海上平臺變壓器的製作方法
2023-07-07 00:01:31
專利名稱：海上平臺變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力變壓器，特別是涉及一種海上平臺變壓器。
背景技術：
海洋石油鑽井平臺環境惡劣，突出存在諸多不利於變壓器正常工作的環境因素，如空氣相對溼度，凝露、油霧、鹽霧和黴菌，船舶振動和衝擊，海上風暴的影響等，現有陸地變壓器的性能遠遠不能滿足海洋石油鑽井平臺的需要。
發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的上述缺陷，提供一種能適應海上惡劣環境條件的海上平臺變壓器。
為實現上述目的，本實用新型海上平臺變壓器冷卻形式為乾式，高壓線圈為餅式，低壓線圈為筒式，繞組由多股換位導線繞制；高壓線圈在每兩個相鄰餅間設置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間用成型撐條間隔成軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設置軸向氣道，高低壓線圈底部設置頂吹式冷卻風機；鐵心由階梯接縫疊積而成並由半乾性環氧粘帶固定綁紮，鐵心柱與內部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補空隙，內部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成；器身上部與殼體之間用多對吊螺杆定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進行多點定位，殼體側壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進行定位。
如此設計，非包封式線圈結構，導線與冷卻介質(空氣)直接接觸，在線圈運行過程中產生的熱量與冷卻空氣形成對流，散熱效果好。繞組採用換位導線進行繞制與多股並饒導線相比，不僅減少了變壓器體積，降低了變壓器成本，更主要的是降低了變壓器由於漏磁場所引起的環流附加損耗和渦流損耗，同時提高了繞組機械強度，增強了變壓器繞組在短路時的機械穩定性。鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成，保證夾件能承受住變壓器器身的重量，能安全的吊起器身或鐵心，以及當變壓器發生短路時承受線圈所產生的軸向力，且能保持噪聲降到最低水平。鐵心由階梯接縫疊積而成，由於這種階梯按縫避免了局部單位損耗高於鐵心其他截面處好幾倍的現象，使鐵心在磁通密度相同的情況下，可以減少鐵心材料的重量，因而大大提高了變壓器的技術經濟指標。鐵心柱與內部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補空隙，內部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，能使變壓器具有很高的機構強度。風機在運轉時產生的風量與變壓器線圈產生的熱形成強對流，加快線圈與冷卻空氣間進行熱交換。器身上部與殼體之間用多對吊螺杆定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進行多點定位，殼體側壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進行定位，則能保證在受衝擊大幅度搖擺的情況下，器身無位移、無鬆動、並且不發生變形。
作為優化，高低壓側都在箱蓋頂部出線，箱蓋頂部加裝封裝高壓套管的高壓電纜線盒，進線用絕緣電纜連接。如此設計，能防止鹽霧潮氣對變壓器套管導電桿的腐蝕。
作為優化，出線銅排及導電部件帶鍍銀保護層，鐵製金屬堅固件帶鍍鎘保護層，箱體表面用噴丸法除鏽後塗裝艦船漆。如此設計，能防止鹽霧、溼熱及黴菌的腐蝕。
作為優化，換位繞制導線是漆包扁導線連續換位繞制再加包絕緣紙。如此設計，更有利降低變壓器由於漏磁場所引起的環流附加損耗和渦流損耗，提高繞組機械強度，增強變壓器繞組在短路時的機械穩定性。
作為優化，是變頻調速變壓器。如此設計，更方便用於平臺大功率電機調速。
採用上述技術方案後，本實用新型海上平臺變壓器具有耐腐蝕、侵蝕能力強，抗振動、衝擊性能好，絕緣和散熱性能優異，損耗低，噪聲小，能完全滿足海上惡劣環境條件和性能可靠的優點。
