大范围调压中间变压器的制作方法

本发明涉及一种高压变压器，尤其涉及一种可大范围调压的中间变压器。

背景技术：

局部放电是指设备绝缘系统中的部分构件在高压下被击穿而形成的电气放电，这种放电可能发生在电极附近，也可能发生在其他位置。通过局部放电测试，可以确定待试产品是否存在放电及放电是否超标，并确定放电电压和熄灭电压，从而发现普通绝缘试验所无法检测出来的局部隐形缺陷。目前66kv电压等级及以上的变压器均需要做感应耐压试验及局部放电试验，为了满足被试品的试验电压要求，同时也保证被试品的绝缘试验不出现过电压现象，就需要试验站增加中间变压器。为了适应各个被试品试验时不同试验电压和电流的要求，发电机组应可调整输出不同的电压和电流，中间变压器通过自身的结构调整输出电压，来保证被试品的合适输出电压。为了得到较高的输出电压调压范围，中间变压器必须能够承受住大电场对局部放电带来的影响，因此需要进行特殊的绝缘设计，从而获得局放测试达标的中间变压器产品。

我国生产的110kv及以下电力变压器高压绕组出线端部装有3个及以下绝缘角环。研究表明这种方式可以在一定范围内降低局放，但是随着硬角环数目的增加，局部放电将基本保持不变。当电压等级进一步增加时，不能够仅仅通过增加硬角环的数目来达到良好的降低局放的效果。因此，在110kv以上的高压变压器设计中，绝缘结构的设计是个难点。

技术实现要素：

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种大范围调压中间变压器，该变压器在调压范围上限达到110kv及以上时能够通过局部放电标准测试，满足变压器的局放要求。

技术方案：本发明所采用的技术方案是一种大范围调压中间变压器，包括低压绕组、高压绕组和调压绕组，高压绕组包括同轴排列的一级高压绕组、二级高压绕组，以及设在低压绕组和高压绕组之间的至少五个硬角环。各个分级高压绕组的出线端部均插设有硬角环，所述一级高压绕组靠近铁轭的出线端部设有至少两个硬角环，包括第一硬角环和第二硬角环，第二硬角环套设在第一硬角环的外部。

进一步的，所述各个分级高压绕组中还设有多个小角环，一级高压绕组的尾端和二级高压绕组的首端均垫设有小角环。

进一步的，所述一级高压绕组和二级高压绕组的外部套设有端圈。所述端圈包括环形纸圈以及在纸圈上间隔排列的垫块。

进一步的，所述变压器的绕组绕制方式包括连续式、层式、螺旋式和多段分层绕组式。

有益效果：与现有技术相比，本发明在变压器设计时，将原一个高压绕组分为两个同轴排列的分级高压绕组，通过对各个分级高压绕组采用包括硬角环、小角环以及端圈在内的一套绝缘结构来降低局放，并在分级高压绕组靠近铁轭的出线端部的硬角环外部再设置一个硬角环，进一步降低局放，从而获得满足局放要求的110kv及以上大范围调压中间变压器。另外，本发明还满足爬电距离，解决了并联时的环流问题以及段间的电位差问题，分级的高压绕组也便于高压线圈中部出头，提高了装配效率。

附图说明

图1是本发明所述中间变压器的断面示意图；

图2是本发明所述的端圈结构示意图；

图3是本发明所述的硬角环的正视图a和侧视图b；

图4是本发明所述的硬角环排布一圈的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的一种大范围调压中间变压器，包括低压绕组1、高压绕组2和调压绕组3，所述变压器的绕组绕制方式包括连续式、层式、螺旋式和多段分层绕组式。高压绕组2包括同轴排列的一级高压绕组201、二级高压绕组202，以及设在低压绕组1和高压绕组2之间的至少五个硬角环。第一硬角环4、第三硬角环6、第四硬角环7和第五硬角环8这四个硬角环分别插设在一级高压绕组201和二级高压绕组202的四个出线端部，一级高压绕组201靠近铁轭的出线端部还设有第二硬角环5，第二硬角环5套设在第一硬角环4的外部。各个分级高压绕组中还设有多个小角环，一级高压绕组201的尾端和二级高压绕组202的首端均垫设有小角环10。小角环10由压制有小瓦楞的纸板从中间对折成一定角度制成，加垫小角环的目的是局部增加导线的绝缘厚度，降低该处油中的电场强度，绝缘强度提高很多，提高沿撑条表面的放电电压，其放电电压可提高25％。一级高压绕组201和二级高压绕组202的外部还套设有端圈9。

如图2所示，所述端圈9包括环形纸圈901以及在纸圈上间隔排列的垫块902。端圈是高压绕组轴向单独的端绝缘，以构成水平油道，调节端部绝缘距离，采用纸圈外径比绕组外径大的结构以增加爬电距离，纸圈还设有便于引出高压绕组引出线的开口903部分。

110kv的绕组端部，尤其是端部出线的部位，需要装设硬角环。硬角环由纸浆模压而成两个具有一定夹角的弧形面，绝缘强度高。如图3所示，为硬角环的正视图a和侧视图b，硬角环如“裙”的形状，两个弧形面呈一定的夹角。硬角环的形状应与端部电力线等位面基本重合，即与电场的电力线垂直，以有效的阻断电场的作用，硬角环水平部分放在绕组端部，过度圆弧比绕组外径大，这样绝缘筒长度可以降低，且加强了绕组端部的绝缘，使绝缘结构紧凑，放置该角环还可以防止绕组的边缘放电。

在高压绕组的出线端部，高压绕组与低压绕组之间可以装设多个硬角环，形成一圈包围在第一高压绕组或者第二高压绕组的外部。装设一圈硬角环的结构如图4所示。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种大范围调压中间变压器，包括低压绕组、高压绕组和调压绕组，高压绕组包括同轴排列的一级高压绕组、二级高压绕组，以及设在低压绕组和高压绕组之间的至少五个硬角环。本发明将原一个高压绕组分为两个同轴排列的分级高压绕组，采用包括硬角环、小角环以及端圈在内的绝缘结构来降低局放，并在分级高压绕组靠近铁轭的出线端部设置两个硬角环，进一步降低局放，从而获得满足局放要求的110kV及以上大范围调压中间变压器。本发明还满足爬电距离，解决了并联时的环流问题以及段间的电位差问题，分级的高压绕组也便于高压线圈中部出头，提高了装配效率。

技术研发人员：黄贤珍;郑会奇
受保护的技术使用者：中电电气（江苏）股份有限公司
技术研发日：2018.11.30
技术公布日：2019.02.22