一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板的制作方法

本實用新型屬于變壓器技術領域，特別是涉及到一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板。

背景技術：

變壓器是利用電磁感應原理來改變交流電壓的裝置，按用途可分為電力變壓器及特種變壓器等。隨著經濟的發展和科技的不斷進步，新材料、新工藝的不斷應用，變壓器不論從電壓等級還是容量上都有了巨大的提高。隨著變壓器容量的增大，變壓器的額定電流隨之增加，變壓器運行時，繞組通過電流后將產生磁場，由于變壓器的鐵芯是由冷軋取向硅鋼片加工而成，具有優良的導磁性能，所以大部分磁通都在鐵芯中流通，但是也有一部分磁通通過空氣間隙或變壓器油傳導到變壓器外殼、夾件等金屬結構件上，從而感應出渦流而增加變壓器損耗，隨著電流的增加，漏磁通在金屬結構件上所產生的損耗越大，甚至造成局部金屬結構件過熱，從而造成變壓器油色譜超標及因密封墊過熱老化滲油等故障。為了降低變壓器漏磁通在金屬結構件上產生的損耗及避免局部過熱，目前行業上通常做法為在油箱箱壁、夾件等金屬結構件上增加用冷軋取向硅鋼片制成的磁屏蔽，變壓器在運行過程中，漏磁通進入磁屏蔽而不是直接進入磁屏蔽所處位置的金屬結構件，因磁屏蔽所用冷軋取向硅鋼片導磁性能遠優于金屬結構件用鋼板材料的導磁性能，因此產生的損耗很小，不會產生局部過熱現象。變壓器的漏磁理論情況下均為沿繞組軸向直線分布，但由于變壓器不同繞組間存在安匝分布的不平衡等因素，造成漏磁存在一定的幅向分量，幅向分量的漏磁在變壓器繞組電磁線上寬度方向產生橫向漏磁，且橫向漏磁在繞組端部的密度要大于繞組中部，這一橫向漏磁會在電磁線上產生一定的渦流損耗，從而增加變壓器的損耗，通常電磁線寬度方向均較大，而橫向漏磁所產生的渦流損耗與電磁線的寬度的平方成正比，因此橫向漏磁在繞組中，特別是繞組端部產生的渦流損耗極為可觀。但由于大型變壓器通常采用磁屏蔽裝置，磁屏蔽的加入，實質上是引導漏磁通進入磁屏蔽，從而降低漏磁通在金屬結構件中產生的損耗，但磁屏蔽的加入，因其并不是位于繞組的正上方或下方，而磁屏蔽對漏磁通的分布起到了一個引導作用，引導方向與漏磁方向呈一定角度，這樣就改變了漏磁的方向，加大了橫向漏磁的比例，導致漏磁在繞組端部電磁線中產生的橫向渦流損耗增加。對于特大容量變壓器來說，磁屏蔽的加入不但使繞組端部電磁線橫向渦流損耗增加，更主要的問題是繞組上端部處于變壓器頂部，為高油溫區，渦流損耗的增加會導致繞組端部電磁線局部過熱，加速絕緣老化而降低變壓器使用壽命。

如何設計一種新型的磁屏蔽結構，使之降低漏磁在金屬結構件中的渦流損耗，而不會因橫向漏磁的增加而導致繞組端部電磁線局部過熱，加速絕緣老化而降低變壓器使用壽命。這正是變壓器設計中的國內外技術關鍵點。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板，將磁屏蔽內置于壓板中，用來解決傳統結構磁屏蔽因橫向漏磁的增加而導致繞組端部電磁線局部過熱，加速絕緣老化而降低變壓器使用壽命的缺點，同時不影響變壓器器身壓板的安裝尺寸、與變壓器器身其他部件的配合尺寸、電氣性能及機械性能。

一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板，包括上壓板、卷繞式磁屏蔽、下壓板和高強度尼龍螺栓，

所述上壓板為圓環形結構，上壓板上設置有接地銅帶開孔和尼龍螺栓開孔，上壓板的內環邊緣設置有低壓繞組出頭豁口，上壓板的下部設置有導油槽；所述導油槽上設置有均勻分布的導油孔，導油槽的直徑中心線尺寸與卷繞式磁屏蔽的中心線尺寸一致；

