35kV及以下高低压线圈采用CTC全层式连绕结构变压器的制作方法

35kv及以下高低压线圈采用ctc全层式连绕结构变压器
技术领域
1.本实用新型涉及35kv及以下高低压线圈采用ctc全层式连绕结构变压器。


背景技术：

2.常规大容量35kv及以下有载调压电力变压器通用采用m型有载调压开关，调压方式为中性点调压。高压线圈采用2～4根普通扁铜线按照饼式结构中部进线结构绕制，分接段放置两端；或者高压线圈采用端部进线结构，整个高压线圈通常为70～80段左右，一个正饼一个反饼交替绕制；单独设置调压线圈。低压线圈采用8～10根普通扁铜线按照连续式或者单螺旋式结构绕制，整个低压线圈通常为60～80段左右，一个正饼一个反饼交替绕制；这种常规设计方案仅适用于25000kva及以下中小容量变压器，对于31500kva及以上大容量变压器不仅绕制困难，附加损耗过大，变压器抗突发短路能力差，成本也居高不下。本次实用新型结合sfz11-40000/22变压器的实际案例，高压侧电流1050a,高压导线选型非常困难，无法按照上述常规结构设计。本次实用新型的重点主要是按照现有生产设备、工艺状况解决如下问题：1)如何降低涡流损耗；2)如何简化高压线圈及高压引线的生产难度；3)如何提高变压器的抗突发短路能力；4)如何有效降低材料成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供35kv及以下高低压线圈采用ctc全层式连绕结构变压器。
4.35kv及以下高低压线圈采用ctc全层式连绕结构变压器，包括同轴设置并相连的低压线圈内纸筒和高压线圈内纸筒，低压线圈内纸筒上设有若干层低压线圈，低压线圈上设有低压线圈首端出头和低压线圈末端出头，低压线圈的匝间设有油道，高压线圈内纸筒上设有若干层高压线圈，高压线圈上设有高压线圈首端出头和高压线圈末端出头，高压线圈的匝间设有油道，高压线圈与低压线圈之间设有角环，高压线圈又与调压线圈相连。
5.作为进一步改进，所述的低压线圈的层数为4，高压线圈的层数为4，低压线圈首端出头和低压线圈末端出头均朝向上方，低压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右，高压线圈首端出头和高压线圈末端出头均朝向上方，高压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右。
6.作为进一步改进，所述的低压线圈的层数为4，高压线圈的层数为5，低压线圈首端出头和低压线圈末端出头均朝向上方，低压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右，高压线圈首端出头朝向下方，高压线圈末端出头均朝向上方，高压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右、左。
7.作为进一步改进，所述的低压线圈的层数为3，高压线圈的层数为5，低压线圈首端出头朝向下方，低压线圈末端出头均朝向上方，低压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左，高压线圈首端出头朝向下方，高压线圈末端出头均朝向上方，高压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右、左。
8.作为进一步改进，所述的高压线圈以及低压线圈与纸筒的连接方式为采用pet带绑扎并用乳白胶粘接。
9.作为进一步改进，所述的低压线圈的匝间的油道包括低压线圈内层油道和低压线圈外层油道，高压线圈匝间的油道包括高压线圈内层油道。
10.有益效果：
11.1)高压线圈采用ctc绕制的层式结构：35kv大容量主变的高压线圈通常采用普通纸包导线并绕的连续式结构，线圈绕制困难，附加损耗大，绕组温升高。本次实用新型采用ctc绕制的多层圆筒式结构，导线采用自粘性换位导线，rp0.2≥120mpa，电阻率(75℃时)≤0.0117；这种ctc层式结构既能降低附加损耗10％左右，又能降低绕组温升3～5k，还能减少高压线圈大约30％生产工时；
12.2)高压线圈及低压线圈连绕不套装结构：35kv大容量主变的高压及低压线圈通常采用单独绕制再套装结构，生产工时长，套装间隙难以控制。本次实用新型采用高低压线圈连绕结构，采用pet带绑扎并用电工乳白胶粘接的方式，在绕制前适当预留串位余量的综合措施,有效克服了连绕时撑条移位的顽疾，既节约了线圈绕制的工时，还减少了高压线圈脱模及套装工序，同时还取消了套装间隙2mm。每台产品减少线圈脱模和套装工时大约12个小时，节约整体生产工时20％左右；
