一种干式空心电抗器的绕制工艺的制作方法

1.本发明涉及干式空心电抗器技术领域，尤其涉及一种干式空心电抗器的绕制工艺。


背景技术：

2.随着我国电网建设速度的加快，规模的扩大，变电站也日益增多。干式空心电抗器因其结构简单、安装方便灵活、线性特性好、参数稳定、噪音小、无油等特点，近年来受到了用户的青睐，用量在逐年的增加，并且容量及电压等级也在不断升高。随着电网使用量的递增，相伴而来的运行故障问题也多种多样。
3.在对故障问题的总结分析中，我们发现引起电抗器烧毁的主要原因为绕组包封密封不严实，表现在包封内外表面有微小的裂缝及进出线处的小的缝隙，致使在长期的户外运行中，使得雨水及潮气慢慢渗入，加快了电磁线所包聚酯薄膜绝缘材料的老化速度，最终使得匝间绝缘击穿，发生短路，从而引起了产品的烧毁，影响了电网的安全稳定运行，而现有技术中对此一般也没有更好的解决办法。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种干式空心电抗器的新的绕制工艺，通过该种工艺绕制的电抗器，可以有效地避免雨水及潮气从产品的包封内外表面上微小的裂缝中慢慢渗入产品内部，而引起电抗器匝间绝缘击穿事故，操作方便易行。
5.本发明采取的技术方案为：一种干式空心电抗器的绕制工艺，包括以下步骤：
6.s1、绕制包封内绝缘层：
7.1.1绕纱在绕制模具上，平叠绕制一层预浸胶纱；
8.1.2绕绝缘材料平叠绕制一层绝缘材料，防止雨水及潮气进入；
9.1.3绕纱平叠绕制一层预浸胶纱；
10.1.4绕玻璃丝带平叠绕制一层无碱无捻玻璃纤维带，保证绝缘层平整。
11.s2、绕制电磁线按照图纸要求绕制电磁线；
12.s3、填充胶泥对进出电磁线处用胶泥进行填充，密封进出线处的缝隙，防止雨水及潮气进入；
13.s4、刷环氧树脂混合料包封内每层电磁线绕制完后，均匀涂刷一层环氧树脂混合料，对电磁线所包绝缘膜进行密封；
14.s5、绕制包封外绝缘层：
15.5.1绕玻璃丝带平叠绕制一层无碱无捻玻璃纤维带，将电磁线固定牢固；
16.5.2绕纱平叠绕制两层预浸胶纱；
17.5.3绕绝缘材料平叠绕制一层绝缘材料，防止雨水及潮气进入；
18.5.4刷环氧树脂混合料在绝缘材料外表均匀涂刷环氧树脂混合料，保证绝缘材料粘接牢固；
19.s6、绕组固化将绕制完成的产品放入烘箱中，按照工艺要求进行固化；
20.s7、弯线焊线修整试验对产品进行进出线引线焊接，外表面修整，并进行电气性能测试；
21.s8、喷漆对产品喷锌黄底漆和丙烯酸聚氨酯灰漆；
22.s9、喷涂硅橡胶绝缘涂料将电抗器的带电星架进行包裹，用喷枪对电抗器本体的上下端部进行喷涂，第一遍完成，等待10～15分钟，进行第二遍喷涂；反复喷涂，达到涂层要求厚度。
23.上述方案中，第s1、s5步骤中，所述绝缘材料为环氧玻璃粉云母带，规格为5440-1。
24.上述方案中，第s1步骤中，所述纱为六股2400tex的预浸胶玻璃丝标准带，纱使用的预浸胶为环氧树脂混合料。
25.上述方案中，第s1、s5步骤中，所述平叠间距为带与带之间重叠3～5mm。
26.上述方案中，第s9步骤中，喷枪距离所要喷涂区域距离为200～300mm。
27.上述方案中，第s9步骤中，所述的涂层厚度为0.2～0.3mm。
28.上述方案中，第s9步骤中，所述的上下端部喷涂高度为40～50mm。
29.上述方案中，绕制模具是由矩形钢管，星型架与钢板圆环根据产品尺寸搭建的绕线，绕纱的工装模具，在产品完成绕线及固化工艺后进行拆除。
30.上述方案中，绕线机为专为电抗器设计制造的用于绕制电抗器线圈与绝缘层的绕制设备。
31.本发明的有益效果是：
32.1、本设计方案中电抗器包封内外绝缘层中平叠绕制一层绝缘材料，此材料膨胀系数大、机械强度高、耐高温、柔韧性强、密度大，覆盖在纱上面，平整、美观，简单易操作。提高了线圈的防水、防龟裂性能及绝缘水平，增加了包封的抗老化能力，防止长期户外运行而使产品内外表面产生小裂缝，导致雨水渗入包封内，使产品质量得到了有力保障；
