[發明專利]一種抗短路變壓器及其制備工藝

有效

• 申請號: 201610967590.4
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106373756B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 于茂雷;曹中占;徐秀閣;董軍信
• 申請（專利權）人: 山東華馳變壓器股份有限公司
• 主分類號: H01F27/32
• 分類號: H01F27/32;H01F27/30;H01F27/28;H01F41/04;H01F41/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 張貴賓

（一）技術領域

本發明涉及變壓器，特別涉及一種抗短路變壓器及其制備工藝。

（二）背景技術

現階段，隨著國網公司對電網配變變壓器質量的要求越來越高，都要滿足抗短路能力，傳統的結構為變壓器繞組為圓型結構，且低壓繞組內部有成型玻璃鋼筒，并且還有20mm厚的壓板，才能通過短路，成本比常規普通長圓型配變變壓器高出許多（一般要高15%），大大占據了利潤空間。

眾所周知，在承載電流的平行導線之間作用著機械力，如果導線中的電力方向相同，次力使兩根導線相互吸引，若導線電流方向相反，導線間的機械力相互排斥。在這兩種情況下，每根導線單位長度（cm)上的作用力等于：（kg/cm）式中為導線中的電流（瞬時值），而d是導線間的距離。具有相同電流的繞組全部線匝力相互靠緊，在此力的作用下，繞組好像力圖縮小本身截面的周長。在額定電流下次力并不大，但是當變壓器發生突發短路時，該力將急劇增大，它按短路電流與額定電流比值的平方規律變化。

在變壓器一次繞組和二次繞組之間的作用力是相互排斥的；因為在兩繞組中的電流相位差接近180度，因此在每個時刻它們的電流總是相反的。作用在繞組上總的合成力等于作用在每根導線上的力之和。在額定電流狀態下，繞組間的排斥力不大，但在短路時，此力將增至倍。如果不采取相應的措施，此力有可能會造成繞組失穩，引起繞組破壞。

雙繞組中電流方向是相反的，如果低壓繞組電流方向向外，高壓繞組電流方向向里，根據右手定則，它們的漏磁通（圖中用虛線表示）在兩繞組間必然向上，如圖1所示。

為方便起見，漏磁通可以分為兩個分量：軸向漏磁通和輻向漏磁通。軸向漏磁通是垂直向上的，輻向漏磁通是由于繞組上端漏磁通向外發散，而下端向繞組內側收攏說產生的水平分量。由右手定則可知：軸向漏磁通產生輻向電磁力，輻向漏磁產生軸向電磁力，如圖2所示。軸向漏磁通使外側高壓繞組產生向外的輻向張力，即高壓繞組外徑要變大，周圍方向受拉伸應力，繞組導線必須承受住這個力；反之，軸向漏磁通使內側低壓繞組產生向內的輻向壓力，即低壓繞組內徑方向被壓縮，設計與制造時要防止該繞組在短路時失穩而變形。

（三）發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種抗短路變壓器及其制備工藝，本發明通過特殊工藝和結構使三相線圈成為一個“鋼體”結構；線圈與鐵芯之間用紙板和圓木棒撐緊，阻止低壓線圈受短路力時往里收縮，從而能承受住短路力的沖擊。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種抗短路變壓器，包括A相線圈、B相線圈、C相線圈，其特殊之處在于：A相線圈、B相線圈、C相線圈均包括鐵芯、低壓線圈、高壓線圈，低壓線圈、高壓線圈套在鐵芯外，低壓線圈的內絕緣紙板一側刷膠層，內絕緣紙板該側與低壓線圈的導線接觸，低壓線圈導線層之間的層間絕緣、端圈均采用全膠電纜紙，內絕緣紙板、低壓線圈導線、層間絕緣、端圈為一整體結構，高壓線圈的導線層之間的層間絕緣采用全膠電纜紙或大菱格點膠紙，高壓線圈的端圈兩側刷膠層，高壓線圈的導線、層間絕緣、端圈為一整體結構，低壓線圈、高壓線圈的端圈外依次設置墊塊、夾件，低壓線圈、高壓線圈與鐵芯通過圓木棒撐緊，A相線圈、B相線圈、C相線圈之間間隙用撐板撐緊，兩端的A相線圈、C相線圈外設置絕緣板，絕緣板通過頂釘與夾件相連。

高壓線圈第一層導線繞完后，刷膠層并用無緯帶纏繞。

高壓線圈最外側纏繞無緯帶。

絕緣板為弧形，通過PET鋼帶將絕緣板與A相線圈、B相線圈、C相線圈困綁成一個整體。

低壓線圈導線為銅箔。

膠層為1411膠層。

高壓線圈的首頭及分節引線用木線夾夾持緊。

低壓線圈的引線首尾端銅排用絕緣端子連接，并與夾件相連接固定牢靠。

一種抗短路變壓器的制備工藝，包括以下步驟：A相線圈、B相線圈、C相線圈低壓線圈的層間絕緣及端圈均采用全膠電纜紙，繞制完成后，通過壓裝、加熱，使全膠電纜紙上的膠融化與低壓線圈的導線粘在一起，形成一個整體；高壓線圈的導線層之間的層間絕緣采用全膠電纜紙或大菱格點膠紙，繞制完成后，高壓線圈的端圈兩側刷膠層，經壓裝、加熱固化，使端圈變成了一個整體；將高低壓線圈套在鐵芯上，用圓木棒，把線圈與鐵芯撐緊，每相線圈之間間隙用撐板撐緊，兩端的A相線圈、C相線圈外設置絕緣板，絕緣板通過頂釘與夾件相連。

其中，加熱分為升溫、保溫、降溫3個階段，溫度升到120℃保持5-8小時，然后降溫到110℃保持2-5小時，然后降溫出爐。