[发明专利]树脂绝缘干式变压器线圈绕制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂绝缘干式变压器的制造方法，具体是指一种树脂绝缘干式变压器线圈绕制方法。

背景技术

干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，该变压器依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器，在电力系统中，一般汽机变、锅炉变、除灰变、除尘变、脱硫变等都是干式变，变比为6000V/400V，用于带额定电压380V的负载。干式变压器分为：浸漆绝缘干式变压器和树脂绝缘干式变压器。树脂绝缘干式变压器中绕组的结构形式分为：1、环氧树脂加石应砂填充浇注；2、玻璃纤维增强环氧树脂浇注(即薄绝缘结构)；3、多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式。一般多采用第一、二种结构形式，因为它能有效的防止浇注的树脂开裂，从而提高了设备的可靠性。绕组可以分为高压和低压两类绕组，一般高压绕组采用多层圆筒式或多层分段式或分段圆筒式结构。

近十几年来，树脂浇注绝缘干式变压器在国内得到迅猛的发展，广泛应用于城市供电系统、高层建筑、商贸广场、旅馆饭店、娱乐中心、地铁、电气机车、机场、港口等防火防爆的场所和高污秽、高温、潮湿的环境。我国经济建设的飞速发展需要大量低损耗低噪声的节能环保型变压器产品。为了适应市场和用户的需求，开发损耗更低、噪声更小、可靠性更高的干式变压器是势在必行的。变压器是电力系统中进行电压变换的设备，被广泛应用于输变电领域。由于使用量大，运行时间长，所以变压器在选择和使用上都存在着巨大的节能潜力。从节能的角度讲，该产品的空载损耗、空载电流和负载损耗比国家标准低30、70和20％以上。从环保的角度讲，变压器噪声也比国家标准降低了30以上。由于树脂浇注绝缘干式变压器广泛用于城市供电系统、高层建筑、商贸广场、旅馆饭店、娱乐中心、地铁、居民小区等人口稠密地区。噪声水平的高低，严重影响着人民群众的生活环境。线圈制造和浇注的工艺线圈制造的工艺过程打破了传统的叠铁心线圈绕制工艺。由于卷制的铁心为封闭型，因此在绕线时，绕组骨架筒和带卡口的齿轮圈被设计成两个半圆部分。骨架筒与齿轮圈在铁心的心柱上装成一体，在专用的卷铁心绕线设备上连续绕制低、高压线圈并进行绝缘处理。它采取了相应的有效措施，主要是加强线圈的层间绝缘，注意安匝平衡，采用新型层间接线，改善线圈电场分布。同时应用新型气道槽，保证其主绝缘距离和满足散热的要求。带外框的双框式卷铁心的线圈绕制时根据绕线机的结构按铁心柱的顺序进行绕制。先绕制旁边的铁心柱，再绕中间的铁心柱，然后绕制另一边的铁心柱。低压线圈一般采用双层圆筒式。绕制时先粘接好用树脂制作的骨架筒。再按图纸要求做好起头并固定在夹具上，然后开始绕制低压线圈。层间和换位处用绝缘材料垫平。有气道时，应按图纸要求放置气道槽，并绑扎平整。线圈绕制好后，弯好出头也固定在夹具上。在绕制过程中，应对骨架筒、首层线或气道槽的内、外径进行检测和记录，及时调整直至符合图纸要求。包扎好外绝缘后，低压线圈就绕制好了。检查无误后，按图纸要求放置高、低压间的主空道气道槽。用绝缘材料填平后绑扎平整。主空道气道槽和线圈内的气道槽应按图纸要求在线圈制造前先用模具制好后备用。按图纸要求开始绕制高压线圈，线圈的层间和端部绝缘处用绝缘材料垫平。出头和各分接头按图纸所示位置正确排列。然后包扎好外绝缘。焊好出头和各分接头。一般薄绝缘结构的线圈的内外绝缘均为2mm左右，有着良好的散热效果。在封闭的卷铁心上绕制好高、低压线圈后，装好夹件、垫脚、辅助夹具等铁心零件。将变压器吊出绕线设备后竖立起来。装好特殊的浇注高、低压线圈的模具后，同卷铁心一起，送入引进德国hedrich公司的真空浇注设备中进行真空干燥。同时，由环氧树脂及配料经浇注生产线自动计量、混料、搅拌、真空脱气后在真空状态下按规定的浇注工艺从线圈底部对线圈进行真空浇注，将线圈包封起来。再送入烘炉中按规定的加热固化曲线进行固化。线圈采用了新型的优质绝缘材料增强，用纯树脂在真空状态下加压注入，再按规定的技术要求固化成型。线圈经固化成型后，在绕组的层间、段间、匝间均能浸透树脂。导线和绝缘材料紧密地结合，形成坚固的刚体结构。环氧树脂和玻璃纤维形成钢筋混凝土那样坚固的玻璃钢，具有高强度的机械性能和良好的电气性能，有着良好的动、热稳定能力。而且树脂和其他绝缘材料固化形成的复合绝缘热膨胀系数和绕组中所用的铜的热膨胀系数两者基本接近。不存在变压器运行中由于热胀冷缩而产生的绕组导体与绝缘材料之间的机械应力，从根源上消除了龟裂现象。