33.2、在电抗器线圈外表绕制的绝缘材料上涂刷环氧树脂混合料，加强了特殊绝缘材料的固定，并在绝缘材料外表形成一层保护，加强产品的防水、防潮性能；
34.3、方案中电抗器的每层电磁线绕制时采用了导线浸胶工艺。无纺布具有吸胶作用，可使导线携带大量胶液，不仅在导线表面形成一层绝缘保护层，同时导线上胶液使电磁线之间粘接更加紧密、无缝隙，进一步保证了匝间绝缘，同时减少了电抗器内部空腔、降低运行噪音，防止了潮气的渗入，增加了绕组的抗冲击能力；
35.4、电抗器的每个进出线处用绕制时采用专用配方的胶泥进行填充，密封进出线处的缝隙，防止雨水、潮气从此处渗入包封内加快电磁线绝缘材料的老化速度，固定进出线位置；
36.5、涂的硅橡胶绝缘涂料会形成一层硅胶保护膜，此膜具有很强的憎水性、抗紫外线能力，耐老化、防潮性能及良好的粘接性能，密封性好，杜绝了雨水从端部的渗入。操作简单方便，可在电抗器出厂前对电抗器进行绝缘处理，也可对变电站中已经投运的电抗器进行改造。
附图说明
37.图1是干式空心电抗器的结构示意图。
38.图2是图1的俯视图。
39.图3是图1中f的放大图。
40.图中：1.预浸胶纱i，2.环氧玻璃粉云母带i，3.预浸胶纱ii，4.玻璃纤维带i，5.电磁线，6.层间，7.玻璃纤维带ii，8.预浸胶纱iii，9.环氧玻璃粉云母带ii，10.硅橡胶绝缘涂料，11.带电星架。
具体实施方式
41.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段,本发明的实施方式和步骤详细说明如下：图1是干式空心电抗器的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图1中f的放大图。
42.本发明一种干式空心电抗器的绕制工艺，包括以下步骤：
43.s1、绕制包封内绝缘层：
44.1.1绕纱在产品的绕制模具上，将绕线机的节距参数设置为9，半叠绕制一层预浸胶纱i1，纱为六股2400tex的预浸胶玻璃丝标准带，纱使用的预浸胶为环氧树脂混合料，达到无缝隙，排列整齐，表面平整，无拉毛现象，厚度为0.6mm；
45.1.2绕绝缘材料平叠绕制一层绝缘材料，绝缘材料为环氧玻璃粉云母带i2，规格为5440-1，绕制平整，将整个预浸胶纱i1全部覆盖，绕完后，检查绝缘材料有无气泡，如有用手将其压平，防止雨水及潮气进入；
46.1.3绕纱将绕线机的节距参数设置为9，半叠绕制一层预浸胶纱ii3,厚度为0.6mm；
47.1.4绕玻璃丝带手工平叠绕制一层无碱无捻玻璃纤维带i4，绕制均匀，平叠严实，保证绝缘层平整；
48.s2、绕制电磁线按照图纸要求绕制电磁线5，保证匝数、匝间排列紧密及进出线位置准确；
49.s3、填充新型密封胶待每层电磁线绕完后，对进出线处用胶泥进行填充，用来密封进出线处的缝隙，防止雨水、潮气从此处渗入包封内加快电磁线绝缘材料的老化速度，固定进出线位置；(胶泥的配方见表1)。
50.材料名称规格型号配比环氧树脂e-54100甲基四氢苯酐常规25～30石英粉常规适量(300～400)
51.表1
52.电磁线圈胶泥固化后，对填充胶泥处没有填补充分的地方，用专用配方的新型密封胶进行填充，根据填补面积大小附于填补处，用浸胶玻璃丝标准带绕制固定，同时用四氟榔头轻轻敲打，使新型密封胶充满间隙，多余部分挤出。将多余的新型密封胶清理干净，用专用工具将新型密封胶填实、抹平，确保进出线处封实、无缝隙，防止雨水及潮气进入(新型密封胶的配方见表2)；
53.材料名称规格型号配比a组分密封胶1811b组分密封胶1811
54.表2
