一種樹脂絕緣乾式節能電力變壓器的製造方法
2023-05-29 20:42:06
專利名稱：一種樹脂絕緣乾式節能電力變壓器的製造方法
技術領域：
本發明屬變壓器的設計製造技術領域，具體為一種乾式節能電力變壓器的製造方法。
背景技術：
乾式電力變壓器是一種電氣強度、機械強度、耐熱強度很高的變壓器，特別適用於高層建築、機場、電站、商業中心等要求防火、防爆、防潮的重要場所。雖然變壓器本身效率很高，但因其數量多、容量大，總損耗仍很大，降低變壓器損耗是勢在必行的節能措施，乾式電力變壓器也不例外。雖然現有技術中有一些變壓器的節能方案，但目前樹脂絕緣乾式電力變壓器的製造，往往只側重於採取單一節能措施，缺乏綜合手段，其節能效果還有待提聞。
發明內容
本發明的目的是採取綜合手段，提供一種樹脂絕緣乾式節能電力變壓器的製造方法，用該方法製造出產品不但質量好、使用可靠安全，而且能夠顯著提高節能效果。本發明方法包括以下過程1、將含矽1. O 4. 0%、含鋁O. 8 1. 5%之鐵矽鋁合金的束狀材料連續卷製成無 接縫鐵芯；這樣變壓器空載電流可以減低60% 80%。2、採用分裂式箔繞線圈的結構型式和調容方式；這樣變壓器空載損耗可降低10%、負載損耗降低5%，共降耗15%。3、採用真空澆注環氧樹脂並加壓，以及三次薄膜脫氣和細流柱澆。4、用計算機對有功損耗、無功損耗、綜合功率損耗進行定量計算，依此設計降低損耗的最佳繞組方案；可採用的軟體如TrasformerCAD等。鐵心疊裝無論是直接縫還是斜接縫，都要有接縫。接縫處形成磁路中的空氣隙，所以在接縫處是高磁阻的磁通飽和區，能量的損耗集中在這裡。本發明方法的鐵心沒有接縫，也就不存在高能耗區，便可充分發揮優質鐵芯材料高磁導率的特點，大大改進變壓器的磁路特性。鐵芯截面可製成近似圓形或無級圓形，以提高空間係數，方便繞組的繞制和節約材料。鐵芯製作主要包括卷制、整形、綁紮、在保護氣氛中退火、表面塗漆等工序。本發明方法是在已經成形並經退火處理後的鐵心柱上採用專用設備直接繞制繞組，不必套裝，省去了挑軛、套裝、回片等工序，簡化了器身裝配、壓緊、夾緊等總裝工序，使器身裝配相對簡化，並減少了裝配時對繞組的機械損傷。器身夾件主要用於繞組的軸向壓緊，無需同時壓緊鐵心，這樣使夾件結構簡單，重量輕，夾緊操作工序簡化。箔繞線圈是用鋁箔或銅箔作為導體的繞組。箔式結構是由一層導體箔，一層薄絕緣相間，均勻緊密地繞制而成。層間導體接觸面積大而間距小，因而有較高匝間電容。在衝擊電壓下，繞組內的電壓梯度分布比較均勻，接近線性。並且美觀，力學性能好，承受短路能力較強。箔式繞組繞成層式，每一匝形成一層。箔式繞組的繞制採用專用的箔繞機。
分裂式線圈變壓器的高壓側只有一個繞組，而低壓側有兩個電壓相同、阻抗相同、容量相同、接線組別相同的繞組，從高壓繞組到低壓繞組之間的阻抗較小，但是兩個低壓繞組之間的阻抗很大，所以互相之間的影響也比較小。如果一個低壓繞組故障，另一個低壓繞組還能繼續運行。真空澆注環氧樹脂工藝屬於模注成形技術，其主要特點是I)繞組被固定在金屬模內，注入的環氧樹脂混合料滲透至繞組各層間，將其固化成形，使之與導線、絕緣材料牢固地結合成一體，固化成形後的繞組具有極高的機械強度。2)由於繞組和樹脂混合料均在高真空狀態下脫氣，所以固化成形後，繞組的局部放電量很低。3)在凝膠過程中，保持一定的壓力，使補償罐內的樹脂流人模腔內，補償因樹脂固化收縮引起的缺料，防止出現澆注缺陷。4)在固化過程中，採用階梯固化工藝，使繞組的內應力降到最低，避免繞組開裂。環氧樹脂澆注料的配方設計著重考慮被澆注產品的性能要求和澆注過程中的工藝要求。本發明方法選擇高溫固化的環氧樹脂混合料。對同樣都符合產品性能要求的環氧樹脂混合料，選擇粘度低的配方，因為粘度低的混合料便於真空脫氣，而且流動性好，對澆注件的滲透性也好。要求凝膠時間在3 _5h之間。根據工藝配方配製澆注料，在配製時精確控制各組分的加入量，尤其促進劑，雖然所佔比例很小，但對固化反應影響極大。促進劑的加入量與繞的結構、體積有關。體積小的繞組，促進劑的加入量可以多一些，反之應少一些。加入的比例應通過試驗加以確定。