CN220672364U - 一种高压绕组的绕线体及高压绕组 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种高压绕组的绕线体,绕线体包括若干绕线板,若干绕线板沿绕线体的周向均匀分布,绕线板上设有若干沿绕线板可移动的绕线件,绕线板上的相邻两个绕线件之间形成绕线槽,用于绕制导线。本申请还公开一种高压绕组。本申请的绕线体可以根据高压线圈的形状和结构灵活调整绕线件的位置,使绕线体的适用范围更广。

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。
当前干式变压器高压绕组均采用刚性梳齿板作为绕线骨架,然后将导线绕制在绕线骨架上形成高压线圈,而后浇注形成高压绕组。该绕线骨架形状固定,无法根据不同尺寸或结构形式的高压线圈进行自适应调整。
实用新型内容
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,可以根据高压线圈的形状和结构灵活调整绕线件的位置,使绕线体的适用范围更广。
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,绕线体包括若干绕线板,若干绕线板沿绕线体的周向均匀分布,绕线板上设有若干沿绕线板可移动的绕线件,绕线板上的相邻两个绕线件之间形成绕线槽,用于绕制导线。
其中,绕线部还包括至少一个辅助件,至少一个辅助件呈环状且与绕线体同轴设置。
其中,辅助件与绕线板卡设连接。
其中,辅助件或绕线板上设置卡槽,绕线板与辅助件通过卡槽卡设连接。
其中,绕线板与辅助件分体成型后粘接固定;或,绕线板与辅助件一体成型。
其中,绕线件上设置移动槽,绕线件和绕线板通过移动槽滑动连接。
其中,绕线板为工字型长条,绕线件的移动槽为T型槽,至少部分绕线板穿设在移动槽中,以使绕线件沿绕线板可移动。
其中,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。
其中,绕线件采用纤维增强复合材料或者树脂材料制成。
本申请的目的之二在于提供一种高压绕组,包括前述的高压绕组的绕线体,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。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的绕线体的绕线板上设有若干沿绕线板可移动的绕线件,便于根据高压线圈的形状和结构灵活调整绕线件的位置,使绕线体的适用范围更广,进一步降低成本。
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是图2中G处的放大图;
图5是本申请一实施方式的绕线体1310的立体示意图;
图6是图5中L处的放大图;
图7是本申请一实施方式的绕线件1314的立体示意图;
图8是本申请另一实施方式的支撑筒1311的剖面图;
图9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10是本申请一实施方式的高压绕组130的立体示意图;
图11是本申请一实施方式的工装连接件101的立体示意图;
图12是本申请一实施方式的高压线圈1320的线路简图;
图13是本申请另一实施方式的绕线体5310的立体示意图;
图14是本申请另一实施方式的辅助件5316的立体示意图;
图15是本申请又一实施方式的绕线体6310的立体示意图。
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。柱状铁芯体111由多层硅钢片叠加而成,在多层硅钢片外用扎带进行绑扎固定,柱状铁芯体111的径向截面大致呈椭圆形或者圆形或者其他形状,只要能容纳在低压绕组120的空心腔中即可,在此不作限制。上铁轭112和下铁轭113也是通过多层硅钢片叠加而成,使三个柱状铁芯体111固定连接,从而形成如图3所示的三相铁芯110。
结合图1和图2所示,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。当然,在其他实施方式中,铁芯夹件也可以为空心管件,即铁芯夹件由若干个板件结构的夹件相互连接并包围形成封闭的结构,使铁芯夹件的结构更稳定。
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。纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140成本低、重量轻、机械性能好,且纤维增强复合材料生产过程排碳量低,更绿色、更环保。
结合图2和图4所示,低压绕组120包括铜箔121、低压绝缘层122和支撑条123,铜箔121和低压绝缘层122交替设置。具体地,铜箔121通过整张铜箔纸卷绕成型,低压绝缘层122与铜箔121重叠设置后共同卷绕。低压绕组120中设有至少一条散热气道,该散热气道位于相邻的铜箔121和低压绝缘层122之间,以及支撑条123位于该散热气道内,用于支撑隔离相邻的铜箔121和低压绝缘层122。支撑条123为绝缘支撑条123,每层散热气道内设有多个绝缘支撑条123,多个绝缘支撑条123沿铜箔121外周面的周向间隔设置,同时起到支撑相邻铜箔121和低压绝缘层122的作用。每层散热气道内设置的绝缘支撑条123至少为两个,可以是两个、三个、四个或者更多个。优选地,同一层的多个绝缘支撑条123沿铜箔121外周面的周向均匀间隔设置。散热气道的设置,能够释放干式变压器10运行时低压绕组120产生的热量,避免过热失效。其中,散热气道可以设置一层,也可以设置两层或更多层,在此不作限制
其中,低压绝缘层122采用聚酰亚胺浸渍纸,具体可以为SHS-P二苯醚预浸材料,选用聚酰亚胺薄膜与聚砜纤维非织布柔软复合材料浸渍二苯醚树脂后烘烤而成,当然低压绝缘层也可以采用DMD绝缘纸或硅橡胶薄膜,或者其他绝缘材料,根据干式变压器不同的温升等级选取即可。
