CN209626009U - 盘式绕组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种变压器用绕组。主要应用于壳式和绕组交错式排列的心式变压器中。与层式绕组比较，解决了端部支撑性差的问题，提高了铁心铁窗内的填充系数，机械强度高，抗短路能力强，冷却效果好，过载能力强，结构紧凑，引线安装方便。
Description
技术领域
本发明是一种变压器用绕组。主要应用于壳式和绕组交错式排列的心式变压器中。
背景技术
变压器是应用于电网和电力系统中的一种最主要电力设备，主要由铁心和绕组（也叫线圈）构成。变压器绕组主要有圆筒式（层式）、螺旋式、连续式、纠结式、插入电容式（内屏蔽式）、纠结连续式、双饼式、八字型线圈等。
变压器中还有一种特殊的绕组型式是当电炉、整流变压器的低压绕组匝数小于3匝时可以采用铜板弯制的绕圈，如图1、2、3、4。
圆筒式绕组，也叫层式绕组，见简图5，通常由圆导线或扁导线一匝挨着一匝绕制，匝间无空隙，如此连续绕制的多匝形成一层，每层的两端最外面两根导线放置一定宽度的绝缘，这种把绕组两端填平的绝缘叫端绝缘，与导线固定在一起。可以连续的绕制任意多的层数，层与层间放置层间绝缘。绕组的首头和尾头在绕组的一端或两端引出。它可分为单层圆筒式、双层圆筒式、多层圆筒式和分段圆筒式。
圆筒式绕组按绝缘和散热要求，有一个或几个层间放置油道或气道，其余层间垫以固体绝缘。其中，多层圆筒式绕组所能容纳的线匝较多，多用于1600KVA及以下的小容量变压器中，作为3—35KV的高压绕组
分段圆筒式绕组就是由几个轴向排列的多层圆筒式绕组串联组成，每个多层圆筒式绕组叫做一段。各段间用纸或油道隔开。由于分段圆筒式所能容纳更多的线匝，故用于中小容量变压器作为63KV级以下的高压绕组。有时也作为高压互感器和试验变压器的高压线圈。
这种绕组主要应用于心式变压器的同心式线圈，绕组工艺性能好，便于绕制，层间油道散热效率高，冲击分布好，但端部支撑稳定性差，线圈内部有时温差较大。
发明内容
盘式绕组，特征是：由圆线或扁导线一匝挨着一匝绕制，匝间无空隙，如此连续绕制的多匝形成一层；所述扁导线一匝挨着一匝绕制后再连续的绕制需要多的层数；绕组的首头和尾头在绕组的一端或两端引出；
其中，所述绕组每层的第一根导线和最后一根导线采用拉平结构，每一层的第一根导线的尾部折一个类似的Z形弯，让第一根导线的头部和尾部在绕组的端面上平齐，在每一层的最后一根导线的头部折一个类似的Z形弯，让最后一根导线的头部和尾部在绕组的端面上平齐，这样整个绕组的两个端面是一个平面。
盘式绕组，特征是：所述绕组拉平结构包括每层的第一匝和之后的任意根导线采用拉平结构，最后一匝导线和最后一匝导线之前的任意匝导线采用拉平结构。
盘式绕组，特征是：所述绕组每层的两端最外面两根导线的外侧放置一定宽度的绝缘，这种把绕组两端部填平的绝缘叫端绝缘，与导线固定在一起。
盘式绕组，特征是：所述层与层之间放置层间绝缘。
盘式绕组，特征是：所述盘式绕组在交错式绕组结构中，每一磁平衡组的阻抗电压漏磁面积计算与连续式绕组相同，即绕组高度等于高度方向的裸线间距离，即线高乘每层匝数加上匝间绝缘。
盘式绕组漏磁面积的计算与连续式绕组相同，层式绕组高度需减一匝线高，这也是与层式绕组的重要区别。
盘式绕组是根据壳式变压器和交错式绕组的特点，对层式绕组的改进。根据每层的匝数较少，而层数较多的特点，层间电压梯度较小，所以当层间电压强度够时，可以不用层间绝缘。由于这种绕组层数较多，第一层和最后一层的厚度大，所以处于端部的各层线匝放电距离较大，故电压较低或爬电距离够时可以取消端绝缘。
层式绕组的最大缺点就是端部支撑稳定性差，根据壳式变压器和交错式绕组的特点，现盘式绕组采用拉平结构，整个端部是一个平面，通过绕组轴向垫块的挤压，在短路时完全解决了端部支撑稳定性差这一问题。
盘式绕组，见简图6、7，是一种新型的绕组形式。与圆筒式绕组绕制方式相同，都是一层一层的绕制，但取消圆筒式绕组的端绝缘，绕组每层的第一根导线和最后一根导线可以采用拉平结构，绕组截面外接形状或是长圆形、或是椭圆形、或是长方形、或是由多组曲线组合成的形状，当绕组导线采用小规格的圆线时可以不采用拉平结构。盘式层式绕组的两个端面在计算绕组温升时可以当散热面计算，这也是与圆筒式绕组的另外一个区别，因圆筒式绕组有端绝缘，散热效果极差，故在计算温升时，是不能作散热面考虑的。
盘式绕组的拉平结构如图7，由于绕组绕制结构的螺旋性，第一根导线和最后一根导线的头和尾间有一个一根导线高的高度差，这对短路电动力和阻抗计算有重大影响。现在每一层的第一根导线的尾部折一个类似的Z形弯，让第一根导线在绕组的端面上平齐，在每一层的最后一根导线的头部折一个类似的Z形弯，让最后一根导线在绕组的端面上平齐，这样整个绕组的两个端面是一个平面。盘式层式绕组各个导线或多个导线都可以采用拉平结构。盘式层式绕组按设计需要可以采用接平结构，也可以不采用拉平结构。它可分为单层盘式绕组、双层盘式绕组、多层盘式绕组和分段盘式绕组。分段盘式绕组就是两个或多个盘式绕组串联或并联，分段盘式绕组可以采用并联结构，这是与分段圆筒式的第三个区别。
