一种非晶变压器矩形线绕绕组及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了输变电领域的一种非晶变压器矩形线绕绕组，包括从内向外依次设置的绕组骨架、内层线绕绕组，绕组油道和外层线绕绕组，所述绕组骨架的上表面设有与所述绕组骨架短轴方向平行的骨架圆弧面，所述绕组油道的上表面设有与所述绕组油道短轴方向平行的油道圆弧面，在所述骨架圆弧面处，所述内层线绕绕组通过若干根与所述绕组骨架长轴方向平行的无纬带绑固，在所述油道圆弧面处，所述外层线绕绕组通过若干根与所述绕组油道长轴方向平行的无纬带绑固。其技术效果是：其在短路电流作用下不易变形，抗短路能力提高，可以显著提高非晶变压器的抗短路能力。本发明还公开输变电领域的一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法。
【专利说明】一种非晶变压器矩形线绕绕组及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输变领域的一种非晶变压器矩形线绕绕组及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着国家节能环保政策的日渐深入，非晶变压器作为一种节能环保型变压器被广泛应用于电力输变电领域。着市场的扩大，客户对非晶变压器的安全性要求也是水涨船高，抗短路性能试验作为一种变压器行业中常用的考核试验是非晶变压器必须迈过的重要门槛。
[0003]非晶变压器矩形线绕绕组在发生突发短路时，巨大的短路电流所引起的短路电动力使矩形线绕绕组产生剧烈的动能、位移及变形。其中由于矩形线绕绕组的圆弧面与夹具夹固的方向垂直，因此常规设计中非晶变压器矩形线绕绕组的圆弧面在长轴方向上整体无任何加固措施，在矩形线绕绕组受到短路电流冲击时，产生径向电动力，矩形线绕绕组作为低压绕组时，将发生内缩，作为高压绕组时将发生外鼓，矩形线绕绕组长轴方向上由于夹具及绕组骨架的保护作用，所受电动力基本不对变压器产生负面影响，但圆弧面处由于缺乏相应保护措施，往往造成其高低压绕组层间结合处绝缘损伤，间隙增大，影响非晶变压器的正常性能及安全。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种非晶变压器矩形线绕绕组，其在短路电流的作用下不易发生变形，从而提高其抗短路能力，保证非晶变压器的正常性能及安全。
[0005]实现上述技术目的的一种技术方案是:一种非晶变压器矩形线绕绕组，包括从内向外依次设置的绕组骨架、内层线绕绕组、绕组油道和外层线绕绕组，所述绕组骨架的上表面设有与所述绕组骨架短轴方向平行的骨架圆弧面，所述绕组油道的上表面设有与所述绕组油道短轴方向平行的油道圆弧面；
[0006]在所述骨架圆弧面处，所述内层线绕绕组通过若干根与所述绕组骨架长轴方向平行的无纬带绑固，在所述油道圆弧面处，所述外层线绕绕组通过若干根与所述绕组油道长轴方向平行的无纬带绑固。
[0007]进一步的，所述无纬带分为依次连接且长度相等的前段、中间段和后段；所述中间段埋于所述内层线绕绕组与所述骨架圆弧面之间，所述前段通过其与所述中间段的折叠，将其远离所述中间段的一半埋于所述内层线绕绕组的油道安装层的下方，所述后段通过其与所述中间段的折叠固定在所述内层线绕绕组的油道安装层的上方。
[0008]进一步的，所述无纬带分为依次连接且长度相等的前段、中间段和后段；所述中间段埋于所述外层线绕绕组与所述油道圆弧面之间，所述前段通过其与所述中间段的折叠，将其远离所述中间段的一半埋于所述外层线绕绕组的油道安装层的下方，所述后段通过其与所述中间段的折叠固定在所述外层线绕绕组的油道安装层的上方。[0009]进一步的，所述无纬带是用玻璃纤维增强不饱和聚酯制成的。
[0010]实现上述目的的另外一种技术方案是:一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法，包括在绕组骨架外绕制内层线绕绕组的内层线绕绕组绕制步骤，安装绕组油道的油道安装步骤，以及在绕组油道外绕制外层线绕绕组的外层线绕绕组绕制步骤；其特征在于:
[0011]内层线绕绕组绕制步骤中在绕组骨架的骨架圆弧面处，将所述内层线绕绕组通过若干根与所述绕组骨架长轴方向平行的无纬带绑固，外层线绕绕组绕制步骤中在绕组油道的油道圆弧面处，将所述外层线绕绕组通过若干根与所述绕组油道长轴方向平行的无纬带绑固。
