變壓器繞組和用于增強變壓器繞組的方法

專利名稱：變壓器繞組和用于增強變壓器繞組的方法
變壓器繞組和用于增強變壓器繞組的方法
技術領 域本發明涉及用于電壓變換的變壓器領域，且更具體而言涉及變壓器繞組。
背景技術：
磁場中的載流導體將經受對應于電流和磁場之間的叉積(cross product)的作用 力，該力通常被稱為磁洛倫茲力。在變壓器中，磁洛倫茲力尤其導致內部繞組上的向內徑向 力和外部繞組上相應的向外徑向力。在流經變壓器中的電流短路的事件中，內部變壓器繞組上的向內徑向力極高，且 可能對變壓器產生嚴重損壞。這一現象在若干論文中有所討論，例如參見z. Liang等人 的文章"Stability of Transformer' s Whole Low Voltage Winding" , Electrical Machi nes and Systems, International Conference on Electrical Machines and Systems2003, Vol. 1，pp.302—304.

發明內容
本發明涉及的問題在于，怎樣改善變壓器繞組相對于例如在短路情形中由彎曲應 力導致的變形的機械穩定性。此問題通過具有以多匝纏繞的導體的變壓器繞組解決。該變壓器繞組包括增強 部件，以使得覆蓋大于180度的導體圓周的方式布置在繞組過渡處，藉此增強導體在繞組 過渡位置處的彎曲強度。由此改善變壓器繞組相對于例如在短路情形中發生的壓力導致的 彎曲應力的可抵抗性。短路時在繞組過渡(其中導體路徑從正常繞組路徑偏離)處發生的 彎曲應力通常是整個繞組尺寸的限制因素。因此，通過增強繞組過渡處的彎曲強度，可以有 利于更大的變壓器尺寸。在一個實施例中，增強部件的主要成分是纖維增強聚合物。纖維增強聚合物可以 方便地形成為合適的形狀，且提供適當的拉伸和壓縮強度。增強部件可以有利地定制尺寸，以使得導體在增強部件位置的彎曲強度至少增加 25%。通過使得導體在繞組過渡處的彎曲強度至少增加25%，通常能夠將使得該繞組過渡 不再是變壓器繞組的最薄弱點。在一個實施例中，增強部件在導體的軸向延伸一距離，該距離對應于比繞組匝的 圓周小的距離。變壓器繞組可以包括沿著繞組的圓周方向以風道隔離片距離間隔的多個徑向風 道隔離片。在一個實施例中，增強部件在導體的軸向延伸一距離，該距離對應于1-4個風道 隔離片距離。在一個實施例中，增強部件包括向增強部件提供半導電屬性的成分，從而實現增 強部件的電屏蔽。當生產增強部件時，在增強部件中存在形成氣泡的風險。通過向增強部 件提供屏蔽，使得為避免在生產時在增強部件中形成氣泡而需要的措施較不苛刻。進一步公開了具有如上所述變壓器繞組的變壓器。變壓器繞組有利地可以形成變壓器的內部繞組。而 且，變壓器繞組有利地可以形成變壓器的低壓繞組。該變壓器繞組可 以有益于任意類型的變壓器，且尤其有益于25MVA或更高額定電功率的變壓器，因為這種 變壓器在短路時承受極強的洛倫茲力。在一個實施例中，變壓器繞組的導體是連續換位線纜導體。這種導體通常用在變 壓器繞組中，例如25MVA或更高額定電功率的變壓器的低壓繞組中。連續換位線纜導體一 般并不像耐受壓應力或拉應力那樣耐受于彎曲應力。因此，本發明可以提供這種繞組的改 進。還公開了增加具有導體的變壓器繞組的彎曲強度的方法。在繞組過渡處，以如下 方式布置熱固性聚合物中的增強纖維，該方式使得增強纖維形成在大于180度的導體圓周 周圍延伸的增強部件。本發明的其他方面將在下面的詳細描述和所附權利要求書中陳述。