其中,绝缘支撑条123由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成,或者由芳纶纤维浸渍环氧树脂制成,在此不作限制。并且,绝缘支撑条123为截面呈工字型的长条,机械强度更稳定。当然,绝缘支撑条也可以为截面呈方形或者其他形状的长条,只要能够起到支撑隔离的作用即可。
如图5-图6、图9-图10所示,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。
结合图7,绕线部1312包括若干绕线板1313和设置在绕线板1313上的若干绕线件1314。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上设有若干沿绕线板1313可移动的绕线件1314,绕线板1313上的相邻两个绕线件1314之间形成绕线槽,用于绕制导线。若干绕线槽沿支撑筒1311的径向设置且沿支撑筒1311的轴向间隔分布,使绕线板1313和绕线件1314配合后整体呈梳齿状。将绕线件1314沿高压绕组130轴向的高度定义为齿高,绕线板1313两端的绕线件1314的齿高及绕线板1313中部的绕线件1314的齿高均大于其他部分的绕线件1314的齿高,这是由于高压线圈1320的端部场强不均,在绕线板1313两端设置齿高更大一点的绕线件1314可均匀电场,而绕线板1313中部需要引出分接线的分接头,在绕线板1313中部设置齿高更大一点的绕线件1314,则对应的相邻两个绕线槽之间的距离更大,可以为从绕线板1313中部引出的分接头留出放置空间。
同时,将绕线件1314的齿高稍大的区域定义为高梳齿区,将绕线件1314的齿高稍小的梳齿区域定义为低梳齿区。继而通过上述设置,使得绕线部1312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。
绕线板1313上的相邻两个绕线件1314之间至少设置一段线圈,使得每个绕线槽中均缠绕有导线,合理分布设置高压线圈1320,且各段线圈实现间隔设置。
若干绕线板1313周向均布在支撑筒1311的外周面上时,所有绕线板1313的两端平齐设置,并且所有绕线板1313上的绕线件1314对应设置,即所有绕线板1313上的绕线槽在支撑筒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,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,如此绕线板中部的绕线件的齿高无需设置更大,也能够留出各个分接头的设置位置。
绕线件1314与绕线板1313连接的底部设置移动槽13141,绕线件1314和绕线板1313通过移动槽13141滑动连接,使绕线件1314可沿绕线板1313移动,便于根据高压线圈1320的形状和结构灵活调整绕线件1314的位置,适用范围更广,进一步降低成本。
在本实施方式中,绕线板1313为截面呈工字型的长条,绕线件1314为矩形板件,绕线件1314的移动槽13141对应设置为T型槽,即至少部分绕线板1313穿设在移动槽13141中,以使绕线件1314沿绕线板1313可移动。在其他实施方式中,绕线板的横截面也可以采用梯形或者其他不规则多边形,只要对应调整绕线件的移动槽形状与绕线板相配合,使绕线件可以沿绕线板顺利移动,并且不容易脱落即可。
绕线件1314采用纤维增强复合材料制成,例如可以采用玻璃纤维增强环氧树脂或者采用芳纶纤维增强环氧树脂复合材料,绕线件1314也可以采用树脂材料制成,例如可以采用环氧树脂材料制成,本申请对此不作具体限制,只要能保证绕线件的强度即可。
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。绕线板1313也由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成,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。粘接剂为双组分耐高温的环氧胶或其他粘接胶,只要能够使支撑筒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、固化成型工字型条状的绕线板,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8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。
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。
结合图5、图9、图10、图12,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的相邻两个绕线件1314形成的绕线槽中,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。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5、图9和图12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。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。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,每个绕线槽中仅设置一饼线圈,此时每一段线圈均仅有一饼线圈。第一段线圈1321的内匝导线端(即第一导线的首端)即为第一外接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12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并形成终端段线圈1324。终端段线圈1324的外匝导线端(即第二导线的末端)即为第二外接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10和图12所示,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,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9-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。高压绝缘层1330为高温硫化硅橡胶,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,本申请的高温硫化硅橡胶采用高温硫化硅橡胶材料体系,具体包括生胶、补强剂、阻燃剂、耐热剂和其他辅助材料。