[0012]进一步的，所述内层线绕绕组绕制步骤中，
[0013]先将无纬带分为依次连接且长度相等的前段，中间段和后段；
[0014]再将所述无纬带的中间段沿所述绕组骨架的长轴方向固定在所述骨架圆弧面上；
[0015]接着绕制内层线绕绕组，待内层线绕绕组的油道安装层绕至一半时，翻转所述无纬带的前段，使所述前段的顶面朝向所述骨架圆弧面，与所述内层线绕绕组固定；
[0016]然后绕制剩余一半的所述内层线绕绕组的油道安装层；
[0017]最后翻转所述无纬带的后段，使所述后段的顶面朝向所述骨架圆弧面与所述内层线绕绕组的油道安装层固定。
[0018]进一步的，所述外层线绕绕组绕制步骤中，
[0019]先将无纬带分为依次连接且长度相等的前段，中间段和后段；
[0020]再将所述无纬带的中间段沿所述绕组油道的长轴方向固定在所述油道圆弧面上；
[0021]接着绕制外层线绕绕组，待外层线绕绕组的油道安装层绕至一半时，翻转所述无纬带的前段，使所述前段的顶面朝向所述油道圆弧面，与所述外层线绕绕组固定；
[0022]然后绕制剩余一半的所述外层线绕绕组的油道安装层；
[0023]最后翻转所述无纬带的后段，使所述后段的顶面朝向所述油道圆弧面与所述外层线绕绕组的油道安装层固定。
[0024]进一步的，所述外层线绕绕组绕制步骤后还有压装步骤和进烘步骤。
[0025]再进一步的，所述无纬带选用的材料为玻璃纤维增强不饱和聚酯，进烘步骤的温度为60?210°C。
[0026]采用了本发明的一种非晶变压器矩形线绕绕组的技术方案，即在绕组骨架的骨架圆弧面处通过无纬带将内层线绕绕组绑固，在绕组油道的油道圆弧面处，通过无纬带将外层线绕绕组绑固的非晶变压器矩形线绕绕组的技术方案。其技术效果是:非晶变压器矩形线绕绕组的结构稳定性得到了提高，其骨架圆弧面和油道圆弧面处抵抗由于短路电流而产生的变形的能力得到了增强，保证了非晶变压器的正常性能及安全，同时非晶变压器矩形线绕绕组的制造成本并未显著增加，制造工艺简单，可操作性强。此外本发明还公布了一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明的一种非晶变压器矩形线绕绕组中位于骨架圆弧面与内层线绕绕组之间的无纬带的前段的安装示意图。
[0028]图2为本发明的一种非晶变压器矩形线绕绕组中位于骨架圆弧面与内层线绕绕组之间的无纬带安装完成后的示意图。
[0029]图3为本发明的一种非晶变压器矩形线绕绕组的截面示意图。
【具体实施方式】
[0030]请参阅图1至图3，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明:
[0031]请参阅图1至图3，本发明的一种非晶变压器矩形线绕绕组，包括从内向外依次设置的绕组骨架1、内层线绕绕组2、绕组油道3和外层线绕绕组4。其中绕组骨架I的上表面设有与绕组骨架I短轴方向平行的骨架圆弧面11，绕组油道3的上表面设有与绕组油道3短轴方向平行的油道圆弧面31。
[0032]本发明中，在内层线绕绕组2与绕组骨架I之间增加了二至三根无纬带5，无纬带5沿着绕组骨架I的长轴方向，铺设在骨架圆弧面11上。无纬带5分为依次连接且长度相等的前段51、中间段(图中未显示)和后段52。其中无纬带5的中间段，沿绕组骨架I的长轴方向，粘贴在骨架圆弧面11上，然后再在绕组骨架I上绕制内层线绕绕组2。
[0033]图1中，内层线绕绕组2只显示了其油道安装层21，即内层线绕绕组2最外圈导线匝的绕制状况。当内层线绕绕组2的油道安装层21绕制到一半时，在无纬带5的前段51与中间段的连接处折叠无纬带5，即向内层线绕绕组2的油道安装层21的方向翻转无纬带5的前段51，使无纬带5的前段51的顶面朝向骨架圆弧面11，并与内层线绕绕组2粘结固定。即无纬带5的前段51通过其与中间段的折叠，使其顶面与内层线绕绕组2粘结固定。本实施例中无纬带5的前段51的顶面是通过粘结胶带6与内层线绕绕组2固定的，如图1所示。由于绕制内层线绕绕组2的导线均设有绝缘层，因此无纬带5的前段51的顶面是与内层线绕绕组2的绝缘层固定的。然后再绕制内层线绕绕组2的油道安装层21的剩余部分，这样无纬带5的前段51中，远离所述中间段的一半埋于内层线绕绕组2的油道安装层21的下方，并通过内层线绕绕组2的油道安装层21夹固。