圖1是兩層變壓器繞組的示意性說明。圖2a是示意性說明具有兩個繞組的變壓器的透視圖。圖2b是示意性說明具有兩個繞組的變壓器的剖面圖。圖3a是沿著具有兩層的內部繞組的實例的沿著軸的視圖。圖3b是在繞組遭受短路情形之后圖3a的內部繞組的視圖。圖4a是一層內部繞組的示意性說明。圖4b是在繞組遭受短路情形之后圖4a的內部繞組的示意性說明。圖5a是內部盤式繞組的示意性說明。圖5b是在繞組遭受短路情形之后圖5a的內部繞組的兩個盤的示意性說明。圖6a是兩層變壓器繞組的示意性說明，其中層過渡以及出口 /入口過渡125借助 于增強部件而被增強。圖6b是盤式繞組的兩個盤的示意性說明，其中兩個盤之間的盤過渡通過增強部 件而被增強。圖7a是整個管道形狀的增強部件的示意性說明。圖7b是部分管道形狀的增強部件的示意性說明。圖8a_圖8d是用于增強矩形剖面的導體的增強部件的不同實施例的示意性剖面 圖。圖8e是用于增強CTC導體的示例的增強部件的實施例的示意性剖面圖。圖9a是示意性說明生產增強的繞組過渡的方法的示例的流程圖。圖9b是示意性說明圖9a的方法的實施例的流程圖。圖9c是示意性說明圖9a的方法的另一實施例的流程圖。圖10是包括屏蔽半導電屬性的成分的聚合物增強部件的示意性說明。
具體實施例方式圖1示意性說明變壓器繞組100的示例，該變壓器繞組100具有纏繞在鐵心 110 (鐵心一般不認為是變壓器繞組100的部件)周圍的導體105。導體105在至少一層120中在鐵心110周圍形成N匝115。僅以示例給出的圖1的變壓器繞組100具有劃分在 第一層120a和第二層120b之間的N匝。在圖1中示出兩個層120a和120b之間的層過渡 130。導體105還具有出口 /入口過渡125，該出口 /入口過渡125形成導體105的饋入部 分和組成線圈的導體105的部件之間的過渡。功率變壓器中的繞組路徑通常是圓形的，但 是備選地可以是其他形狀，例如，橢圓形、方形或矩形。導體105典型地是由若干平行導線 形成的線纜，但也可以是單導線導體。圖2a中給出具有內部繞組IOOa和外部繞組IOOb的變壓器200的示意性透視圖。 圖2a的內部繞組IOOa和外部繞組IOOb纏繞在圓形鐵心110周圍。圖2b是圖2a的變壓 器200的示意性剖面圖。圖2的變壓器200僅是示例，且變壓器200可以包括多于兩個繞組；繞組可以以不同于圖2所示的方式布置，等等。當變壓器200操作時，外部繞組IOOb中的電流產生磁場，該磁場將在內部繞組 IOOa的載流導體105上施加力，且反之亦然。這將導致內部繞組IOOa的向內徑向壓縮以 及外部繞組IOOb的向外徑向伸展。一般地，存在這種風險由于在短路情形中的內部繞組 IOOa的載流導體105上的力而引起的內部繞組IOOa的壓縮將導致內部繞組IOOa的不希望 變形。這種風險在內部繞組IOOa是變壓器繞組的低壓繞組時尤其明顯，這是因為流經內部 繞組IOOa的電流將大于內部繞組IOOa是高壓繞組時的電流。因此，在短路情形中，內部繞組IOOa將在鐵心110周圍受到擠壓。如果不采取特 殊的措施，繞組100的這種壓縮可能導致導體105壓曲。為了增加大功率變壓器200中導 體抗壓曲的機械強度，連續換位線纜(CTC)常用作導體105，其中，薄的單獨隔離的線束以 連續換位方式布置且典型地通過環氧樹脂鍵合在一起。然而，即使可以避免壓曲，仍然存在 內部繞組IOOa的導體105在短路情形中變形的風險。盡管環氧樹脂鍵合的CTC承受高的 壓應力或拉應力，但它一般并不耐受彎曲應力。當強磁洛倫茲力作用于內部繞組IOOa時，內部繞組IOOa的壓縮通常在導體路徑 從鐵心110周圍的正常繞組偏離的位置(這種位置此后稱為繞組過渡)在導體105中引起 彎曲應力。繞組過渡的示例是多層繞組100中在兩個層120之間發現的層過渡130。