干式變壓器高壓線圈及其繞制方法和干式變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電氣領域，特別是一種干式變壓器高壓線圈及其繞制方法和基于該高壓線圈的干式變壓器。
【背景技術】
[0002]在國內，10?35KV級無勵磁調壓干式變壓器高壓線圈普遍采用多段層式結構，見附圖1。目前，原材料價格居高不下，特別是銅材和硅鋼片價格。根據最新的材料價格顯示，銅導線基本維持在2?3倍的硅鋼片價格，所以在干式變壓器設計中，如何降低銅材用量，是降低成本的關鍵所在。根據變壓器設計理論，產品中銅用量和硅鋼片用量成反比關系，因此發明一種新的結構在不改變外形的前提下，有效降低銅用量，保證變壓器性能成為本發明結構的重點研究問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種產品質量高，成本較低的干式變壓器高壓線圈、高壓線圈繞制方法和干式變壓器。
[0004]本發明的目的通過如下技術方案實現:它包括芯柱以及第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈繞制在芯柱上；第一線圈中，由芯柱的中段向外端分為內、外兩段線圈，第一線圈的導線端頭始于芯柱中段，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制奇數層，形成內段線圈，之后斜拉導線至內段線圈的外側的芯柱，按照內段線圈的繞制方式纏繞，纏繞結束后，在第一線圈的導線尾端引出有接頭；其中，在第一線圈的內側線圈內層引有若干分接頭至組間位置，
[0005]第二線圈與第一線圈對稱，第二線圈的線圈尾端引出有接頭，第二線圈的內側線圈內層引有若干分接頭組間位置，
[0006]第二線圈與第一線圈中，各段線圈之間層數相同。
[0007]干式變壓器高壓線圈的繞制方法，它包括以下步驟，
[0008]a.將繞線模或芯柱放置到繞線機或鐵芯裝置上，每個繞線模或芯柱上所繞的線圈分為兩組，兩組線圈分別為第一線圈和第二線圈；其中，每組線圈又各分為內、外兩段線圈；
[0009]b.以第一線圈的導線端頭為起點，對其進行繞制，導線端頭始于芯柱中段，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制奇數層，形成內段線圈，在繞制過程中，將在第一線圈的內側線圈內層引出若干分接頭8，7，6，并將多個分接頭引出到組間位置；
[0010]c.在步驟b繞制完成后，斜拉導線至內段線圈的外側的芯柱上，進行外段線圈的繞制，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制，其中外段線圈的繞制層數與內段線圈相同，最后從第一線圈導線尾端引出接頭A，B，C；
[0011]d.繞制第二線圈，所述的第二線圈繞制步驟與第一線圈相同，且繞制完成的第二線圈與第一線圈對稱，第二線圈在繞制過程中，將在第二線圈的內側線圈內層引出多個分接頭5，4，3，并將多個分接頭引出到組間位置；且從第二線圈導線尾端引出接頭X，Y，Z。
[0012]一種干式變壓器，其線圈采用上述高壓線圈。
[0013]較之現有技術而言，本發明的優點在于:線圈采用了多段層式斜拉結構，分接位置采取內側分接抽頭的方式。不但能夠降低段間電場強度，使線圈內部電場分布更加均勻，提高了產品的質量；而且改變了變壓器線圈的漏磁場分布，變壓器的短路阻抗得到變化，進而降低變壓器的線圈主要材料使用量，使變壓器成本降低。
【附圖說明】
[0014]圖1為傳統干式變壓器結構高壓線圈示意圖。
[0015]圖2為干式變壓器高壓線圈新結構示意圖。
[0016]圖3為尚壓線圈分接抽頭不意圖。
[0017]標號說明:1芯柱、21第一線圈、22第一線圈、3，4，5為第二線圈的分接頭，6、7、8
為第一線圈的分接頭。其中①為第一線圈的外段線圈、②為第一線圈的內段線圈、③為第二線圈的內段線圈、④為第二線圈的外段線圈。
【具體實施方式】
[0018]下面結合說明書附圖和實施例對本
【發明內容】
進行詳細說明:
[0019]如圖2?3所示:本發明的目的通過如下技術方案實現:它包括芯柱1以及第一線圈21和第二線圈22，其特征在于:第一線圈和第二線圈繞制在芯柱上；第一線圈中，由芯柱的中段向外端分為內、外兩段線圈，第一線圈的導線端頭始于芯柱中段，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制奇數層，形成內段線圈，之后斜拉導線至內段線圈的外側的芯柱，按照內段線圈的繞制方式纏繞，纏繞結束后，在第一線圈的導線尾端引出有接頭A，B，C;其中，在第一線圈的內側線圈內層引有若干分接頭8，7，6至組間位置，
[0020]第二線圈與第一線圈對稱，第二線圈的導線尾端引出有接頭X，Y，Z，第二線圈的內側線圈內層引有若干分接頭5，4，3組間位置，
[0021]第二線圈與第一線圈中，各段線圈之間層數相同。
[0022]干式變壓器高壓線圈的繞制方法，它包括以下步驟，