13.3)高压线圈及低压线圈连绕结构的出线方式：35kv大容量主变采用ctc绕制的层式连绕结构，既要满足电气强度，还要满足温升要求，同时要兼顾高低压侧出线方向以及角环安装。主要确定三种出线方式：低压四层及高压四层连绕结构；低压三层及高压五层连绕结构；低压四层及高压五层连绕结构；
14.4)同等性能情况下，本次实用新型的材料成本和工时成本综合节约5％左右；
附图说明
15.图1是低压线圈4层\高压线圈4层的变压器线圈结构示意图；
16.图2是低压线圈4层\高压线圈4层高低压线圈间角环放置示意图；
17.图3是低压线圈4层\高压线圈5层的变压器线圈结构示意图；
18.图4是低压线圈4层\高压线圈5层高低压线圈间角环放置示意图；
19.图5是低压线圈3层\高压线圈5层的变压器线圈结构示意图；
20.图6是低压线圈3层\高压线圈5层高低压线圈间角环放置示意图；
21.1.低压线圈首端出头2.低压线圈末端出头3.低压线圈内纸筒4.低压线圈内层油道5.低压线圈6.低压线圈外层油道7.高压线圈内纸筒8.高压线圈内层油道9.高压线圈10.高压线圈首端出头11.高压线圈末端出头12.调压线圈13.上部角环14.下部角环。
具体实施方式
22.为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
23.如图1～6所示，35kv及以下高低压线圈采用ctc全层式连绕结构变压器，包括低压线圈首端出头1、低压线圈末端出头2、低压线圈内纸筒3、低压线圈内层油道4、低压线圈5、低压线圈外层油道6、高压线圈内纸筒7、高压线圈内层油道8、高压线圈8、高压线圈首端出
头10、高压线圈末端出头11、调压线圈12、上部角环13和下部角环14。
24.35kv及以下高低压线圈采用ctc全层式连绕结构变压器，包括同轴设置并相连的低压线圈内纸筒和高压线圈内纸筒，低压线圈内纸筒上设有若干层低压线圈，低压线圈上设有低压线圈首端出头和低压线圈末端出头，低压线圈的匝间设有油道，高压线圈内纸筒上设有若干层高压线圈，高压线圈上设有高压线圈首端出头和高压线圈末端出头，高压线圈的匝间设有油道，高压线圈与低压线圈之间设有角环，高压线圈又与调压线圈相连。
25.其中，所述的低压线圈的层数为4，高压线圈的层数为4，低压线圈首端出头和低压线圈末端出头均朝向上方，低压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右，高压线圈首端出头和高压线圈末端出头均朝向上方，高压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右。
26.其中，所述的低压线圈的层数为4，高压线圈的层数为5，低压线圈首端出头和低压线圈末端出头均朝向上方，低压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右，高压线圈首端出头朝向下方，高压线圈末端出头均朝向上方，高压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右、左。
27.其中，所述的低压线圈的层数为3，高压线圈的层数为5，低压线圈首端出头朝向下方，低压线圈末端出头均朝向上方，低压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左，高压线圈首端出头朝向下方，高压线圈末端出头均朝向上方，高压线圈每一匝的绕向从首端到末端依次为左、右、左、右、左。
28.其中，所述的高压线圈以及低压线圈与纸筒的连接方式为采用pet带绑扎并用乳白胶粘接。
29.其中，所述的低压线圈的匝间的油道包括低压线圈内层油道和低压线圈外层油道，高压线圈匝间的油道包括高压线圈内层油道。
30.为了减小涡流损耗，并简化线圈生产工艺，高压线圈创新采用ctc绕制的层式结构。根据电磁场和温度场的仿真分析，高压线圈采用4层结构。
31.由于低压线圈也是采用ctc绕制的层式结构，创新采用高压线圈及低压线圈连绕不套装结构，既取消了套装间隙及套装工序，又降低了成本，还增强了变压器抗突发短路能力。
32.高压线圈及低压线圈连绕的最大难点是防止撑条串位，创新采用pet带绑扎并电工乳白胶粘接的方式，在绕制前适当预留串位余量的综合措施。
33.高压线圈及低压线圈连绕结构的出线方式：由于高电压线圈均为4层，头尾均在一端，为了有效解决可靠出线，采用成型角环并预留出线孔的方案。
34.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。