在圖3a 中，示意性示出沿著內部繞組IOOa的示例的沿著軸的視圖，其中繞組IOOa具有兩層120a 和120b，在層之間具有層過渡130。出于說明目的，在層過渡區域中通過虛線示意導體105。 在圖3b中示出在內部繞組IOOa遭受短路情形之后相同內部繞組IOOa的剖面圖。由于在 短路期間發生的向內徑向洛倫茲力而引起的導體105中的彎曲應力，圖3b的內部繞組100 在層過渡130處已經變形。繞組過渡的另一示例是線圈和變壓器繞組100的導體105的饋入部分之間的出口 /入口過渡125。磁洛倫茲力引入的彎曲應力可以導致導體105在繞組出口 /入口過渡125 處形成可被稱作額外匝開始之物。出口 /入口過渡125處的短路彎曲應力在稱為螺旋變壓 器繞組和層繞組的變壓器繞組類型中尤其明顯，其中導體105以螺旋或者螺轉方式(參考 圖1和2，其中，示出螺旋或分層的兩層變壓器繞組100)連續纏繞在鐵心110周圍。在圖 4a中示意性示出一層螺旋內部繞組100a，且在圖4b中示意性說明在繞組遭受短路情形之 后的相同內部繞組100a。由于短路情形中發生的彎曲應力，導致導體105在出口 /入口過 渡125處已經變形。
繞組過渡的又一示例是盤過渡，即，從盤式繞組中的一個盤到另一盤的過渡。在 圖5a中示意性說明包括多個盤的變壓器繞組100的示例。盤式繞組是常常用于較高電壓 的一種類型的變壓器繞組100，其中導體105以螺旋圖案纏繞多匝115，以形成變壓器分段 500，此后稱為盤500 (不管術語學如何，盤500可以是不同于圓形的其他形狀，諸如是矩形 或橢圓形)。很多這種盤500典型地軸向堆疊，以形成完整的繞組100。在兩個相鄰盤500 之間，導體105形成盤過渡505。在圖5b中示出了盤式變壓器繞組的一部分。示出的部分 包括經由盤過渡505連接的兩個盤500，其中變壓器繞組100 (盤500形成其一部分)已經 遭受短路情形。由于短路過程中引起的彎曲應力，導體105在盤過渡區域中已經變形。在圖5a和圖5b的情形中，多個徑向風道間隔片通常布置在盤500之間，直接在變 壓器100的軸向方向中彼此堆疊，以便在軸向上機械支撐變壓器繞組100。徑向風道間隔片 510通常布置在繞組圓周的不同位置。沿著繞組的圓周方向在兩個徑向風道間隔片510之 間的距離被稱為風道間隔片距離。徑向風道間隔片510常常還用于其他類型的繞組，例如， 用于螺旋變壓器繞組100中各匝115之間，不過，一些變壓器繞組100并不具有任何徑向風 道間隔片510。參考圖3-圖5討論的導體105的變形可能劣化繞組100的介電強度以及應力耐 受度。而且，存在這種風險如果繞組100的出口 /入口過渡125移動，用于支撐導體105 就位的任意支撐結構的功能將劣化。為了減小向內徑向力對變壓器繞組100的負面影響，可以在繞組過渡(這種力將 引入高彎曲應力)處向導體115應用增強部件。在圖6a和圖6b中分別示出已經向其應用 增強部件600的變壓器繞組100的兩個示例。圖6a和圖6b中示出的變壓器繞組100僅是 示例，且其他類型的變壓器繞組也可以從具有一個或更多增強部件600受益。在圖6a中， 示出兩層螺旋變壓器繞組100，其中增強部件600被應用于層過渡130以及導體出口 /入口 過渡125。在圖6b中，示出盤式變壓器100的部件，其中增強部件600應用于兩個相鄰盤 500之間的盤過渡505。增強部件600可以由在拉伸和壓縮強度以及拉伸彈性方面具有合適屬性的絕緣 材料制成。如參考圖10所進一步討論的，還將包括向增強部件600提供半導電屬性的成 分。一般地，高抗屈強度和高楊氏模量值的材料將是合適的，以便有效地增加變壓器繞組 100的彎曲強度。高強度聚合物和纖維增強聚合物是合適材料的示例。