[发明专利]抗短路变压器线圈及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体指一种变压器线圈，本发明还涉及该变压器线圈的制备方法。

背景技术

变压器是组成电网的重要部件，它包括有铁心和线圈，其中线圈是变压器的核心部件，该线圈又至少由低压线圈、高压线圈这两个线圈组成，低压线圈和高压线圈之间的间隙叫主空道，该主空道内设置的绝缘为主空道绝缘。当变压器在运行过程中发生短路时，变压器的高、低压线圈变形，主空道会大幅增加，进而影响变压器正常运行，严重时还会造成变压器烧毁。为了解决上述问题，现有技术中采用的手段是，通常将线圈浸绝缘漆，并用铁心夹件的上下两端将线圈压紧。但是由于绝缘漆的粘合力和夹件的夹紧力往往有限，短路时线圈还是会变形，主空道仍然会大幅增加。并且在国网公司提出坚强电网的要求后，对变压器的抗短路能力提出了更高的要求。

为了克服这种缺陷，人们也设计出多种抗短路变压器，有如中国专利授权公告号为CN202189661U的《变压器抗短路矩形线圈》中所披露的结构，在该文献中，主空道绝缘包括硬纸隔离架，在该硬纸隔防架内填充有短切玻璃丝毡，在高压线圈外侧沿周向缠绕有环氧无玮玻璃丝带。虽然该线圈设有多层加固结构，线圈不易变形，因而在一定程度上提高抗短路能力。但是，由于变压器发生短路时，高压线圈是向外挤压，低压线圈向内挤压，因此在环氧无玮玻璃丝带的作用下，线圈的外径虽然没有很大的变化，但是因现有箔绕结构线圈铜箔或铝箔刚性差，受短路力影响，低压线圈外侧还是向内变形严重；同时受绕线机张力影响，高压线圈层间也存在间隙，在短路时高压线圈外径不变化时，内侧绕组受向外短路力影响压挤间隙，使主空道距离大幅增加，即短路时阻抗变化量的变化值仍然超标。

因此，现有变压器线圈的稳固性仍然有待于进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种稳固性好、抗短路能力强的抗短路变压器线圈，确保主空道不变化或微小变化，控制短路时的电抗变化量。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种抗短路变压器线圈的制备方法，该方法制得的变压器线圈稳固性好、抗短路能力强。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种抗短路变压器线圈，包括有由内而外依次设置的低压线圈、主空道绝缘和高压线圈，其特征在于：所述低压线圈的最末几层绕组中其中至少一个相邻层间设置有加强材料，所述主空道绝缘的外表和高压线圈的第一层绕组外分别涂有第一、第二固化材料层并分别用第一、第二加强绝缘材料带箍紧。

在上述方案中，当所述低压线圈为箔式线圈时，所述低压线圈最末几层绕组的层数范围为最末2层～最末5层，有利于保持主空道不变。

在上述方案中，优选的是，所述主空道绝缘为带预固化胶的绝缘材料。

在上述各方案中，优选的是，所述加强材料的高度等于低压线圈的高度，结构紧凑，同时不妨碍其它部件的安装。

在上述方案中，进一步优选的是，所述的加强材料位于低压线圈的直线部位处。有利于抗变形，从而可进一步提高抗短路能力。

在上述方案中，所述加强材料可以为钢板、环氧树脂板或玻璃钢板。

而所述第一、第二固化材料层可以为绝缘漆层或环氧树脂胶层；所述第一、第二加强绝缘材料可以为无碱玻璃纤维带。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：

(1)先在模具上绕制所需层数的低压线圈，当绕制工作进行到该低压线圈的最末几层绕组时，在该低压线圈的最末几层绕组中其中至少一个相邻层间设置有加强材料；然后继续绕制低压线圈，直至达到低压线圈的所需层数；

(2)接着在上述绕制好的低压线圈外绕制主空道绝缘，在该主空道绝缘的外表涂上第一固化材料层，并用第一加强绝缘材料带箍紧；

(3)然后在上述第一加强绝缘材料带外绕制高压线圈，当绕制好高压线圈的第一层绕组后，再涂上第二固化材料层，并用第二加强绝缘材料带箍紧；

(4)根据所绕变压器线圈的形状确定下一个步骤，如果所绕变压器线圈是长圆形、八角形或椭圆形，则在上述第(3)步骤后继续绕制高压线圈到所需层数，然后再在该变压器线圈的直线部位带模具压装，再加热、固化即可；如果所绕变压器线圈是矩形，则在上述第(3)步骤后带模具对直线部位进行压装，再加热、固化，然后再继续绕制高压线圈至所需层数，再对直线部位带模具进行压装，最后加热、固化即可。