片(未示出)。芯体装置20还包括至少一个绕组块21。绕组块21包括一个或多个绕组。如结合以下附图进一步详细描述的那样，芯体片借助于粘合物质26彼此附接。因此，通过使用粘合物质26(例如胶水)将芯体片附接在一起，可以简化芯体装置20的设计，并且诸如支撑件17、18和压块15、16(图1中示出)的元件可以以更简单的部件代替。粘合物质26施加在芯体片22中的至少一个芯体片的至少一侧上。粘合物质26可以在制造芯体片期间施加，例如从供应商处施加，或者可以在芯体装置20的生产期间施加。
图3示出了根据一些实施例的示意性概况图，示出了形成芯体24的多个芯体片22。在一些实施例中，芯体片22可以呈堆叠的板或带的形式。在一些实施例中，芯体片22可以由钢制成。芯体片22可以具有在0.18mm至0.3mm的区间内的厚度。由芯体片22形成(例如构建)的芯体24可以具有高达1800mm的厚度。
根据一些实施例，通过在芯体片22中的至少一个芯体片的至少一侧上施加粘合物质26来将芯体片22附接(例如接合)在一起可以使芯部布置20自支撑。
在一些实施例中，粘合物质26可以是粘合清漆或环氧树脂涂层。粘合物质26也可以由用于将芯体片22胶合在一起的其他合适的物质构成。粘合物质26可以具有绝缘特性，使得它可以代替实际的绝缘清漆层。这是有利的，因为它减小了芯体24的厚度。在一些实施例中，固化物质也可以与粘合物质26一起使用，用于将芯体片22彼此附接。粘合物质层26可以具有大约高达10微米的厚度。
根据图4a中的流程图所示的动作，可以采用根据本文中的一些实施例的用于生产芯体装置20的方法。这些动作不一定要按照下面陈述的顺序进行，而是可以按照任何合适的顺序进行。还将描述可以在这个程序中使用的一些可选示例实施例。芯体装置20包括多个芯体片22。
动作401包括堆叠芯体片22以形成芯体24。粘合物质26施加在芯体片22中的至少一个芯体片的至少一侧上。根据一些实施例，芯体片22通过使用结合清漆彼此附接，例如胶合。根据一些实施例，芯体片22可以由钢制成。在一些实施例中，固化物质也可以与粘合物质26一起使用，用于将芯体片22彼此附接。
动作402包括固化堆叠的芯体片22。根据一些实施例，粘合物质26可以在芯堆叠之后、芯体24被提升和移动(例如运输)之前被直接固化。根据一些实施例，粘合物质26可以在有源部分的干燥过程中固化。
根据图4b中的流程图所示的动作，可以采用根据本文中的一些实施例的用于生产变压器的方法。这些动作不一定要按照下面陈述的顺序进行，而是可以按照任何合适的顺序进行。还将描述可以在这个程序中使用的一些可选示例实施例。
动作403包括将芯体24移动到装配平台。
动作404包括将至少一个绕组单元21安装到芯体24上。
动作405包括干燥有源部分，其中有源部分是芯体24和至少一个绕组块21。移除临时夹持装置。根据一些实施例，临时夹持装置可以在装箱之前或之后移除。根据一些实施例，附接的芯体片可以已经从供应商处交付，并且在生产期间被固化，例如被干燥。
根据一些实施例，粘合物质26可以在有源部分的普通干燥过程中固化。
动作407包括有源部分装箱。将有源部分装箱意味着将有源部分安装在变压器箱中。
在用于生产根据本文中的实施例的芯体装置20和变压器的上述方法中，粘合物质26可以施加在芯体片22中的每一个芯体片的至少一侧上。如图5所示，然后将芯体片堆叠在诸如E-stacker的芯体堆叠台25上，以形成芯体24。在堆叠芯体片22之后，芯体片24可以被夹持并提升到直立位置，例如竖直位置，如图6所示。可选地，芯体24可以在被升高之前被加热。芯体24可以通过使用临时夹持装置来夹持，该临时夹持装置稍后将被移除。然后，芯体24可以被移动，例如通过高架起重机运输到有源部分装配区域。在一些工厂里，运输的一部分可以通过气垫执行。在有源部分装配区域，芯体24可以配备有绕组、顶部轭、夹板和引线，如图7和图8所描绘那样。变压器的有源部分主要包括与电压和电流接触的元件，例如至少一个绕组块21和芯体24。图9和图10示出了有源部分(即芯体24和至少一个绕组块21)然后可以在烘箱(例如气相(Vapour Phase，VP)烘箱)中干燥、重新紧固和装箱，这也包括几次提升操作。粘合物质26可以在有源部分的干燥过程中硬化，例如固化。
本文中的实施例的优点是可以去除与芯体相关的部分。这意味着要安装的部分更少，从而使得节省劳动力、芯体构建和有源部分。
本文中的实施例的另外的优点是可以进一步减少磁能和电能方面的损失。
本文中的实施例的另一优点是可以降低噪声，因为芯体片的振动减少。
粘合物质26可以具有绝缘性质，并且可以代替实际的绝缘清漆层。这是有利的，因为它减小了芯体24的厚度。
因此，实现了被简化的和自支撑的芯体装置并且该芯体装置能够进一步减少磁能和电能方面的损失。