有待增強的合適聚 合物例如是熱固性聚合器，諸如環氧物、乙烯基酯、聚酯、尼龍等。合適的增強纖維的示例是 玻璃纖維、碳纖維、對位芳綸纖維等。可以有利地在繞組過渡處，諸如在導體出口 /入口過渡125(例如，在螺旋或分層 繞組中)、多層繞組中的層過渡130處、盤式變壓器繞組中盤之間的過渡處，提供增強部件 600。還可以在增強彎曲強度將有利的繞組導體105的其他部分提供增強部件600。增強部件600可以是完整地或部分地沿其圓周環繞導體105的管道形狀。管道 形式的增強部件600可以是覆蓋360度的導體105圓周的完整管道形狀，或者是覆蓋小于 360度的導體105圓周的部分管道形狀。如果使用部分管道形狀的增強部件600，則增強部 件600優選地布置為使得沿未被增強部件600覆蓋的導體圓周部分將承受彎曲應力的最小 值。在圖7a中示例性示出完整管道形狀的增強部件600的示例，而圖7b中示出部分管道形 狀的增強部件600的示例。圖7a和圖7b的增強部件600示為具有均勻邊緣的光滑形狀。然而，也可以使用更粗糙的管道。增強部件600的內圓周有利地可以具有與導體105的圓周相同或類似的形狀，使 得增強部件600靠近導體105定位。圖7a和圖7b的增強部件600示為圓形圓周。然而， 通常導體105的剖面是 非圓形形狀，諸如是矩形、橢圓形、近矩形形狀。例如，CTC導體典型 地具有近矩形形狀，其中從矩形剖面的偏離由線束的換位導致。用于增強矩形圓周的導體 105的彎曲強度的增強部件600有利地具有矩形(內)圓周等。在一個實施例中，增強部件 600粘合到導體105的表面，而在另一實施例中，導體105和增強部件600并不彼此粘合。在圖8a_圖8d中，示出用于增強矩形導體105的增強部件600的不同示例的剖面 圖。在圖中示出表示繞組100(導體形成其一部分)的軸方向的軸A以及表示繞組100的徑 向方向的軸r。在圖8a中，示出完整矩形管道形狀的增強部件。這種形狀的增強部件600 適于增強任意位置的矩形導體105。然而，例如，由于簡化在導體105上安裝增強部件600 的原因，有時希望使用部分管道形狀的增強部件600。在圖8b中，示出增強部件600，矩形導 體105的三邊以如下方式被增強部件600至少部分地覆蓋，該方式使得導體600的短邊不 被覆蓋。這種形狀的增強部件600適于增強導體105中導體剖面的長邊具有更高遭受彎曲 應力風險的部分，諸如在盤過渡130中，或者當導體105在繞組的軸向進入/退出繞組100 時在入口 /出口過渡125中。在圖8c中，說明了增強部件600，矩形導體105的三條邊以如 下方式被增強部件600至少部分地覆蓋，該方式使得導體600的長邊不被覆蓋。這種形狀 的增強部件600適于導體105中線纜剖面的短邊具有更高遭受彎曲應力風險的部分，諸如 在層過渡130中，或者當導體105在繞組的徑向進入/退出繞組100時在入口 /出口過渡 125中。在圖8d中，示出了增強部件600，其具有如下形狀矩形導體105的所有4條邊都 以如下方式被至少部分地覆蓋，該方式使得導體105的一角不被增強部件600覆蓋。這種 形狀的增強部件600適用于在導體105的所有位置應用。盡管圖8a_圖8d的導體105是矩形的，但上述討論也適用于諸如CTC導體的近矩 形導體105。在圖Se中示意性示出通過完整增強部件600而被增強的CTC導體105的示 例，該CTC導體105包括導電線束800。不管導體形狀如何，增強部件600 —般應覆蓋至少180度的導體圓周，以便提供對 導體105的足夠增強。如果覆蓋360度的圓周，則在維持相同的增強改進的同時，增強部件 600的厚度和/或軸向長度典型地比使用部分管道小。