[0023]a.將繞線模或芯柱放置到繞線機或鐵芯裝置上，每個繞線模或芯柱上所繞的線圈分為兩組，兩組線圈分別為第一線圈和第二線圈；其中，每組線圈又各分為內、外兩段線圈；
[0024]b.以第一線圈的導線端頭為起點，對其進行繞制，導線端頭始于芯柱中段，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制奇數層，形成內段線圈，在繞制過程中，將在第一線圈的內側線圈內層引出若干分接頭8，7，6，并將多個分接頭引出到組間位置；
[0025]c.在步驟b繞制完成后，斜拉導線至內段線圈的外側的芯柱上，進行外段線圈的繞制，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制，其中外段線圈的繞制層數與內段線圈相同，最后從第一線圈導線尾端引出接頭A，B，C；
[0026]d.繞制第二線圈，所述的第二線圈繞制步驟與第一線圈相同，且繞制完成的第二線圈與第一線圈對稱，第二線圈在繞制過程中，將在第二線圈的內側線圈內層引出多個分接頭5，4，3，并將多個分接頭引出到組間位置；且從第二線圈導線尾端引出接頭X，Y，Z。
[0027]一種干式變壓器，其線圈采用上述高壓線圈。
[0028]本發明結構改變傳統的干式變壓器結構，線圈采用的多段層數，斜拉內抽頭的方式，結構詳見附圖2。本發明不改變高壓線圈的分接抽頭位置、匝數及外形，分接抽頭示意圖詳見圖3。本發明重點采用了段間斜拉的方式進行連接，減少了段間的導線焊接數量，改善了工藝質量。分接抽頭與傳統大不相同，采用了內分接抽頭方式，工藝與以往制造相同，在不增加工藝難度的前提下，改變產品的性能，使得性能符合設計預期。該新結構可以用于改善變壓器性能指標，特別是短路阻抗，能夠用于調整變壓器的主要材料使用比例，用于干式變壓器降成本項目實施。通過上述設計，改變線圈內部漏磁場分布，可以提高阻抗電壓至少3%，進而降低銅用量，降低成本。
【主權項】
1.干式變壓器高壓線圈，它包括芯柱(1)以及第一線圈(21)和第二線圈(22)，其特征在于:第一線圈和第二線圈繞制在芯柱上；第一線圈中，由芯柱的中段向外端分為內、外兩段線圈，第一線圈的導線端頭始于芯柱中段，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制奇數層，形成內段線圈，之后斜拉導線至內段線圈的外側的芯柱，按照內段線圈的繞制方式纏繞，纏繞結束后，在第一線圈的導線尾端引出有接頭(A(B，C));其中，在第一線圈的內側線圈內層引有若干分接頭(8，7，6)至組間位置， 第二線圈與第一線圈對稱，第二線圈的導線尾端引出有接頭(X(Y，Z))，第二線圈的內側線圈內層引有若干分接頭(5，4，3)組間位置， 第二線圈與第一線圈中，各段線圈之間層數相同。2.干式變壓器高壓線圈的繞制方法，其特征在于，它包括以下步驟， a.將繞線模或芯柱放置到繞線機或鐵芯裝置上，每個繞線模或芯柱上所繞的線圈分為兩組，兩組線圈分別為第一線圈和第二線圈；其中，每組線圈又各分為內、外兩段線圈； b.以第一線圈的導線端頭為起點，對其進行繞制，導線端頭始于芯柱中段，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制奇數層，形成內段線圈，在繞制過程中，將在第一線圈的內側線圈內層引出若干分接頭(8，7，6)，并將多個分接頭引出到組間位置； c.在步驟b繞制完成后，斜拉導線至內段線圈的外側的芯柱上，進行外段線圈的繞制，導線從芯柱的中段向芯柱的外端方向繞制第一層之后，再反向繞制第二層，如此反復繞制，其中外段線圈的繞制層數與內段線圈相同，最后從第一線圈導線尾端引出接頭(A(B，C)); d.繞制第二線圈，所述的第二線圈繞制步驟與第一線圈相同，且繞制完成的第二線圈與第一線圈對稱，第二線圈在繞制過程中，將在第二線圈的內側線圈內層引出多個分接頭(5，4，3)，并將多個分接頭引出到組間位置；且從第二線圈導線尾端引出接頭(X(Y，Ζ))。3.一種采用權利要求1所述的高壓線圈的干式變壓器高壓線圈，其特征在于，其線圈采用上述高壓線圈。
【專利摘要】本發明的為一種干式變壓器高壓線圈、高壓線圈繞制方法和干式變壓器。所述線圈采用了多段層式斜拉結構，分接位置采取內側分接抽頭的方式制成，其中干式變壓器采用上述線圈，通過上述結構改進，干式變壓器不但能夠降低段間電場強度，使線圈內部電場分布更加均勻，提高了產品的質量；而且改變了變壓器線圈的漏磁場分布，變壓器的短路阻抗得到變化，進而降低變壓器的線圈主要材料使用量，使變壓器成本降低。
【IPC分類】H01F41/076, H01F27/30, H01F41/071, H01F27/29
【公開號】CN105280361
【申請號】CN201510792598
【發明人】范益彬, 廖凱, 柯金龍
【申請人】國家電網公司, 福州天宇電氣股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月17日