根據澆注材料的性能確定真空澆注溫度，該溫度既要保證澆注材料有較低的粘度，使其流動性好，便於真空脫氣和在較短時間內浸透被澆注件，又必須保證澆注材料的使用周期。環氧樹脂澆注時為了儘量消除氣孔，本發明方法採用三次薄膜脫氣的真空澆注並加壓。澆注過程中讓混料在真空狀態下呈細流柱狀平緩地流入而不是湍急地湧入模底，並使各澆口進的料在模底最低位置匯合後再 上升。本發明方法適用於製造如下範圍的樹脂絕緣乾式節能電力變壓器1、技術參數及指標(I)、額定電壓1000V及以下；(2)、額定功率單相250VA I50kVA ;三相1300VA 至 250kVA ； (3)頻率50 至 60HZ。2、安裝及工作環境技術指標(I)、海拔高度不超過4000m ； (2)、最高環境溫度為正負40度，最高月平均溫度不大於30度，年溫度平均不大於+20度；(3)、空氣相對溼度不大於95%; (4)環境空氣中，不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導電塵埃；(5)、無劇烈震動和衝擊振動的場所；(6)使用中，不得使變壓器受到雨、水、雪的侵蝕。本發明的有益效果發明的方法將多項節能和提高質量的工藝措施有機結合，產品節能效果顯著，質量好、使用可靠安全。以下通過具體實施例對本發明做進一步說明。
具體實施例方式實施例用本發明方法製造三相IOKV樹脂絕緣乾式節能電力變壓器。
將含矽3. 0%，含鋁1. 5%的鐵矽鋁合金束狀材料連續卷製成無接縫立體卷鐵芯。在已經成形並經退火處理後的鐵心柱上採用專用設備直接繞制繞組。採用分裂式箔繞線圈的結構型式和調容方式。由環氧樹脂製成的兩個半環柱體件組成的骨架筒套於立體卷鐵心的每個心柱上，線圈繞制在骨架筒上，且低壓線圈、高壓線圈用環氧樹脂進行澆注包封。在封閉的卷鐵心上繞制好高、低壓線圈後，裝上夾件、墊腳、輔助夾具等卷鐵心零件後，將變壓器吊出繞線設備豎立起來。兩個半塊組成澆注模具底板，澆注模具底板上有澆注孔。骨架筒為內模，由兩塊弧形鋼板拼接組成外模，將工件送入真空澆注設備中進行真空乾燥，並進行三次薄膜脫氣和細流柱澆的環氧樹脂真空澆注。真空澆注後，將線圈包封起來，再送入烘爐中按規定的加熱固化曲線進行固化。線圈固化並自然冷卻後，經脫模、打磨整形、器身裝配、引線焊接、總裝配、成品試驗、外觀處理等工序後得成品。經環氧樹脂在真空狀態下加壓注入模具並按要求固化成型後的線圈繞組，其層間、段間、匝間均能浸透環氧樹脂，導線和玻璃纖維緊密地結合，形成堅固的剛體結構，具有高強度的機械性能和良好的電氣性能，有著良好的動、熱穩定能力。以上實施例 僅為了對本發明作進一步說明，而本發明的範圍不受所舉實施例的局限。
權利要求
1.一種樹脂絕緣乾式節能電力變壓器的製造方法，其特徵在於包括以下過程 (1)、將含矽1.O 4. 0%、含鋁O. 8 1. 5%之鐵矽鋁合金的束狀材料連續卷製成無接縫鐵芯； (2)、採用分裂式箔繞線圈的結構型式和調容方式； (3)、採用真空澆注環氧樹脂並加壓，以及三次薄膜脫氣和細流柱澆； (4)、用計算機對有功損耗、無功損耗、綜合功率損耗進行定量計算，依此設計降低損耗的最佳繞組方案。
2.如權利要求1所說的樹脂絕緣乾式節能電力變壓器的製造方法，其特徵在於使用聞溫固化的環氧樹脂混合料。
全文摘要
一種樹脂絕緣乾式節能電力變壓器的製造方法，屬變壓器設計製造技術領域。包括以下過程1、將含矽1.0～4.0%、含鋁0.8～1.5% 之鐵矽鋁合金的束狀材料連續卷製成無接縫鐵芯；這樣變壓器空載電流可以減低60%～80%。2、採用分裂式箔繞線圈的結構型式和調容方式；這樣變壓器空載損耗可降低10%、負載損耗降低5%，共降耗15%。3、採用真空澆注環氧樹脂並加壓，以及三次薄膜脫氣和細流柱澆。4、用計算機對有功損耗、無功損耗、綜合功率損耗進行定量計算，依此設計降低損耗的最佳繞組方案。本發明方法將多項節能和提高質量的工藝措施有機結合，產品節能效果顯著，質量好、使用可靠安全。
文檔編號H01F41/04GK103035398SQ20131001592
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月16日 優先權日2013年1月16日
發明者李靖國 申請人:昆明維峰電氣技術開發有限公司