在一個實施例中，增強部件包括兩個 或更多的部分管道，它們一起覆蓋至少180度的導體圓周，且形成分離增強部件600。這種 分離增強部件的部分管道其中一個或多個覆蓋小于180度的導體圓周。分離增強部件600 的這種部分管道例如通過導體105上的凹槽、通過強粘合帶等保持在適當的位置。導體105的彎曲強度是導體105發生破碎或過度塑性變形的法向應力(normal stress)的上限，且可以定義為限制強度(屈服點或最終強度)和導體105的斷面模量的乘 積。彎曲強度例如可以通過3點彎曲測試或懸臂彎曲測試測量，這兩種測試在本領域中已 知。例如，依賴于導體105的尺寸；用于增強部件600的材料的拉伸和壓縮強度；以及 短路情形中預期的彎矩M的幅度，可以選擇合適厚度的增強部件600。通常，與未被增強的 導體105的部分相比，通常在繞組過渡中需要50%或更多的彎曲強度的增加，不過在一些 情形中，彎曲強度的較小增加便已足夠，且可以相應地選擇增強部件600的尺寸。典型地，需要至少25%的彎曲強度的增加，以確保當定制變壓器200尺寸時導體105的彎曲強度將 不是限制因素。已經對尺寸為30mmX 18mm的導體105的繞組過渡執行機械測試。這種測 試的導體105包裹以浸漬有半固化環氧樹脂隨后被固化的玻璃纖維增強帶。約2-3mm厚的 增強部件600幾乎使得該被增強導體在繞組過渡處的彎曲強度增強一倍。當增強部件600應用于繞組過渡(其中導體路徑從正常(通常為圓形的)繞組路 徑偏離以形成導體105中的彎曲)處時，增強部件600可以在導體105的軸向有利地延伸， 超出導體105的彎曲。增強部件600并不需要自繞組過渡在兩個方向中延伸相同的距離， 不過通常如此。然而，增強部件600典型地沿導體105的軸向在每個方向中延伸至少一個 導體直徑。(當導體105是矩形剖面時，對角線的長度可以看作直徑。)在一些實現中，增 強部件600將在每個方向中從繞組過渡開始延伸一距離，該距離對應于匝115的四分之一 (或者更多)；在其他實現中，增強部件將在每個方向中延伸匝115的1/40(或更少)。典型 地，對于較大的繞組100，增強部件600應在匝115的一小部分上延伸。在風道間隔片510 用于分離不同的盤500或匝115的變壓器繞組100中，增強部件600例如可延伸出風道間 隔片510，該風道間隔片510與待增強的繞組過渡相鄰，使得增強部件600延伸大約對應于 圓周風道間隔片距離的1至4倍的長度。這樣，增強部件600將覆蓋導體105在短路情形 中承受最高彎曲應力的部分。風道間隔片510為導體105提供機械支撐，使得在遠離繞組 過渡的一個風道間隔處的彎曲應力明顯降低。如果增強部件600例如在定位于兩個風道間 隔片505之間的繞組過渡處增強導體105，如果增強部件延伸約1-4個風道間隔片距離，增 強部件將覆蓋導體105在短路情況承受最高彎曲應力的部分。通過覆蓋約2個風道間隔片 距離的增強部件600，風道間隔片通常為導體105提供足夠的支撐。依賴于增強部件600和導體105的彎曲屬性以及短路情況中期望的彎矩M的幅 度，可以使用比上面給定示例更短或更長的其他長度的增強部件600。為了形成纖維增強熱固性聚合物的增強部件600，例如可以通過向導體105應用 預浸漬熱固性聚合物的纖維帶、纖維層或類似物，來形成增強部件600。備選地，增強纖維 和熱固性聚合物可以單獨地應用于導體105，在這種情況下通常首先例如以粗紗、單向纖維 線、編織纖維等形式應用纖維。典型地在應用纖維之后，可以通過刷子、油漆滾子、噴射、注 射、灌注臨時結構等來應用該熱固性聚合物。圖9a是示意性說明生產由纖維增強聚合物制成的增強繞組過渡的方法的示例的 流程圖。在步驟900，在繞組過渡處布置熱固性聚合物中的增強纖維，以形成適當形狀的增 強部件600。