所述下壓板為圓環形結構，下壓板的上部設置有磁屏蔽固定槽，下壓板的內環邊緣設置有低壓繞組出頭豁口，下壓板上設置有尼龍螺栓螺紋孔，下壓板通過高強度尼龍螺栓與上壓板固定連接；所述磁屏蔽固定槽的內徑尺寸比卷繞式磁屏蔽內徑尺寸小1mm，磁屏蔽固定槽的外徑尺寸比卷繞式磁屏蔽的外徑尺寸大1mm，磁屏蔽固定槽的深度比卷繞式磁屏蔽的厚度尺寸大1mm；

所述卷繞式磁屏蔽包括接地銅帶、卷繞硅鋼片體、Nomex諾美紙及環氧樹脂固化層，卷繞式磁屏蔽的上部與上壓板連接，卷繞式磁屏蔽的下部通過磁屏蔽固定槽與下壓板連接；所述接地銅帶的上部穿過接地銅帶開孔后位于上壓板的上部，接地銅帶的上部設置有直徑的圓孔，接地銅帶的下部通過錫焊與卷繞硅鋼片體焊接；所述卷繞硅鋼片體為20mm～40mm寬冷軋取向硅鋼片卷繞而成，卷繞硅鋼片體的內徑尺寸比低壓繞組的外半徑尺寸大30mm，卷繞硅鋼片體的外徑尺寸比上壓板的外徑尺寸小80mm，卷繞硅鋼片體的外部設置有環氧樹脂固化形成的環氧樹脂固化層；所述Nomex諾美紙包裹在環氧樹脂固化層的外部；

所述高強度尼龍螺栓穿過尼龍螺栓開孔后與尼龍螺栓螺紋孔連接，高強度尼龍螺栓在沿其長度方向中心部位設置有通長排氣孔。

所述上壓板的厚度為10mm～20mm。

所述下壓板的厚度為40mm～80mm。

所述接地銅帶為0.3mm厚，40mm寬的銅帶。

所述高強度尼龍螺栓的螺桿長度比上壓板的厚度值大15mm。

所述導油孔為直徑的圓孔，相鄰兩個導油孔之間的間距為100mm～120mm。

所述導油槽的寬度12mm，深度為5mm，導油槽與下壓板的內環同圓心。

所述尼龍螺栓螺紋孔的螺紋深度為20mm。

所述通長排氣孔的孔直徑為

通過上述設計方案，本實用新型可以帶來如下有益效果：

本實用新型中的卷繞式磁屏蔽置于器身壓板內部，降低了漏磁在金屬結構件上產生的渦流損耗，且不影響變壓器器身壓板的安裝尺寸、電氣性能及機械性能。同時因卷繞式磁屏蔽位于變壓器繞組的上部，減小了漏磁在金屬結構件上產生的渦流損耗，避免了傳統結構磁屏蔽加劇橫向漏磁的同時，將漏磁吸引至器身上部，避免了漏磁的彎曲，降低了橫向漏磁密度，避免了傳統結構磁屏蔽因橫向漏磁的增加而導致繞組端部電磁線局部過熱，加速絕緣老化而降低變壓器使用壽命的缺點。

本實用新型中的卷繞式磁屏蔽可以實現對整個繞組的全覆蓋，較傳統結構磁屏蔽按塊分布布置提高了屏蔽效果；卷繞式磁屏蔽為20mm～40mm寬冷軋取向硅鋼片帶材連續卷繞而成，工藝簡單，工作效率高；卷繞式磁屏蔽為連續繞制，較傳統結構磁屏蔽減少了剪切工序，避免了剪切對硅鋼片導磁性能的影響，有利于雜散損耗的降低，硅鋼片厚度方向朝向漏磁方向，渦流損耗低；可以實現對漏磁的完全屏蔽，減少了進入油箱及夾件等金屬結構件的漏磁，客服了傳統結構磁屏蔽不能做到對線圈漏磁的完全屏蔽，存在個別區域屏蔽不完全的缺點；每個壓板僅需一個接地，因而接地系統工藝簡單，提高了可靠性，克服了傳統結構磁屏蔽一個壓板上布置多塊磁屏蔽，每塊磁屏蔽均需要進行接地，接地系統復雜，接地數量的增加也降低了可靠性的缺陷。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明：