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。
在整体注射高温硫化硅橡胶之前,通过设置工装连接件101,连接六个分接头,避免六个分接头在注射过程中也被硅橡胶包覆而无法用于接线。如图11所示,工装连接件101为铝合金板件,工装连接件101的板面上设有保护腔,分接头连接固定于该保护腔内。在本申请中,该保护腔为六个相同的台阶孔1011,且台阶孔1011的内壁还设有螺纹。六个分接头分别连接至六个台阶孔1011,可以通过焊接方式连接,也可以通过其他方式固定连接,在此不作限制。并且,工装连接件101上的六个台阶孔1011平行设置成两列,每列设置三个台阶孔1011使第一分接开关与第二分接开关也平行设置。同时,在整体注射之前,六个分接头分别连接至六个台阶孔1011之后,六个台阶孔1011内均连接螺栓,如此,螺栓可直接填充台阶孔1011剩余空间,防止硅橡胶填充六个台阶孔1011,从而避免六个分接头被硅橡胶包覆后无法用于接线。
工装连接件101的两个相对的侧面还设有两个对称的连接槽1012,注射模具中对应设有两个连接块,通过连接槽1012与连接块卡设连接,使工装连接件101在注射模具中固定,防止在注射硅橡胶的过程中由于较大的注射压力使工装连接件101的位置发生偏移。在其他实施方式中,还可以是工装连接件上设连接块,注射模具中对应设连接槽,二者匹配连接后使工装连接件在注射模具中固定,防止在注射硅橡胶的过程中由于较大的注射压力使工装连接件的位置发生偏移。当通过整体注射形成高压绝缘层1330后,工装连接件101的侧面被包覆少量硅橡胶,由于包覆在工装连接件101上的硅橡胶比较少量,可直接通过工具拆除工装连接件101,露出第一分接开关和第二分接开关,最终形成如图10所示的高压绕组130。
在本实施方式中,工装连接件101设置为一个,在其他实施方式中,工装连接件也可以设置为两个,此时的工装连接件尺寸设置更小,每个工装连接件上开设三个台阶孔,六个分接头分别与该六个台阶孔连接即可,在此不作限制。
在本实施方式中,导线采用前述绕制方法,绕制在绕线板1313上的绕线件1314之间,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的绕线件1314间隔设置,即相邻两个绕线件1314之间设有一饼线圈。
在另一实施方式中,导线通过双绕组连续式绕法绕制在绕线板上,形成高压线圈。采用两根相同的连续导线相邻设置后同时从所有绕线板的第一端对应的一圈绕线槽中开始绕制,具体绕制方法与前述高压线圈1320的绕制方法一致,直至形成沿高压绕组的轴向间隔设置的高压线圈,每段线圈均包括紧邻排列的两饼线圈。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,能够减少绕线件的个数,进而减少绕线槽的个数,由此减少了每段线圈的间隔段之间的导线过渡段,从而减少了导线的用量,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绕线件间也可以设置三饼线圈或者更多饼线圈。
在一应用场景中,结合图13-图14所示,绕线体5310与前述绕线体1310结构相似,不同之处在于,绕线体5310还包括至少一个辅助件5316,辅助件5316呈环状且与绕线体5310同轴设置。在本实施方式中,设置一个辅助件5316,辅助件5316位于支撑筒5311的外周面的中部位置上,且沿支撑筒5311的径向向外延伸,使辅助件5316环绕支撑筒5311一周而呈环状盘面。绕线板5313或辅助件5316上设置卡槽,绕线板5313与辅助件5316通过卡槽卡设连接。
在本实施方式中,辅助件5316的内侧开设若干第一卡槽53161,且若干第一卡槽53161在辅助件5316的周向上均布,即若干第一卡槽53161与若干绕线板5313匹配对应,使若干绕线板5313可对应卡设在各第一卡槽53161内,进而可以使若干绕线板5313周向均布在支撑筒5311的外周,并且可以保持绕线板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,并且能够避免在绕线板5313上开设卡槽,从而避免影响绕线板5313的机械强度。
将第一卡槽53161沿辅助件5316的周向方向的宽度定义为第一卡槽53161的槽宽,第一卡槽53161的槽宽与绕线板5313的厚度相匹配,使得绕线板5313与辅助件5316装配牢靠,避免了第一卡槽53161的槽宽小于绕线板5313的厚度时,绕线板5313难以固定在辅助件5316上,或是第一卡槽53161的槽宽大于绕线板5313的厚度时,绕线板5313从辅助件5316外脱落。绕线板5313通过粘接剂固定连接在第一卡槽53161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绕线板5313与辅助件5316粘接牢靠,且粘接剂需耐高温,以适应高压绝缘层采用高温注射的方式包覆绕线板5313与辅助件5316。