55.s4、刷环氧树脂混合料包封内每层电磁线绕制完后，层间6均匀涂刷一层环氧树脂混合料(环氧树脂混合料配方见表3)，涂刷时要将电磁线全部涂刷，对电磁线所包绝缘膜进行密封；
56.材料名称规格型号配比环氧树脂e-51100甲基四氢苯酐常规75促进剂s-4400.4色素jy-1010.4％～0.5％
57.表3
58.s5、绕制包封外绝缘层：
59.5.1绕玻璃丝带平叠绕制一层无碱无捻玻璃纤维带ii7，将电磁线5固定牢固；
60.5.2绕纱将绕线机的节距参数设置为9，半叠绕制两层预浸胶纱iii8，厚度为1.2mm；
61.5.3绕绝缘材料平叠绕制一层绝缘材料，绝缘材料为环氧玻璃粉云母带ii9，规格为5440-1，绕制平整，将整个预浸胶纱iii8全部覆盖，绕完后，检查绝缘材料有无气泡，如有用手将其压平，防止雨水及潮气进入；
62.5.4刷环氧树脂混合料在绝缘材料外表均匀涂刷环氧树脂混合料，保证绝缘材料粘接牢固；
63.s6、绕组固化将绕制完成的产品放入烘箱中，按照工艺要求进行固化；
64.s7、弯线焊线修整试验对产品进行进出线引线焊接，外表面修整，并进行电气性能测试；
65.s8.喷漆待产品试验合格后，对产品喷锌黄底漆和丙烯酸聚氨酯灰漆；
66.s9.喷涂硅橡胶绝缘涂料：
67.待锌黄底漆和丙烯酸聚氨酯灰漆晾干后，用膜将电抗器的上下带电星架11进行包裹，用喷枪对电抗器本体的上下端部进行喷涂，不允许底漆和面漆未彻底干透前喷硅橡胶绝缘涂料10，以防涂料层起泡脱落；喷涂环境应保持干燥，无尘、无水及任何导电或半导电物质；喷涂时，空气压缩机压力控制在0.7
±
0.1mpa，用专用喷枪进行喷涂；喷涂时喷枪距离所要喷涂区域200～300mm，且要防止大面积的滴流，被喷涂的表面应光滑平整；第一遍喷涂完成，间隔10～15分钟，待胶液表面硫化后，方可进行第二遍的喷涂。反复喷涂直到涂层厚度达到0.2～0.3mm为宜；上下端部喷涂高度为40～50mm；喷涂不能有挂丝和漆瘤，不得漏喷；同时对喷涂厚度相对薄弱的棱角、转角处进行刷涂加强处理：刷涂时应反复刷涂保持均匀及表面平整，间隔20分钟，往复多次以达到厚度要求。
68.耐力实验
69.不同参数下电抗器外表观察、匝间试验、温升试验、直阻测试、电抗耐力测试实验对比：
70.以干式空心电抗器ckgkl-167/10-5为例进行实验，实验完成后的各项数据的试验要求如下，
71.试验设备：zt-200型电抗器高频脉冲振荡匝间绝缘试验装置。
72.(1)对按照上述工艺操作的电抗器ckgkl-167/10-5进行出厂试验。
73.试验结果如表4：
[0074][0075][0076]
表4
[0077]
(2)对上述(1)中的电抗器放在户外带电运行3个月，运行电压为318v。
[0078]
运行3个月后，进行电抗器外表观察、匝间试验、温升试验、直阻测试、电抗测试。
[0079]
试验结果如表5：
[0080][0081]
表5
[0082]
(3)对上述(1)中的电抗器放在户外带电运行6个月，运行电压为318v。
[0083]
运行6个月后，进行电抗器外表观察、匝间试验、温升试验、直阻测试、电抗测试。
[0084]
试验结果如表6：
[0085][0086][0087]
表6
[0088]
在整个实验过程中，没有听到有爬电、放电等异常响声。试验结束后，检查电抗器表面，未发现缝隙，外观正常，匝间试验、温升试验、直阻测试、电抗测试均符合国家标准。说明本发明可以满足提高干式空心电抗器绝缘水平及防潮能力的要求。
[0089]
采用本发明绕制工艺，可实现提高干式空心电抗器绝缘水平及防潮能力，杜绝电
抗器包封内外表面的微小裂缝及进出线处的小缝隙，减缓了电磁线所包聚酯薄膜的老化速度，防止匝间绝缘击穿而发生的短路现象，避免引起产品烧毁，影响电网的安全稳定运行。
[0090]
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。