[發明專利]抗短路變壓器線圈及其制備方法

有效

• 申請號: 201610041309.4
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105551773B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 王永法
• 申請（專利權）人: 王永法
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/30;H01F41/061;H01F41/12
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司33102
• 代理人: 姚娟英

技術領域

本發明涉及變壓器技術領域，具體指一種變壓器線圈，本發明還涉及該變壓器線圈的制備方法。

背景技術

變壓器是組成電網的重要部件，它包括有鐵心和線圈，其中線圈是變壓器的核心部件，該線圈又至少由低壓線圈、高壓線圈這兩個線圈組成，低壓線圈和高壓線圈之間的間隙叫主空道，該主空道內設置的絕緣為主空道絕緣。當變壓器在運行過程中發生短路時，變壓器的高、低壓線圈變形，主空道會大幅增加，進而影響變壓器正常運行，嚴重時還會造成變壓器燒毀。為了解決上述問題，現有技術中采用的手段是，通常將線圈浸絕緣漆，并用鐵心夾件的上下兩端將線圈壓緊。但是由于絕緣漆的粘合力和夾件的夾緊力往往有限，短路時線圈還是會變形，主空道仍然會大幅增加。并且在國網公司提出堅強電網的要求后，對變壓器的抗短路能力提出了更高的要求。

為了克服這種缺陷，人們也設計出多種抗短路變壓器，有如中國專利授權公告號為CN202189661U的《變壓器抗短路矩形線圈》中所披露的結構，在該文獻中，主空道絕緣包括硬紙隔離架，在該硬紙隔防架內填充有短切玻璃絲氈，在高壓線圈外側沿周向纏繞有環氧無瑋玻璃絲帶。雖然該線圈設有多層加固結構，線圈不易變形，因而在一定程度上提高抗短路能力。但是，由于變壓器發生短路時，高壓線圈是向外擠壓，低壓線圈向內擠壓，因此在環氧無瑋玻璃絲帶的作用下，線圈的外徑雖然沒有很大的變化，但是因現有箔繞結構線圈銅箔或鋁箔剛性差，受短路力影響，低壓線圈外側還是向內變形嚴重；同時受繞線機張力影響，高壓線圈層間也存在間隙，在短路時高壓線圈外徑不變化時，內側繞組受向外短路力影響壓擠間隙，使主空道距離大幅增加，即短路時阻抗變化量的變化值仍然超標。

因此，現有變壓器線圈的穩固性仍然有待于進一步提高。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種穩固性好、抗短路能力強的抗短路變壓器線圈，確保主空道不變化或微小變化，控制短路時的電抗變化量。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種抗短路變壓器線圈的制備方法，該方法制得的變壓器線圈穩固性好、抗短路能力強。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種抗短路變壓器線圈，包括有由內而外依次設置的低壓線圈、主空道絕緣和高壓線圈，其特征在于：所述低壓線圈的最末幾層繞組中其中至少一個相鄰層間設置有加強材料，所述主空道絕緣的外表和高壓線圈的第一層繞組外分別涂有第一、第二固化材料層并分別用第一、第二加強絕緣材料帶箍緊。

在上述方案中，當所述低壓線圈為箔式線圈時，所述低壓線圈最末幾層繞組的層數范圍為最末2層～最末5層，有利于保持主空道不變。

在上述方案中，優選的是，所述主空道絕緣為帶預固化膠的絕緣材料。

在上述各方案中，優選的是，所述加強材料的高度等于低壓線圈的高度，結構緊湊，同時不妨礙其它部件的安裝。

在上述方案中，進一步優選的是，所述的加強材料位于低壓線圈的直線部位處。有利于抗變形，從而可進一步提高抗短路能力。

在上述方案中，所述加強材料可以為鋼板、環氧樹脂板或玻璃鋼板。

而所述第一、第二固化材料層可以為絕緣漆層或環氧樹脂膠層；所述第一、第二加強絕緣材料可以為無堿玻璃纖維帶。

本發明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為：

(1)先在模具上繞制所需層數的低壓線圈，當繞制工作進行到該低壓線圈的最末幾層繞組時，在該低壓線圈的最末幾層繞組中其中至少一個相鄰層間設置有加強材料；然后繼續繞制低壓線圈，直至達到低壓線圈的所需層數；

(2)接著在上述繞制好的低壓線圈外繞制主空道絕緣，在該主空道絕緣的外表涂上第一固化材料層，并用第一加強絕緣材料帶箍緊；

(3)然后在上述第一加強絕緣材料帶外繞制高壓線圈，當繞制好高壓線圈的第一層繞組后，再涂上第二固化材料層，并用第二加強絕緣材料帶箍緊；

(4)根據所繞變壓器線圈的形狀確定下一個步驟，如果所繞變壓器線圈是長圓形、八角形或橢圓形，則在上述第(3)步驟后繼續繞制高壓線圈到所需層數，然后再在該變壓器線圈的直線部位帶模具壓裝，再加熱、固化即可；如果所繞變壓器線圈是矩形，則在上述第(3)步驟后帶模具對直線部位進行壓裝，再加熱、固化，然后再繼續繞制高壓線圈至所需層數，再對直線部位帶模具進行壓裝，最后加熱、固化即可。