[发明专利]一种用于核电站的1E级干式变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种干式变压器，具体涉及用于核电站的1E级干式变压器。

背景技术

近年来，全球的煤炭、石油等常规能源全面紧张，用电成本不断攀升，大力开发清洁环保的新能源已经刻不容缓。而核电站只需消耗极少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦时电能的生产成本比火电站低20%以上；同时，核电站还可以大幅度地减少燃料的运输量，具有干净、无污染的优势。对于发展迅速、能源要求急切、环境压力较大的中国来说，大力开发利用核电是关系国家能源发展战略的重要问题。

用于核电站的1E级干式变压器是国产核级设备的代表之一，是干式配电变压器中难度大、要求高的品种，主要用于核电站电气系统380V厂用安全级设备供电。在核电站正常运行和事故发生时，用于核电站的1E级干式变压器作为一个重要的组成部分，其可靠运行能确保核电厂的安全、可靠和经济运行，防止辐射性物质向环境释放，保证核电站人员与公众的辐射安全。因此，在产品设计上，也就对核电站用1E级干式变压器的安全可靠性提出了非常高的要求：需要通过试验验证的产品具有40年以上的鉴定寿命，并在寿期末仍能在地震载荷期间及其之后正常运行。变压器线圈作为干式变压器的核心部件，其功能相当于变压器的“心脏”。现有的干式变压器运行时，由于线圈会发热，组成线圈的绝缘材料会随时间老化，而且用于干式变压器的线圈除电磁线为金属部分外，其余部分是由各种绝缘材料复合而成，这样线圈的老化会严重影响干式变压器的使用寿命和质量。因此，以合理的工艺制备复合型绝缘材料构成的线圈，形成热寿命能满足使用要求的绝缘结构，就具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种抗震性能强且耐老化的用于核电站的1E级干式变压器。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于核电站的1E级干式变压器，其包括铁心、装配在铁心上变压器线圈、安装在铁心上下两端的上绝缘垫块和下绝缘垫块、安装在上绝缘垫块上方的上铁心夹板以及安装在下绝缘垫块下方的下铁心夹板，所述干式变压器还包括抗震架，该抗震架包括与上铁心夹板连接的连接板、与下铁心夹板连接的底板、连接在连接板和底板之间且倾斜设置的斜拉架以及设置在斜拉架与底板和斜拉架与连接板之间的三角加强板。

所述变压器线圈包括线绕线圈，该线绕线圈包括铜电磁线和包覆在铜电磁线外部的复合绝缘层，该复合绝缘层包括浇注料层、复合硅烷无碱玻璃纤维毡、芳纶纤维绝缘纸以及无碱玻璃纤维绝缘布。

所述变压器线圈包括浇注式箔式线圈，该浇注式箔式线圈包括铜带以及包覆在铜带外部的环氧树脂预浸玻璃纤维布和浇注料层。

所述浇注料层由A组分和B组分组成，按重量比例计：

A组分包括双酚A环氧树脂或海因环氧树脂43～46wt%、聚丙二醇0～5wt%、磷酸三甲苯酯2～4wt% ；

B组分包括甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂或甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂44～48wt%、N, N-苄基二甲胺2～6wt%。

所述线绕线圈的制作方法如下：

1）将复合硅烷无碱玻璃纤维毡、芳纶纤维绝缘纸以及无碱玻璃纤维绝缘布依次对称包覆在铜电磁线的两侧，然后将它们绕制在浇注内模具上，再装上外模具；

2）将整个模具放入热风循环加热干燥炉中，温度控制在90～110℃，常压下干燥7～12小时；

3）干燥后再放进真空压力浇注容器内进行真空干燥，容器抽真空至0.5～5mbar，温度为50～70℃，保持真空2～5小时；

4）按上述配方将A组分和B组分注入静态混料器中混合均匀，在温度为50～75℃，真空度为5～10mbar下将混合料注入浇注模具中；

5）浇注完成后，放入热风循环保温固化炉内，分阶段逐步固化，各个阶段固化温度及固化时间：第一阶段70～90℃固化3～8h、第二阶段95～115℃固化1～2h、第三阶段120～130℃固化1～2h、第四阶段135～140℃固化7～12h，按预定固化温度和固化时间固化成型；

6）线圈固化成型后，从固化炉中取出，脱去浇注模具，将浇注线圈打磨装修。

所述浇注式箔式线圈的制作方法如下：

1）将双层环氧树脂预浸玻璃纤维布包覆在铜带的一侧，将它们绕制在浇注内模具上，铜带连接到导电铜排，做成箔式线圈白坯；

2）将箔式线圈白坯放入热风循环固化炉内，分阶段逐步固化，各个阶段固化温度及固化时间：第一阶段70～80化1～2h、第二阶段90～125℃固化1～2h、第三阶段130～155℃固化5～8h，按预定固化温度和固化时间固化成型；