在步驟910，熱固聚合物被固化。熱固聚合物的固化例如與繞組100或完成的 變壓器(通常，在繞組100放置就位之后干燥變壓器鐵心110)的熱干燥在同時執行。因此， 典型地不再需要附加的固化步驟。 圖9b是示意性說明圖9a中示出的方法的實施例的流程圖。在該實施例中，步驟 900包括在繞組過渡處布置已預浸漬熱固性聚合物的增強纖維的步驟910。然后進入步驟 905。預浸漬增強纖維例如可以是與浸漬纖維帶或纖維層的形式。圖9c是示意性說明圖9a 中示出的方法的另一實施例的流程圖，其中步驟900包括步驟915和920。在步驟915中， 在繞組過渡處布置增強纖維，而在步驟920，熱固性聚合物應用于增強纖維。增強纖維例如 可以是粗紗、單向纖維線、編織纖維或類似的形式。增強部件600備選地可以在向繞組過渡應用增強部件之前固化，S卩，圖9a的步驟905先于步驟900執行。步驟905之前，將是將纖維增強聚合物形成為增強部件600的形 狀的另一步驟。例如，將以常規方式在模具中制備適當形狀的增強部件600。然后，在增強 部件600固化之后，向導體600應用增強部件600。這例如適合將應用于出口 /入口過渡 125的增強部件600，其中在纏繞變壓器繞組100的匝115之后導體105能夠經過增強部件 600 ；或者適合應用于可滑到導體105上的部分管道形狀的增強部件600。增強部件600備選地可以由非固化和/或未經纖維增強的聚合物制成。此外，其 他絕緣材料可以用作增強部件600的主要成分。在一個實施例中，增強部件600包括向增強部件600提供半導電屬性的成分。一 般地，在將聚合物形成為合適形狀時，存在在聚合物內形成氣泡的風險。氣泡的存在將增加 當變壓器繞組100承受高壓時局部放電的風險。聚合物增強部件600的屏蔽屬性例如可以 通過將聚合物與向增強部件600提供半導電屬性的成分混合來實現，使得聚合物中的氣泡 (如果存在)將被該成分屏蔽。因而減小了聚合物中氣泡的局部放電的風險。因此，通過將 聚合物與提供半導電屬性的成分相混合，聚合物應用或鑄模工藝的要求可以較不苛刻。半 導電聚合物例如可以在將聚合物形成為合適的形狀之前，通過將聚合物與碳粉、金屬粉末 或類似物混合實現。在圖10中示出了聚合物增強部件600的示例，其中聚合物與提供半導 電屬性的粉末1000相混合。提供半導電屬性的成分應被預添加到纖維增強聚合物帶、粗紗 或類似物的聚合物中(參考圖9的步驟910)，或者應在執行圖9的步驟920之前添加到聚 合物中。獲得增強部件600的屏蔽屬性的備選方式是在增強部件600周圍提供一層合適的 半導電材料，例如，一層碳紙。增強部件600的半導電屬性優選地應獲得足夠的導電性，以 用于相對于增強部件600外部的電場提供電勢均衡。然而，增強部件600的導電性不應大 得足以有助于引起電壓。當增強部件600呈現半導電屬性時，有利地可以在增強部件600和導體105之間 形成電接觸，使得增強部件將與導體105處于相同的電勢。例如，在由增強部件600覆蓋的 位置處可去除覆蓋導體105的絕緣涂層。本發明可應用于遭受由彎曲應力導致的繞組導體105變形風險的所有變壓器 200。本發明例如在大功率變壓器中是有用的，諸如具有25MVA或更高額定功率的功率變壓 器中是有用的，在額定為100MVA或更高的發電機升壓變壓器中是有用的，但是在一些小變 壓器中也是有用的。在上文中，主要結合短路情形中磁洛倫茲力引入的彎曲應力給出描述。 然而，本發明還可用于減小由其他情形中的彎曲應力導致的變壓器繞組100的導體105的 變形的風險。盡管在所附獨立權利要求中陳述了本發明的各個方面，但本發明的其他方面包括 在上述描述和/或所附權利要求書中表現的任意特征的組合，且不單單是所附權利要求書 中特別指出的組合。