[0034]然后再在无纬带5后段52与中间段的连接处折叠无纬带5，即翻转无纬带5的后段52，使无纬带5的后段52的顶面朝向骨架圆弧面11，并与内层线绕绕组2的油道安装层21粘结固定。即无纬带5的后段52通过其与所述中间段的折叠，使其顶面与内层线绕绕组2的油道安装层21粘结固定。本实施例中无纬带5的后段52的顶面是通过粘结胶带6与内层线绕绕组2的油道安装层21固定的，如图2所示。
[0035]通过上述技术手段，即通过无纬带5在绕组骨架I的骨架圆弧面11处，将内层线绕绕组2绑固，加强了内层线绕绕组2在骨架圆弧面11处，各圈导线匝间的粘结紧固及机械强度，保证内层线绕绕组2各圈导线匝之间的结构稳定性，防止非晶变压器矩形线绕绕组受到短路电流冲击时，内层线绕绕组2在骨架圆弧面11发生变形，增强非晶变压器矩形线绕绕组的抗短路能力。
[0036]然后在内层线绕绕组4外侧安装绕组油道3。
[0037]本发明中，在外层线绕绕组4与绕组油道3之间增加了二至三根无纬带5，无纬带5沿着绕组油道3的长轴方向，铺设在油道圆弧面31上。无纬带5分为依次连接且长度相等的前段51、中间段(图中未显示)和后段52。其中无纬带5的中间段，沿绕组油道3的长轴方向，粘贴在油道圆弧面31上，然后再在绕组油道3上绕制外层线绕绕组4。
[0038]外层线绕绕组4的油道安装层41，即外层线绕绕组4最外圈导线匝。当外层线绕绕组4的油道安装层41绕制到一半时，在无纬带5的前段51与中间段的连接处折叠无纬带5，即向外层线绕绕组4的油道安装层41的方向翻转无纬带5的前段51，使无纬带5的前段51的顶面朝向油道圆弧面31，并与外层线绕绕组4粘结固定。即无纬带5的前段51通过其与中间段的折叠，使其顶面与外层线绕绕组4粘结固定。本实施例中无纬带5的前段51的顶面是通过粘结胶带6与外层线绕绕组4固定的。由于绕制外层线绕绕组4的导线均设有绝缘层，因此无纬带5的前段51的顶面是与外层线绕绕组4的绝缘层固定的。然后再绕制外层线绕绕组4的油道安装层41的剩余部分，这样无纬带5的前段51中，远离所述中间段的一半埋于外层线绕绕组4的油道安装层41的下方，并通过外层线绕绕组4的油道安装层41夹固。
[0039]然后再在无纬带5后段52与中间段的连接处折叠无纬带5，即翻转无纬带5的后段52，使无纬带5的后段52的顶面朝向油道圆弧面31，并与外层线绕绕组4的油道安装层41粘结固定。无纬带5的后段52通过其与所述中间段的折叠，使其顶面与外层线绕绕组4的油道安装层41粘结固定。本实施例中无纬带5的后段52的顶面是通过粘结胶带6与外层线绕绕组4的油道安装层41固定的。
[0040]通过上述技术手段，即通过无纬带5在绕组油道3的油道圆弧面31处，将外层线绕绕组4绑固，加强了外层线绕绕组4在油道圆弧面31处，各圈导线匝间的粘结紧固及机械强度，保证外层线绕绕组4各圈导线匝之间的结构稳定，防止非晶变压器矩形线绕绕组受到短路电流冲击时，外层线绕绕组4在油道圆弧面31发生变形，增强非晶变压器矩形线绕绕组的抗短路能力。
[0041]安装完成后的非晶变压器矩形线绕绕组如图3所示。
[0042]非晶变压器矩形线绕绕组绕制完成后，需要对其进行压装，以及进烘工序，使无纬带5硬化，非晶变压器矩形线绕绕组整体结构更为牢固。本实施例中选用的无纬带5采用玻璃纤维增强不饱和聚酯，因此进烘的温度为160?210°C。
[0043]本发明的一种非晶变压器抗短路矩形线绕绕组在绕组骨架I的骨架圆弧面11处通过无纬带5将内层线绕绕组2绑固，在绕组油道3的油道圆弧面31处，通过无纬带5将外层线绕绕组4绑固，在非晶变压器矩形线绕绕组发生突发性的短路电流时，避免由于短路电流造成的变形，提高非晶变压器矩形线绕绕组的抗短路能力，保证非晶变压器的正常性能及安全，同时非晶变压器矩形线绕绕组的制造成本并未显著增加，制造工艺简单，可操作性强。
【权利要求】
1.一种非晶变压器矩形线绕绕组，包括从内向外依次设置的绕组骨架(1)、内层线绕绕组(2)、绕组油道(3)和外层线绕绕组(4)，所述绕组骨架(1)的上表面设有与所述绕组骨架(1)短轴方向平行的骨架圆弧面(11)，所述绕组油道(3)的上表面设有与所述绕组油道 (3)短轴方向平行的油道圆弧面(31);其特征在于: 在所述骨架圆弧面(11)处，所述内层线绕绕组(2)通过若干根与所述绕组骨架(1)长轴方向平行的无纬带(5)绑固，在所述油道圆弧面(31)处，所述外层线绕绕组(4)通过若干根与所述绕组油道(3)长轴方向平行的无纬带(5)绑固。
