[發明專利]適用于35kV以上干式變壓器的含氣道結構高壓線圈

在審

• 申請號: 201610218158.5
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105719814A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 廖凱
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;福州天宇電氣股份有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 傅崇安

技術領域

本發明涉及一種電氣領域，特別是一種適用于35kV以上干式變壓器的含氣道結構高壓線圈。

背景技術

干式變壓器高壓線圈多采用分段層式結構，相當于將多層層式線圈沿軸向分成若干線段組成，這種線圈電場分布均勻，可降低層間絕緣所承受的工作電壓。考慮到電場分布及線匝排布的合理性，此類線圈多設計為寶塔型結構，如圖1所示：線圈從底部繞制至頂部，上層線匝疊在下層線匝上靠近中部繞制。此時選擇一個合理的段間絕緣距離非常重要，因第一段線匝與第二段線匝點對點間將產生電壓壓降(例U_AB)，當電壓壓降超過絕緣材料所能承受的最大電壓時，將產生段間擊穿，進而燒毀線圈。對于10kV及以下產品，因電場強度較小，點對點電壓壓降較小，如上圖所示絕緣結構完全可以滿足要求。對于35kV以上產品，點對點壓降較大，例上圖所示如果U_AB達到了絕緣的擊穿電壓，則對絕緣產生危害，為規避此種情況發生，必須增加段間絕緣距離來保證絕緣，即浪費了空間又增加了成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種空間占用少、低成本的適用于35kV以上干式變壓器的含氣道結構高壓線圈。

本發明的目的通過如下技術方案實現：包括芯柱，以及繞在芯柱外圍的導線構成的線圈，所述的線圈繞設在芯柱上并形成多段線圈，兩兩相鄰線圈之間留有絕緣間隙，其特征在于：

它還包括環設于芯柱外、將各段線圈分割為內層線圈和外層線圈的氣道板，內層線圈為饒設于芯柱與氣道板之間的線圈，外層線圈為饒設于氣道板外側的線圈；

線圈的段數為N段，其中N為偶數，以導線起點段的線圈作為首段線圈，奇數段線圈的內層線圈與偶數段線圈的內層線圈之間的距離L_(E-F)小于奇數段線圈的外層線圈與偶數段線圈的外層線圈之間的距離L_(C-D)；

外層線圈的截面呈寶塔型，偶數段線圈的內層線圈與外層線圈之間的連接導線呈斜線繞制。

較之現有技術而言，本發明的優點在于：1調整了整體結構，避免了電壓壓降超過絕緣材料所能承受的最大電壓時，將產生段間擊穿，進而燒毀線圈的情況發生，2調整結構的過程中，優化了結構設計，節約了空間，減少了成本。

附圖說明

圖1是現有干式變壓器高壓線圈的結構示意圖。

圖2是35KV含氣道高壓線圈剖視圖。

圖3是電壓走向圖。

圖4設計圖。

標號說明：1線圈、2氣道板、11內層線圈、12外層線圈。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和實施例對本發明內容進行詳細說明：

如圖2-4示為本發明提供的一種實施例示意圖，它包括芯柱，以及繞在芯柱外圍的導線構成的線圈1，所述的線圈繞設在芯柱上并形成多段線圈，兩兩相鄰線圈之間留有絕緣間隙，它還包括環設于芯柱外、將各段線圈分割為內層線圈11和外層線圈12的氣道板2，內層線圈為饒設于芯柱與氣道板之間的線圈，外層線圈為饒設于氣道板外側的線圈；

線圈的段數為N段，其中N為偶數，以導線3起點段的線圈作為首段線圈，奇數段線圈的內層線圈與偶數段線圈的內層線圈之間的距離L_(E-F)小于奇數段線圈的外層線圈與偶數段線圈的外層線圈之間的距離L_(C-D)；

外層線圈的截面呈寶塔型，偶數段線圈的內層線圈與外層線圈之間的連接導線呈斜線繞制。

一般來說，對于35KV不帶氣道的結構，由于無氣道板的隔斷和支撐，雖然電場強度較大，仍需按照寶塔型繞制。

如圖2所示，對于35kV帶氣道的產品，由于氣道板的隔斷支撐作用，則可采用氣道板繞制前段間絕緣距離與繞制后段間絕緣距離分開計算的方法來排列線匝。第二段線圈在上氣道板后，利用氣道板的隔離和支撐作用，錯開氣道板前的線匝，重新選擇起點呈寶塔式繞制，則第二段整體呈現斜線繞制(為表達方便，以下敘述中簡稱斜線繞制法)。此種繞制方法，合理利用空間，在壓降大的地方增大絕緣距離，在壓降小的地方減少絕緣距離，整體縮小線圈軸向高度，達到降低成本的目的。

如圖3所示：在圖2取ABCDEF六個點來具體分析，電流自電網進入沿著上圖所示走向，點與點之間經過的線段越長，經過的匝數越多，即累計了越大的電壓壓降。如上圖所示，最大的電壓壓降為U_AB，從A點到B點的線段最長，最小的電壓壓降是UEF，從E點到F點的線段最短。因U_AB最大，則A點到B點的絕緣距離應最大，方可承受最大的壓降電壓，而反之E點到F點的絕緣距離可適當減小，只需保證氣道板繞制前最大壓降的電氣絕緣距離。在實際操作中繞制氣道板繞制前后均呈寶塔型繞制，繞制前需先標記段間距離，故在設計線圈時，繞制氣道板后需標出C與D之間的距離L_(C-D)。繞制氣道板前需標準E到F得距離L_(E-F)。