圖1為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板的結構示意圖。

圖2為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板的俯視結構示意圖。

圖3為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中上壓板的結構示意圖。

圖4為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中上壓板的俯視結構示意圖。

圖5為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中卷繞式磁屏蔽的結構示意圖。

圖6為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中卷繞式磁屏蔽的俯視結構示意圖。

圖7為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中下壓板的結構示意圖。

圖8為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中下壓板的俯視結構示意圖。

圖9為本實用新型一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板中高強度尼龍螺栓的結構示意圖。

圖中，1-上壓板、2-卷繞式磁屏蔽、3-下壓板、4-接地銅帶、5-高強度尼龍螺栓、6-接地銅帶開孔、7-低壓繞組出頭豁口、8-導油孔、9-導油槽、10-尼龍螺栓開孔、11-鐵卷繞硅鋼片體、12-Nomex諾美紙、13-環氧樹脂固化層、14-磁屏蔽固定槽、15-尼龍螺栓螺紋孔、16-通長排氣孔。

具體實施方式

如圖所示，一種內置磁屏蔽變壓器器身壓板，包括上壓板1、卷繞式磁屏蔽2、下壓板3及高強度尼龍螺栓5組成。所述卷繞式磁屏蔽焊有接地銅帶4。所述上壓板1及下壓板3開有低壓繞組出頭豁口7。

所述上壓板1，包括接地銅帶開孔6、導油孔8、導油槽9、低壓繞組出頭豁口7及尼龍螺栓開孔10。上壓板1為圓環結構，內外徑尺寸同傳統結構變壓器器身壓板，厚度為10mm～20mm，其材質為層壓木、層壓紙板或熱壓聚酯樹脂塑料層壓板。上壓板配有接地銅帶開孔6，供卷繞式磁屏蔽2的接地銅帶4引出用；上壓板1上設置有導油孔8及導油槽9，供卷繞式磁屏蔽2形成散熱用油流通道用，導油孔為直徑圓孔，間距100mm～120mm，位于導油槽9上方，導油槽9位于上壓板1下部，寬度12mm，深度5mm，導油槽9直徑中心線尺寸與卷繞式磁屏蔽2中心線尺寸一致；上壓板1配有低壓繞組出頭豁口7，供變壓器低壓繞組出頭引出用；上壓板1配有尼龍螺栓開孔10，供上壓板1與下壓板3之間使用高強度尼龍螺栓5連接用。

所述卷繞式磁屏蔽2，包括接地銅帶4、卷繞硅鋼片體11、Nomex諾美紙12及環氧樹脂固化層13。接地銅帶4為0.3mm厚，40mm寬銅帶，接地銅帶4上部開有直徑圓孔，接地銅帶4下部與卷繞硅鋼片體11使用錫焊焊接；卷繞硅鋼片體11為20mm～40mm寬冷軋取向硅鋼片卷繞而成，其內徑尺寸為低壓繞組外半徑尺寸加30mm，外徑尺寸為壓板外半徑尺寸減80mm，因硅鋼片厚度側朝向漏磁場，因此可以降低硅鋼片中產生的渦流損耗；卷繞硅鋼片體11卷繞完成并焊接接地銅帶4后，使用環氧樹脂固化層13進行固化，最后用Nomex諾美紙12Nomex美諾紙半疊包扎2層。

所述下壓板3，包括卷繞式磁屏蔽固定槽14、低壓繞組出頭豁口7及尼龍螺栓螺紋孔16。下壓板3為圓環結構，內外徑尺寸同傳統結構變壓器器身壓板，厚度為40mm～80mm，其材質為層壓木、層壓紙板或熱壓聚酯樹脂塑料層壓板。下壓板3配有磁屏蔽固定槽14，形成卷繞式磁屏蔽2安裝空間，磁屏蔽固定槽14內徑尺寸為卷繞式磁屏蔽2內徑尺寸減1mm，外徑尺寸為卷繞式磁屏蔽2外徑尺寸加1mm，深度為卷繞式磁屏蔽2厚度尺寸加1mm；下壓板配有低壓繞組出頭豁口7，供變壓器低壓繞組出頭引出用；下壓板3配有尼龍螺栓螺紋孔16，螺紋深度20mm，供上壓板1與下壓板3之間使用尼龍螺栓5連接用。

所述高強度尼龍螺栓5，為高強度尼龍材質，用于上壓板1、卷繞式磁屏蔽2及下壓板3組合完成后連接上壓板1及下壓板3。高強度尼龍螺栓5規格為M24螺栓，強度尼龍螺栓5的螺桿長度比上壓板1的厚度值大15mm。高強度尼龍螺栓5開有通長排氣孔16，位置沿長度方向中心部位，孔直徑為用于排凈螺紋下部空隙處空氣，避免因殘留空氣而造成電氣性能下降。