圖1是本實用新型海上平臺變壓器的器身定位機構的結構示意圖；圖2是圖1的B-B向視圖；圖3是圖1的仰視結構圖；圖4是本實用新型海上平臺變壓器的鐵心柱、內部繞組及外部繞組部分的結構示意圖；圖5是本實用新型海上平臺變壓器的高壓繞組及其高壓絕緣筒部分的結構示意圖；圖6是本實用新型海上平臺變壓器的高、低壓線圈及其絕緣筒和鐵心柱之間形成氣道的結構示意圖；圖7是本實用新型海上平臺變壓器的風機與線圈配裝形式的結構示意圖；圖8是本實用新型海上平臺變壓器的換位導線的結構示意圖；圖9是本實用新型海上平臺變壓器的鐵軛夾緊部分的結構示意圖；
圖10是本實用新型海上平臺變壓器的為階梯縫疊片圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實例作更進一步的說明如圖1、2和3所示，1為方鐵及絕緣、2為鋼墊圈、3為旁螺杆、4為高壓側夾件、5為鐵心、6為低壓側夾件、7為接地片、8為夾件絕緣、9為墊腳、10為墊腳絕緣、11為墊塊、12為拉螺杆。器身上部與殼體之間用兩對吊螺杆定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進行六點定位，殼體側壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進行定位。即器身十點定位器身下部的三個墊腳構成六點定位，通過螺栓、螺母與殼體底部固定；器身上部吊螺杆直接向上伸出殼體，四個吊螺杆組成四點定位。從而形成鐵心繞組的整體框架。
如圖4所示，22為鐵心柱、13為絕緣棒、14為成型撐條、15為外部繞組、16為內部繞組、17為撐板。鐵心柱與內部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補空隙，內部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定。具體是鐵心柱採用半乾環氧粘帶固定綁紮，容量較小的變壓器鐵芯可直接在鐵心柱上綁紮；大器變壓器，在綁紮前在鐵心各級所形成的「角」內適當位置上墊以絕緣棒。鐵心柱與內部繞組之間採用撐板四方固定，內部繞組和外部繞組之間採用成型的撐條八方或者十方固定。能使變壓器具有很高的機構強度。
如圖5所示，18為高壓絕緣筒、19為縱向氣道、20為軸向氣道、21為高壓繞組。高壓繞組的餅式結構，在每兩個相鄰餅間設置5～8mm的縱向氣道；高壓繞組與絕緣筒間採用成型撐條間隔，形成一個軸向氣道，通過線圈縱向及軸向氣道的設置，使線圈各個餅每個部位都能直接接觸冷卻空氣，散熱面積大、效果好，能夠避免繞組的局部過熱。
如圖6所示，22為鐵心柱、23為低壓絕緣筒、18為高壓絕緣筒、20為軸向氣道、241為高壓線圈、242為低壓線圈。低壓繞組採用層式線圈結構，在線圈每層間及線圈與高壓筒間設置軸向氣道，使繞組在運行中產生的熱量容易散發。
如圖7所示，25為夾件、24為線圈、26為風機。變壓器高低壓側底部各安裝3臺頂吹式冷卻風機，根據變壓器容量的大小進行選擇風機型號。風機在運轉時產生的風量與變壓器線圈產生的熱形成強對流，加快線圈與冷卻空氣間進行熱交換。
如圖8所示，27為總包匝絕緣紙、28為漆包扁導線、29為中間襯紙。繞組採用換位導線進行繞制。換位導線採用自始至終小間距、連續循環換位再加包絕緣而成。與多股並饒導線相比，不僅減少了變壓器體積，降低了變壓器成本，更主要的是降低了變壓器由於漏磁場所引起的環流附加損耗和渦流損耗，同時提高了繞組機械強度，增強了變壓器繞組在短路時的機械穩定性。
如圖9所示，25為夾件、30為方鐵、31為方鐵絕緣、32為枕木。鐵軛的夾緊方法採用在鐵心角部的「方鐵」結構。方鐵的作用除了夾緊鐵軛外，還使上下夾件與鐵心之間定位，保證夾件能承受住變壓器器身的重量，能安全的吊起器身或鐵心，以及當變壓器發生短路時承受線圈所產生的軸向力。
如圖10所示，a)縱向(A、B)和橫向(C、D)錯開，b)階梯接縫的心柱(上)和下軛(下)的階梯接縫。鐵心採用階梯接縫疊積。由於這種階梯按縫避免了局部單位損耗高於鐵心其他截面處好幾倍的現象，使鐵心在磁通密度相同的情況下，可以減少鐵心材料的重量，因而大大提高了變壓器的技術經濟指標。
變壓器的夾件和外殼部分，待各種零部件以及螺紋孔等加工完成後，進行噴丸處理。噴丸是用一定壓力的壓縮空氣將鋼砂噴射於工件表面，利用高速鋼砂的衝擊力將鋼板表面的氧化皮及鏽跡、汙斑脫落，露出新鮮金屬表面，從而保證表面塗漆的附著力起到保護金屬不受大氣侵蝕。如果不進行噴丸處理，塗漆並不能和金屬表面直接接觸附著，而是與軋制鋼板時的氧化層附著，若在加工過程中再有油汙，附著就會更壞(漆塗在油膜上)，這樣雖塗底漆也無濟於事，在很短的時間內，底漆就會脫落，表漆當然也就無用了。
