專利名稱：臥式變壓器的制作方法
技術領域：
本發明與大功率的內鐵式鐵心結構的變壓器有關。
背景技術：
已有的內鐵式鐵心結構的電力變壓器、特種變壓器的放置方式都采用直立式，即 鐵心柱是垂直于地面的，其鐵心柱的截面是矩形或外接于圓的階梯形。由于大功率特種變 壓器的線圈是餅式結構，特種變壓器采用直立式使線圈餅間水平流道的介質靠對流方式不 容易將熱量帶出，散熱效果差。鐵心柱載面為外接于圓的階梯形是傳統結構，絕大多數的變壓器都采用它。這種 結構使線圈為圓形，繞制容易，圓形線圈強度高承受突發短路的能力強；鐵心截面相同時圓 形線圈線長最短比較省電磁線。缺點是圓形鐵心的片規格多，剪迭工時多。這鐵心結構中 當窗口尺寸相同時，鐵心磁路最長，因而硅鋼片消耗最大。作為臥式變壓器占地面積大。矩形截面的鐵心結構其線圈也為矩形。矩形線圈的缺點是繞制工藝較差。由于電 磁線的彈性即使繞線芯模是矩形的但繞制成型的線圈都是橢圓形的，必須經整形后才能使 用。這樣電磁線的長度要額外增加一些，線圈實際尺寸與設計值差易較大相關的電磁參數 如導線長度、重量、直流電阻、負載損耗和阻抗都會與設計值都有較大的差異。矩形線圈承 受突發短路的能力較弱；鐵心截面相同時矩形線匝長度最長電磁線消耗最多。但矩形鐵心 的片規格最少，剪迭工時少。這種鐵心結構中當窗口尺寸相同時，鐵心磁路最短，因而硅鋼 片消耗最少，作為臥式變壓器占地面積小。
發明內容
本發明的目的是提供一種散熱性能好溫升低，占地面積小，成本低，制造容易，過 截能力強，使用安全的臥式變壓器。本發明是這樣實現的本發明臥式變壓器，鐵心是由硅鋼片疊積而成的內鐵式鐵心，即鐵軛不包圍線圈 的鐵心結構，鐵心柱1是水平放置的，鐵心柱的兩端由硅鋼片疊積而成的鐵軛使鐵心閉合， 鐵心柱用兩塊絕緣拉板5夾緊，再纏以絕緣綁扎帶扎緊，絕緣拉板5與夾件9連接，鐵軛通 過兩夾件9與鐵軛螺桿14連接而夾緊，鐵芯柱上的高、低壓線圈交錯放置，高、低壓線圈為 餅式線圈或分段層式線圈，鐵芯柱下側面的絕緣拉板5與絕緣支撐板6連接，支撐板7的上 端與夾件9連接，下端與墊腳8連接，鐵心柱和餅式線圈的截面為橢圓形，三個鐵心柱的軸 線在同一平面上，鐵軛也在同一平面上，即平面式鐵心，或者三個鐵心柱的軸線呈三角形分 布，鐵軛不在同一平面上，即立體式鐵心。三個鐵心柱的軸線呈等邊三角形分布，相鄰兩個鐵心柱的軸線間距相等，組成鐵 心的鐵軛疊片為弧形。臥式放置的變壓器線圈為餅式結構，原來的水平氣道變成了垂直氣道，散熱效果 大大提高，這不僅是降低電磁線的消耗，降低制造成本。還可以大大降低變壓器的高度。如
3果在高壓大功率變頻器中應用臥式移相變壓器，可使變壓器柜上部留出的空間足以安裝隔 離刀閘(通常的高壓變頻器裝置其高壓隔離刀閘都單獨裝成一面柜子)。這樣就省去了一 面隔離刀閘柜的占地面積。這對那些打算作變頻改造但占地面積又受到限制的用戶特別適用。本發明中的變壓器鐵心柱的截面采用橢圓形的，其線圈也為橢圓形克服了矩形線 圈繞制成型困難的缺點，保持了矩形截面鐵心磁路短、硅鋼片的消耗少的優點。綜合優缺點 介于圓形和矩形鐵心之間。鐵心柱排列為三角形的立體結構鐵心與平面結構鐵心比較。鐵心柱排列在一個平面上的平面結構鐵心由于其迭片工藝簡單，是最常用的鐵心 結構型式，但其三相磁路不相等A、C相磁路大于B相，故A、C相空載電流也大于B相。鐵心柱排列呈三角形的立體結構鐵心由于其迭片工藝復雜，在對鐵軛迭片時必須 要用鐵心翻轉臺，因而很少采用。但其三相磁路相等，三相空載電流相等，這是它獨特的優 點。尤其是采用這種鐵心設計的臥式變壓器因其獨特的外形與風電的機艙外形相配，所以 仍要采用這種結構。近年來，由于卷鐵心技術的發展，出現了三相立體卷鐵心。購置這種鐵 心和專用繞線機，生產風電專用的變壓器就簡單多了。綜上所述，本發明中的臥式變壓器具有散熱性能好、溫升低、過載能力強、成本低 等優點另一個突出的優點是變壓器合閘時勵磁涌流很低，因而操作過電壓也較低，這對 變頻器或與變壓器直接相連整流元件的安全運行非常重要。本發明應用于移相變壓器可使變頻裝置占地面積小，這一優點對用戶來說尤為重 要，可大大減少用戶的建筑投資。