本領域技術人員將意識到，此處提出的技術不限于附圖和上面詳細描述中公開的 實施例，附圖和上面的詳細描述僅用于說明目的，本發明可以以各種不同方式實施，且其由 所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種變壓器繞組(100)，具有以多匝(11 纏繞的導體(105)，該變壓器繞組包括 增強部件(600)，以使得該增強部件覆蓋大于180度的導體圓周的方式布置在導體的繞組過渡(125 ；130 ；505)處，由此增加導體在繞組過渡位置處的彎曲強度。
2.根據權利要求1所述的變壓器繞組，其中該增強部件的主要成分是纖維增強聚合物。
3.根據權利要求1或2所述的變壓器繞組，其中該增強部件使得導體在繞組過渡位置 處的彎曲強度至少增加25%。
4.根據上述權利要求其中任一項所述的變壓器繞組，其中該增強部件在導體的軸向延 伸一距離，該距離對應于比繞組匝的圓周小的距離。
5.根據上述權利要求其中任一項所述的變壓器繞組，其中該變壓器繞組包括沿著所述繞組的圓周方向以風道隔離片距離間隔的多個徑向風道 隔離片(510)，且其中該增強部件在導體的軸向延伸對應于1-4個風道隔離片距離的距離。
6.根據上述權利要求其中任一項所述的變壓器繞組，其中該增強部件包括向該增強部件提供半導電屬性的成分(1000)，從而實現對該增強部件 的電屏蔽。
7.根據上述權利要求其中任一項所述的變壓器繞組，其中該導體是連續換位線纜導體。
8.一種變壓器，包括權利要求1-7其中任一項所述的變壓器繞組。
9.根據權利要求8所述的變壓器，其中該變壓器繞組形成該變壓器的內部繞組。
10.根據權利要求8或9所述的變壓器，其中該變壓器繞組形成該變壓器的低壓繞組。
11.根據權利要求8-10所述的變壓器，其中該變壓器是設計為具有25MVA或更高額定 電功率的功率變壓器。
12.一種增強具有導體(105)的變壓器繞組(100;100a;100b)的彎曲強度的方法，其 中在繞組過渡處(125 ；130 ；505)，以如下方式布置(900 ；910 ；915 ；920)熱固性聚合物中的 增強纖維，該方式使得增強纖維在繞組過渡的至少一部分處形成在大于180度的導體圓周 周圍延伸的增強部件(600)。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述布置的步驟包括在繞組過渡處布置已被預浸漬熱固性聚合物的增強纖維，以形成 所述增強部件。
14.根據權利要求12或13所述的方法，其中該熱固性聚合物包括布置為向該增強部件提供電屏蔽的半導電組件(1000)。
15.根據權利要求12-14其中任一項所述的方法，其中在變壓器繞組或變壓器繞組形成其一部分的變壓器O00)的熱干燥時，執行該增強部 件的固化(905)。
全文摘要
公開了一種變壓器繞組和用于增強變壓器繞組的方法。該變壓器繞組具有以多匝纏繞的導體，其中該變壓器繞組包括增強部件，其以使得該增強部件覆蓋大于180度的導體圓周的方式布置在繞組過渡處，由此增加導體在增強部件位置處的彎曲強度。因此，改善變壓器繞組相對于彎曲應力的可抵抗性。
文檔編號H01F27/28GK102054566SQ20101053695
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月4日 優先權日2009年11月5日
發明者B·斯坎森, C·埃格馬克, C·埃里克森, E·弗斯伯格, H·佩爾森, J·安吉, K·阿格倫, L·奧爾森, S·雅唐, T·埃里克森 申請人:Abb技術有限公司