2.根据权利要求1所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组，其特征在于:所述无纬带(5)分为依次连接且长度相等的前段(51)、中间段和后段(52);所述中间段埋于所述内层线绕绕组(2)与所述骨架圆弧面(11)之间，所述前段(51)通过其与所述中间段的折叠，将其远离所述中间段的一半埋于所述内层线绕绕组(2)的油道安装层(21)的下方，所述后段(52)通过其与所述中间段的折叠固定在所述内层线绕绕组(2)的油道安装层(21)的上方。
3.根据权利要求1所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组，其特征在于:所述无纬带(5)分为依次连接且长度相等的前段(51)、中间段和后段(52);所述中间段埋于所述外层线绕绕组(4)与所述油道圆弧面(31)之间，所述前段(51)通过其与所述中间段的折叠，将其远离所述中间段的一半埋于所述外层线绕绕组(4)的油道安装层(41)的下方，所述后段(52)通过其与所述中间段的折叠固定在所述外层线绕绕组(4)的油道安装层(41)的上方。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组，其特征在于:所述无纬带(5)是用玻璃纤维增强不饱和聚酯制成的。
5.一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法，包括在绕组骨架(1)外绕制内层线绕绕组(2)的内层线绕绕组绕制步骤，安装绕组油道(3)的油道安装步骤，以及在绕组油道(3)外绕制外层线绕绕组(4)的外层线绕绕组绕制步骤；其特征在于: 内层线绕绕组绕制步骤中在绕组骨架(1)的骨架圆弧面(11)处，将所述内层线绕绕组(2 )通过若干根与所述绕组骨架(1)长轴方向平行的无纬带(5 )绑固，外层线绕绕组绕制步骤中在绕组油道(3)的油道圆弧面(31)处，将所述外层线绕绕组(4)通过若干根与所述绕组油道(3)长轴方向平行的无纬带(5)绑固。
6.根据权利要求5所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法，其特征在于:所述内层线绕绕组绕制步骤中， 先将无纬带(5)分为依次连接且长度相等的前段(51)，中间段和后段(52)； 再将所述无纬带(5)的中间段沿所述绕组骨架(1)的长轴方向固定在所述骨架圆弧面(11)上； 接着绕制内层线绕绕组(2)，待内层线绕绕组(2)的油道安装层(21)绕至一半时，翻转所述无纬带(5)的前段(51)，使所述前段(51)的顶面朝向所述骨架圆弧面(11)，与所述内层线绕绕组(2)固定； 然后绕制剩余一半的所述内层线绕绕组(2)的油道安装层(21)； 最后翻转所述无纬带(5)的后段(52)，使所述后段(52)的顶面朝向所述骨架圆弧面(11)与所述内层线绕绕组(2)的油道安装层(21)固定。
7.根据权利要求5所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法，其特征在于:所述外层线绕绕组绕制步骤中，先将无纬带(5)分为依次连接且长度相等的前段(51)，中间段和后段(52)； 再将所述无纬带(5)的中间段沿所述绕组油道(3)的长轴方向固定在所述油道圆弧面(31)上； 接着绕制外层线绕绕组(4)，待外层线绕绕组(4)的油道安装层(41)绕至一半时，翻转所述无纬带(5)的前段(51)，使所述前段(51)的顶面朝向所述油道圆弧面(31)，与所述外层线绕绕组(4)固定； 然后绕制剩余一半的所述外层线绕绕组(4)的油道安装层(41)； 最后翻转所述无纬带(5)的后段(52)，使所述后段(52)的顶面朝向所述油道圆弧面(31)与所述外层线绕绕组(4)的油道安装层(41)固定。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法，其特征在于:所述外层线绕绕组绕制步骤后还有压装步骤和进烘步骤。
9.根据权利要求8所述的一种非晶变压器矩形线绕绕组制造方法，其特征在于:所述无纬带(5)选用的材料为玻璃纤维增强不饱和聚酯，进烘步骤的温度为160~210°C。
【文档编号】H01F27/30GK103680862SQ201310674485
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】张志键, 马守明, 艾宝丽, 杨建平 申请人:上海置信电气非晶有限公司, 上海置信电气股份有限公司