圖1為本發明的結構圖之一。圖2為圖1的B-B剖視圖。圖3為圖1的A-A剖視圖。圖4為本發明的內鐵式鐵心結構圖。圖5為圖4的A-A剖視圖。圖6為本發明的結構圖之二。圖7為圖6的左視圖。
具體實施例方式實施例1 三個鐵心柱1的軸線在同一水平面上。鐵心柱1、低壓繞組3、高壓繞組4的截面為 橢圓形，鐵心的上、下側面與絕緣拉板5連接，絕緣拉板5的兩端分別與上、下夾件9連接， 下夾件9與立柱式支撐板7連接為了將直立的變壓器安全地平放，特別安裝三只帶立柱式支撐板7的墊腳8。墊 腳8由鋼板或槽鋼焊接而成。立柱式支撐板7焊接在墊腳8兩端，支撐板上端部鉆有孔便 于與變壓器夾件9上的孔用螺栓連接。
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為了保證鐵心柱1放平后不彎曲變形，鐵心柱1采用絕緣拉板5連接結構。絕緣 拉板5的材料采用環氧布板。傳統的鐵心柱拉板用低導磁率的不銹鋼材料制造。在實際應 用中，此種拉板材料仍然導磁，而且導電，故不銹鋼拉板常常有過熱現象。本發明中采用環 氧布板作拉板材料，其截面積比用不銹鋼材料大1. 5倍以上，材料的強度和剛度都能滿足 使用要求。而且，因其不導電，還可兼作線圈的絕緣支撐件。為了進一步保證鐵心柱1放平后不彎曲變形，還要在墊腳上安裝2 3只絕緣支 撐板頂住鐵心柱1，并用絕緣墊塊托住線圈，這樣即可確保變壓器運輸過程中安全可靠。由于本發明中的許多結構與在傳統的變壓器上都有應用，工藝措施很容易實現， 但為了保證變壓器的質量，仍要采取一些特殊的工藝措施1.線圈線餅繞制后經真空浸漆半烘干再作成型處理2.成型后的線餅按技術要求在絕緣筒上組合成線圈再真空浸漆一次3.鐵心按常規剪迭，安裝臨時墊腳后直立，然后按傳統的方法進行變壓器的總裝 配4.按照變壓器的技術要求作完全部出廠試驗5.將試驗合格的變壓器整體真空浸漆一次6.將變壓器放平實施例2 三個鐵心柱的軸線呈等邊三角形分布。組成鐵心的鐵軛疊片為弧形，三鐵軛構成 三邊為向內凹曲線的三角形。夾件9由三段直桿組成，中間直桿與兩端直桿夾角大于90°。 鐵心柱位于兩夾件9的兩端直桿之間，鐵軛螺桿14連接兩夾件的兩端直桿。其于結構與實 施例1相同。
權利要求
臥式變壓器，其特征在于鐵心是由硅鋼片疊積而成的內鐵式鐵心，即鐵軛不包圍線圈的鐵心結構，鐵心柱(1)水平放置，鐵心柱的兩端由硅鋼片疊積而成的鐵軛使鐵心閉合，鐵心柱用兩塊絕緣拉板(5)夾緊，再纏以絕緣綁扎帶扎緊，絕緣拉板(5)與夾件(9)連接，鐵軛通過兩夾件(9)與鐵軛螺桿(14)連接而夾緊，鐵芯柱上的高、低壓線圈交錯放置，高、低壓線圈為餅式線圈或分段層式線圈，鐵芯柱下側面的絕緣拉板(5)與絕緣支撐板(6)連接，支撐板(7)的上端與夾件(9)連接，下端與墊腳(8)連接，鐵心柱和餅式線圈的截面為橢圓形，三個鐵心柱的軸線在同一平面上，鐵軛也在同一平面上，即平面式鐵心，或者三個鐵心柱的軸線呈三角形分布，鐵軛不在同一平面上，即立體式鐵心。
2.根據權利要求1所述的臥式變壓器，其特征在于三個鐵心柱的軸線呈等邊三角形分 布，相鄰兩個鐵心柱的軸線間距相等，組成鐵心的鐵軛疊片為弧形。
全文摘要
本發明為臥式變壓器，解決已有變壓器散熱性差，占地面積大，成本高的問題。鐵心柱(1)水平放置，鐵心柱用兩塊絕緣拉板(5)夾緊，絕緣拉板(5)與夾件(9)連接，鐵軛通過兩夾件(9)與鐵軛螺桿(14)連接而夾緊，鐵芯柱上的高、低壓線圈交錯放置，高、低壓繞組為餅式線圈或分段層式線圈，鐵芯柱下側面的絕緣拉板(5)與絕緣支撐板(6)連接，支撐板(7)的上端與夾件(9)連接，下端與墊腳(8)連接，鐵心柱和餅式線圈的截面為橢圓形，三個鐵心柱的軸線在同一平面上，鐵軛也在同一平面上，或者三個鐵心柱的軸線呈三角形分布，鐵軛不在同一平面上。
文檔編號H01F41/02GK101916644SQ201010240809
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者劉代青, 劉江 申請人:劉江