应当注意的是，在适当的情况下，这些方面中的任何一者的任何特征可以应用于任何其他方面。同样地，这些方面中的任何一者的任何优点可以应用于其他方面中的任何一者。
一般而言，权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义来解释，除非本文中另有明确定义。对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的全部引用应被公开解释为指该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另有明确说明。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序来执行。对本公开的不同特征/部件使用“第一”、“第二”等仅旨在将这些特征/部件与其他类似的特征/部件区分开，而不是赋予这些特征/部件任何顺序或等级。
应当理解的是，前面的描述和附图代表本文教导的方法和绕组布置的非限制性示例。由此，本文教导的绕组布置和技术不受前述描述和附图限制。相反，本文中的实施例仅由以下权利要求及其合法等效物来限制。
Claims (16)
1.一种用于变压器的芯体装置(20)，其中所述芯体装置(20)包括多个芯体片(22)，并且其中所述芯体片(22)借助于粘合物质(26)彼此附接，并且其中所述芯体片(22)具有在0.18mm至0.3mm的区间内的厚度。
2.根据权利要求1所述的芯体装置(20)，其中所附接的芯体片(22)使得所述芯体装置(20)自支撑。
3.根据权利要求1或2所述的芯体装置(20)，其中所述芯体片(22)呈堆叠的板或带的形式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的芯体装置(20)，其中所述芯体片(22)由钢制成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的芯体装置(20)，其中所述粘合物质(26)是粘合清漆或环氧树脂涂层中的任一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的芯体装置(20)，其中所述粘合物质(26)施加在所述芯体片(22)中至少一个芯体片的至少一侧上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的芯体装置(20)，其中所述芯体片(22)借助于所述粘合物质(26)和固化物质彼此附接。
8.一种变压器，包括根据权利要求1至7中任一项所述的芯体装置(20)。
9.一种用于生产用于变压器的芯体装置(20)的方法，其中所述芯体装置(20)包括多个芯体片(22)，所述方法包括：
堆叠(401)所述芯体片(22)以形成芯体(24)，其中粘合物质(26)被施加在所述芯体片(22)中的至少一个芯体片的至少一侧上；以及
固化(402)所堆叠的芯体片(22)，并且其中所述芯体片(22)具有在0.18mm至0.3mm的区间内的厚度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所附接的芯体片(22)使得所述芯体装置(20)自支撑。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述芯体片(22)呈堆叠的板或带的形式。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述芯体片(22)由钢制成。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述粘合物质(26)是粘合清漆或环氧树脂涂层中的任一种。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中在所述芯体片(22)中的至少一个芯体片的至少一侧上施加所述粘合物质(26)包括在所述芯体片(22)中的至少一个芯体片的至少一侧上施加所述粘合物质(26)和固化物质。
15.一种用于生产变压器的方法，所述方法包括生产根据权利要求9至14中任一项所述的芯体装置(20)，其中所述方法包括：
将芯体(24)移动(403)到装配平台；
将至少一个绕组块(21)安装(404)到所述芯体(24)；
干燥(405)有源部分，其中所述有源部分是所述芯体(24)以及所述至少一个绕组块(21)；以及
将所述有源部分装箱(406)。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括在所述装箱之前或之后移除临时夹持装置。
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