專利名稱：樹脂澆注絕緣干式變壓器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸變電領(lǐng)域，尤其涉及一種樹脂澆注絕緣干式變壓器及其制造方法。
背景技術(shù)：
變壓器是進(jìn)行電壓變換的設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于輸變電領(lǐng)域。由于使用量大，運行時間長，所以變壓器在選擇和使用上都存在著巨大的節(jié)能潛力，而市場和廣大用戶也迫切需要價格不高但損耗和噪聲更低的節(jié)能變壓器產(chǎn)品。而各變壓器生產(chǎn)廠家，應(yīng)用新材料、新工藝不斷研制和開發(fā)了各種結(jié)構(gòu)形式的損耗和噪聲更低的節(jié)能變壓器。其中，卷鐵心變壓器就是目前較突出的一種節(jié)能型變壓器品種。其與傳統(tǒng)的疊片式鐵心相比，具有空載損耗小、勵磁電流小、噪聲小、加工工序少、省材料等諸多優(yōu)點，且市場上已經(jīng)出現(xiàn)了油浸式卷鐵心變壓器產(chǎn)品及采用真空壓力浸漬和NOMEX紙制造的H級干式變壓器。但是，此類變壓器雖然具備了很多優(yōu)點，但在抗短路能力和雷電沖擊過電壓波的分布及基準(zhǔn)沖擊絕緣水平等方面仍不如環(huán)氧樹脂澆注絕緣干式變壓器，且其主要原材料依靠進(jìn)口，成本過高，不利于推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)合理，集卷鐵心變壓器和環(huán)氧樹脂澆注絕緣干式變壓器的優(yōu)點于一體的環(huán)氧樹脂澆注絕緣干式變壓器及其制造方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下樹脂澆注絕緣干式變壓器，包括鐵心、骨架筒、線圈、絕緣材料；所述鐵心為卷鐵心，由環(huán)氧樹脂制成的且由兩個半環(huán)柱體組成的骨架筒套于其外，線圈繞制在骨架筒上，且線圈用環(huán)氧樹脂澆注絕緣包封。
上述樹脂澆注絕緣干式變壓器的制造方法可依以下步驟進(jìn)行A、將卷鐵心安裝在卷鐵心繞線設(shè)備上，再在卷鐵心上安裝由環(huán)氧樹脂制成的骨架筒；B、線圈繞制，按常規(guī)卷鐵心變壓器繞線方法進(jìn)行；C、安裝夾件、墊腳、輔助夾具等卷鐵心零部件，并使卷鐵心離開繞線設(shè)備豎立；D、安裝澆注模具；該澆注模具包括由兩個半塊組成的澆注模具底板、由兩塊弧形鋼板組成的外模、引出線凸臺蓋板和上壓板，澆注口開設(shè)在澆注模具底板上；E、將完成D步的工件送入德國海德里希(HEDRICH)公司的真空澆注設(shè)備進(jìn)行干燥和真空澆注后再送入烘爐，按工藝規(guī)定的加熱固化曲線進(jìn)行固化；F、脫模、打磨整形、器身裝配、引線焊接、總裝配、成品試驗、外觀處理，得成品。
上述的卷鐵心繞線設(shè)備，與現(xiàn)有油浸式卷鐵心變壓器的線圈繞線設(shè)備結(jié)構(gòu)相近似，為臥式繞線機，其結(jié)構(gòu)是在底盤為一長方形固定平臺上，左右放置兩條仰角為8度的斜面導(dǎo)軌，左導(dǎo)軌為固定式，其外側(cè)布滿電氣、動力及傳動裝置，右導(dǎo)軌為活動式，通過手動螺桿，可控制其在規(guī)定范圍內(nèi)左右移動，以滿足不同容量變壓器的卷鐵心跨度(窗高)的要求。兩導(dǎo)軌的斜面上分別安裝同步上下滑行拖板，拖板內(nèi)側(cè)下方鑲有齒條。卷鐵心放置在拖板上，繞線主軸則橫貫于兩導(dǎo)軌間中部的下方，以聯(lián)接骨架齒輪及拖板齒條。導(dǎo)軌上方配置骨架定心裝置。線圈繞線工序均由電氣配合控制完成，且裝有線圈匝數(shù)計數(shù)器。
本發(fā)明所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器兼具卷鐵心變壓器和環(huán)氧樹脂澆注絕緣干式變壓器的優(yōu)點，并具備節(jié)能效果顯著，性能優(yōu)良，運行可靠，體積小、重量輕、不開裂等特點，且還具有優(yōu)異的防潮性和阻燃性。