盘式绕组截面是长圆形、或是椭圆形、或是矩形、或是长方形、或是由多组曲线组合成的形状。长圆形截面就是两端是直径相等的半圆，中间用直线相连，半圆的直径叫绕组短轴，绕组的直径与直线长度的和叫绕组长轴，图7是长圆截面图。椭圆形好理解，就是铁心和绕组截面的外接形式是椭圆形，也分长轴和短轴，如图8。多组曲线组合成的形状就是外接形态是由多种曲线或直线组合成的形状，如图9就是由以A、B点为圆心的四组圆形曲线组合成的类似椭圆形的截面。图10是圆形截面。
技术效果
第一，与层式绕组比较，解决了端部支撑性差的问题。
第二，与层式绕组比较，提高了铁心铁窗内的填充系数。
第三，与层式绕组相比机械强度高，抗短路能力强。
第四，与层式绕组相比冷却效果好、过载能力强。
第五，结构紧凑，引线安装方便。
附图说明
图1是传统铜排弯制的只有一匝的八字形绕组俯视图。
图2是传统铜排弯制的只有两匝的八字形绕组俯视图。
图3是传统铜排弯制的只有一匝的绕组俯视图。
图4是传统铜排弯制的只有两匝的绕组俯视图。
图5是传统层式绕组主视图。
图6是一种盘式绕组主视图（首尾出头为直观如此画出，实际从辐向出头方便）。
图7是一种带拉平结构的盘式绕组主视图（首尾出头为直观如此画出，实际从辐向出头方便）。
图8长圆形盘式绕组俯视图。
图9椭圆形盘式绕组俯视图。
图10由四段圆弧围成的多组曲线组合成盘式绕组俯视图。
图11圆形盘式绕组俯视图。
其中，
1是铜排。
2是层式绕组端绝缘。
3是绕组首尾出头导线。
4是绕组首尾出头包扎绝缘。
5是盘式绕组拉平结构填充绝缘。
具体实施方式
实例1、S13—400/10±2×0.25%／0.4的高压绕组选择无端绝缘的盘式绕组，如图7。
因六磁平衡组，故有三个高压绕组。
高压绕组：为盘式绕组带拉平结构，截面选择长圆形。
匝数为630匝，600匝，570匝。
线规ZB—0.3 2.12×4。
每双磁平衡组15匝／层，共15层。
短轴内径165mm。
短轴外径247mm。
长轴内径=短轴内径+直线距=165+46×2=247 mm。
长轴外径=短轴外径+直线距=247+46×2=323mm。
绕组高度=65.5 mm。
阻抗电压计算用绕组高度=65.5 －0.3=65.2mm。
Claims (5)
1.盘式绕组，特征是：由圆导线或扁导线一匝挨着一匝绕制，匝间无空隙，如此连续绕制的多匝形成一层；所述扁导线一匝挨着一匝绕制后再连续的绕制需要多的层数；绕组的首头和尾头在绕组的一端或两端引出；
其中，所述绕组每层的第一根导线和最后一根导线采用拉平结构，每一层的第一根导线的尾部折一个类似的Z形弯，让第一根导线的头部和尾部在绕组的端面上平齐，在每一层的最后一根导线的头部折一个类似的Z形弯，让最后一根导线的头部和尾部在绕组的端面上平齐，这样整个绕组的两个端面是一个平面。
2.根据权利要求1所述盘式绕组，特征是：所述盘式绕组拉平结构包括每层的第一匝和之后的任意根导线采用拉平结构，最后一匝导线和最后一匝导线之前的任意匝导线采用拉平结构。
3.根据权利要求1所述盘式绕组，特征是：所述盘式绕组每层的两端最外面两根导线的外侧放置一定宽度的绝缘，这种把绕组两端部填平的绝缘叫端绝缘，与导线固定在一起。
4.根据权利要求1所述盘式绕组，特征是：所述盘式绕组层与层之间放置层间绝缘。
5.根据权利要求1所述盘式绕组，特征是：所述盘式绕组在交错式绕组结构中，每一磁平衡组的阻抗电压漏磁面积计算与连续式绕组相同，即绕组高度等于高度方向的裸线间距离，即线高乘每层匝数加上匝间绝缘。
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| CN201920379539.0U CN209626009U (zh) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | 盘式绕组 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109859941A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-07 | 孙崇山 | 盘式绕组 |
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- 2019-03-25 CN CN201920379539.0U patent/CN209626009U/zh active Active
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