在其他实施方式中,也可以在辅助件的外侧开设若干第一卡槽,用于固定若干绕线板;或者也可以在若干绕线板上对应开设第二卡槽,且第二卡槽与辅助件的位置对应匹配设置,使辅助件卡设在各第二卡槽内,此时辅助件上无需开设第一卡槽,根据具体需求调整,只要能保持绕线板稳固设置即可。
其中,辅助件5316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环件,然后将辅助件5316与绕线板5313卡设之后再通过粘接剂固定连接在支撑筒5311的外周面上,用料最省,能够节约成本。在其他实施方式中,辅助件也可以与支撑筒、绕线板一体成型,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一个厚度较大的空心管,然后对该空心管进行车削,从而同时形成支撑筒、绕线板和辅助件,此方式用料浪费,但是能够保证支撑筒、绕线板和辅助件之间的强度,防止由于粘接不牢靠或者在后续注射过程中损坏支撑筒、绕线板和辅助件之间的连接。
在本实施方式中,辅助件5316设置一个,在其他实施方式中,辅助件也可以设置两个、三个或者更多个,即若干个辅助件均呈环状且沿绕线体的轴向间隔设置,例如在高压线圈的两端及中间分别设置一个辅助件,使绕线板结构更加稳定,具体可根据高压绕组的尺寸进行调整,在此不作具体限制。
在其他实施方式中,如图15所示,绕线体也可以仅包括绕线部6310,即该绕线体不设置支撑筒,直接将绕线部6310套设在绕制工装601外周进行线圈的绕制,也即该绕线体省去了刚性绝缘内衬筒的结构,使得高压绕组的导热效果更好,消除了高压绝缘层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。
具体地,绕线部6310包括若干绕线板6311、设置在绕线板6311上的绕线件及若干辅助件6312,若干辅助件6312呈环状且沿辅助件6312的轴向间隔设置,绕线板6311沿辅助件6312的轴向固定在若干辅助件6312的内侧,使绕线板6311同时连接所有辅助件6312,且若干绕线板6311沿辅助件6312的周向均匀分布。其中,辅助件6312的轴向即为绕线部6310的轴向,也即高压绕组的轴向。辅助件6312可以是圆环状,也可以是椭圆环状,根据高压绕组的整体形状设计即可。若干绕线板6311呈周向设置,导线绕制在绕线部6310上形成高压线圈,且高压线圈包括若干段线圈,若干段线圈沿高压绕组的轴向间隔布置,高压绝缘层包裹高压线圈、若干辅助件6312和绕线板6311。辅助件6312可以保持绕线板6311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6311的移动错位。
本实施方式中,辅助件6312设置三个,分别位于绕线部6310的中部和两端。辅助件6312的具体结构以及与绕线板6311的连接方式和前述辅助件5316相似,在此不再赘述。所有绕线板6311的两端平齐设置,并且所有辅助件6312上的第一卡槽在辅助件6312的轴向上一一对应匹配,使每个绕线板6311能够沿辅助件6312的轴向设置,进而使导线在绕线板6311上的相邻两个绕线件形成的绕线槽内绕制形成高压线圈,即高压线圈的若干段线圈在绕线部6310的轴向上间隔分布,受力均衡,机械强度好。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的绕线体的绕线板上设有若干沿绕线板可移动的绕线件,便于根据高压线圈的形状和结构灵活调整绕线件的位置,使绕线体的适用范围更广,进一步降低成本。
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,可有效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 (10)

1.一种高压绕组的绕线体,其特征在于,所述绕线体包括若干绕线板,若干绕线板沿所述绕线体的周向均匀分布,所述绕线板上设有若干沿所述绕线板可移动的绕线件,所述绕线板上的相邻两个所述绕线件之间形成绕线槽,用于绕制导线。
2.如权利要求1所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述绕线体还包括至少一个辅助件,至少一个所述辅助件呈环状且与所述绕线体同轴设置。
3.如权利要求2所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述辅助件与所述绕线板卡设连接。
4.如权利要求3所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述辅助件或所述绕线板上设置卡槽,所述绕线板与所述辅助件通过所述卡槽卡设连接。
5.如权利要求3所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述绕线板与所述辅助件分体成型后粘接固定;或,所述绕线板与所述辅助件一体成型。
6.如权利要求1所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述绕线件上设置移动槽,所述绕线件和所述绕线板通过所述移动槽滑动连接。
7.如权利要求6所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述绕线板为工字型长条,所述绕线件的所述移动槽为T型槽,至少部分所述绕线板穿设在所述移动槽中,以使所述绕线件沿所述绕线板可移动。
8.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。
9.如权利要求1所述的高压绕组的绕线体,其特征在于,所述绕线件采用纤维增强复合材料或者树脂材料制成。
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,且所述高压绝缘层包裹所述绕线体的两端。
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