圖1是本發(fā)明所述樹脂澆注絕緣干式變壓器一個卷鐵心心柱的橫剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述骨架筒一個半環(huán)柱體的一側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明所述骨架筒由兩個半環(huán)柱體件拼接組成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所述澆注模具底板由兩個半塊扣合連接組成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本發(fā)明所述外模的一塊弧形鋼板的一側(cè)視圖；
圖7是本發(fā)明所述外模由兩塊弧形鋼板拼接組成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明所述引出線凸臺蓋板的一側(cè)視圖；圖9是圖8的B向剖視結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖10是本發(fā)明裝配澆注模具的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖11是本發(fā)明裝配澆注模具的結(jié)構(gòu)示意圖二。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，由卷鐵心1、骨架筒2、低壓線圈31、高壓線圈32、氣道槽4絕緣材料及其他部件組成，由環(huán)氧樹脂制成的且由兩個半環(huán)柱體件21組成的骨架筒2套于卷鐵心1的每個心柱上，線圈3繞制在骨架筒2上，且低壓線圈31、高壓線圈32用環(huán)氧樹脂進(jìn)行澆注包封。
上述卷鐵心，可以是平面卷鐵心或立體卷鐵心，平面卷鐵心可以是框式卷鐵心，框式卷鐵心可以是帶外框的雙框式卷鐵心。
上述樹脂澆注絕緣干式變壓器制造時，由于卷制的鐵心是封閉型的，因此在繞線圈時，繞組骨架筒和帶卡口的卷鐵心繞線設(shè)備齒輪圈設(shè)計成兩個半圓部分，骨架筒粘接套在卷鐵心心柱上并與齒輪圈裝成一體，做好起頭并固定在專用卷鐵心繞線設(shè)備的夾具上，然后開始繞制低壓線，層間和換位處用絕緣材料玻璃纖維墊平。若有低壓線圈氣道時，應(yīng)按要求放好氣道槽，并綁扎平整。低壓線圈繞制好后，彎好出頭并也固定在夾具中。在低壓線圈繞制過程中，應(yīng)對骨架筒、首層線或氣道槽的內(nèi)外徑進(jìn)行檢測和記錄，并注意及時調(diào)整至符合要求，低壓線圈繞完并包扎好外絕緣后，低壓線圈即繞制完成。檢測，并按要求放置高、低壓間的主空道氣道槽，用絕緣材料玻璃纖維填平后綁扎平整。
低壓線圈繞制及高、低壓間的主空道氣道槽放置工序完成后，開始繞制高壓線圈，層間和段間絕緣處用玻璃纖維墊平，出頭和各分接頭按要求正確排列，最后包扎好外絕緣。焊好出頭和各分接頭。本實施例采用薄絕緣結(jié)構(gòu)，線圈的內(nèi)外絕緣均為2毫米左右，因此有著良好的散熱效果。
在封閉的卷鐵心上繞制好高、低壓線圈后，裝上夾件、墊腳、輔助夾具等卷鐵心零件，后將變壓器吊出繞線設(shè)備豎立起來。
如圖10、圖11所示，在固定在下夾件上的輔助夾具上裝好如圖4、圖5所示的各個線圈繞組的由兩個半塊51組成的澆注模具底板5，澆注模具底板5上有澆注孔52。利用骨架筒為內(nèi)模，再安裝如圖6、圖7所示的由兩塊弧形鋼板61拼接組成的外模6，在外模6上安裝上如圖8、圖9所示的引出線凸臺蓋板7，并蓋上上壓板8。利用上夾件和螺桿將內(nèi)、外模緊緊地壓在澆注模具底板5上，并用環(huán)氧樹脂對所有的縫隙進(jìn)行密封處理。
完成上述工序后，將工件送入德國HEDRICH公司的真空澆注設(shè)備中進(jìn)行真空干燥和環(huán)氧樹脂真空澆注。環(huán)氧樹脂真空澆注后，將線圈包封起來，再送入烘爐中按規(guī)定的加熱固化曲線進(jìn)行固化。
線圈固化并自然冷卻后，經(jīng)脫模、打磨整形、器身裝配、引線焊接、總裝配、成品試驗、外觀處理等工序后，得成品。
經(jīng)純環(huán)氧樹脂在真空狀態(tài)下加壓注入模具并按要求固化成型后的線圈繞組，其層間、段間、匝間均能浸透環(huán)氧樹脂，導(dǎo)線和玻璃纖維緊密地結(jié)合，形成堅固的剛體結(jié)構(gòu)，具有高強度的機械性能和良好的電氣性能，有著良好的動、熱穩(wěn)定能力。而且樹脂和其他絕緣材料固化形成的復(fù)合絕緣熱膨脹系數(shù)和線圈繞組中所用的銅的熱膨脹系數(shù)兩者基本接近，不存在變壓器運行中由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的線圈繞組導(dǎo)體與絕緣材料之間的機械應(yīng)力，從根本上消除了龜裂現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.樹脂澆注絕緣干式變壓器，包括鐵心、骨架筒、線圈、絕緣材料，其特征是所述鐵心為卷鐵心，由環(huán)氧樹脂制成的且由兩個半環(huán)柱體件組成的骨架筒套于其外，線圈繞制在骨架筒上，且線圈用環(huán)氧樹脂澆注絕緣包封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，其特征是所述絕緣材料為玻璃纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，其特征是所述卷鐵心是平面卷鐵心或立體卷鐵心。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，其特征是所述平面卷鐵心是框式卷鐵心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，其特征是所述框式卷鐵心是帶外框的雙框式卷鐵心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，其特征是所述線圈由低壓線圈和高壓線圈組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樹脂澆注絕緣干式變壓器，其特征是低壓線圈和高壓線圈之間設(shè)有氣道槽。
8.一種如權(quán)利要求1至7所述樹脂澆注絕緣干式變壓器的制造方法，包括如下步驟A、將卷鐵心安裝在卷鐵心繞線設(shè)備上，再在卷鐵心上安裝由環(huán)氧樹脂制成的骨架筒；B、線圈繞制；C、安裝夾件、墊腳、輔助夾具等卷鐵心零部件，并使卷鐵心離開繞線設(shè)備豎立；D、安裝澆注模具；E、將完成D步的工件送入真空澆注設(shè)備進(jìn)行干燥、真空澆注、線圈包封、固化；F、脫模、打磨整形、器身裝配、引線焊接、總裝配、成品試驗、外觀處理，得成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及輸變電領(lǐng)域，公開了一種樹脂澆注絕緣卷鐵心干式變壓器，它包括鐵心、骨架筒、線圈、絕緣材料；所述鐵心為卷鐵心，由環(huán)氧樹脂制成的且由兩個半環(huán)柱體組成的骨架筒套于其外，線圈繞制在骨架筒上，且線圈用環(huán)氧樹脂澆注絕緣包封。還公開了其制造方法，依以下步驟進(jìn)行A、將卷鐵心安裝在卷鐵心繞線設(shè)備上，再在卷鐵心上安裝骨架筒；B、線圈繞制；C、安裝夾件、墊腳、輔助夾具等卷鐵心零部件，并使卷鐵心離開繞線設(shè)備豎立；D、安裝澆注模具；E、將完成D步的工件送入真空澆注設(shè)備進(jìn)行干燥和真空澆注后再送入烘爐，按工藝規(guī)定得加熱固化曲線進(jìn)行固化；F、脫模、打磨整形、器身裝配、引線焊接、總裝配、成品試驗、外觀處理，得成品。
文檔編號H01F27/24GK1516206SQ0314026
公開日2004年7月28日 申請日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者涂孝明, 黃慶龍, 陳棣昭, 周士堅, 楊漢城 申請人:廣州特種變壓器廠有限公司