即冷卻形式為乾式，高壓線圈為餅式，低壓線圈為筒式，繞組由多股換位導線繞制；高壓線圈在每兩個相鄰餅間設置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間用成型撐條間隔成軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設置軸向氣道，高低壓線圈底部設置頂吹式冷卻風機；鐵心由階梯接縫疊積而成並由半乾性環氧粘帶固定綁紮，鐵心柱與內部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補空隙，內部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成；器身上部與殼體之間用多對吊螺杆定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進行多點定位，殼體側壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進行定位。高低壓側都在箱蓋頂部出線，箱蓋頂部加裝封裝高壓套管的高壓電纜線盒，進線用絕緣電纜連接。出線銅排及導電部件帶鍍銀保護層，鐵製金屬堅固件帶鍍鎘保護層，箱體表面用噴丸法除鏽後塗裝艦船漆。換位繞制導線是漆包扁導線連續換位繞制再加包絕緣紙。
權利要求1.一種海上平臺變壓器，其特徵在於冷卻形式為乾式，高壓線圈為餅式，低壓線圈為筒式，繞組由多股換位導線繞制；高壓線圈在每兩個相鄰餅間設置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間用成型撐條間隔成軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設置軸向氣道，高低壓線圈底部設置頂吹式冷卻風機；鐵心由階梯接縫疊積而成並由半乾性環氧粘帶固定綁紮，鐵心柱與內部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補空隙，內部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成；器身上部與殼體之間用多對吊螺杆定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進行多點定位，殼體側壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進行定位。
2.根據權利要求1所述的海上平臺變壓器，其特徵在於高低壓側都在箱蓋頂部出線，箱蓋頂部加裝封裝高壓套管的高壓電纜線盒，進線用絕緣電纜連接。
3.根據權利要求2所述的海上平臺變壓器，其特徵在於出線銅排及導電部件帶鍍銀保護層，鐵製金屬堅固件帶鍍鎘保護層，箱體表面用噴丸法除鏽後塗裝艦船漆。
4.根據權利要求1、2或3所述的海上平臺變壓器，其特徵在於換位繞制導線是漆包扁導線連續換位繞制再加包絕緣紙。
5.根據權利要求5所述的海上平臺變壓器，其特徵在於是變頻調速變壓器。
專利摘要本實用新型涉及一種海上平臺變壓器。為解決現有變壓器不能適應海上環境的問題，其繞組由多股換位導線繞制；每兩個相鄰餅間設置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間隔有軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設置軸向氣道，高低壓線圈設頂吹式冷卻風機；鐵心由階梯接縫疊積而成並由半乾性環氧粘帶固定綁紮，鐵心柱與內部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補空隙，內部繞組與外部繞組間用成型撐條固定；器身上部與殼體之間用吊螺杆定位、器身下部與殼體之間多點定位，殼體側壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進行定位。具有耐腐蝕、侵蝕能力強，抗振動、衝擊性能好，絕緣和散熱性能優異，損耗低，噪聲小，能完全滿足海上惡劣環境和性能可靠的優點。
文檔編號H01F27/24GK2796043SQ200520129710
公開日2006年7月12日 申請日期2005年10月17日 優先權日2005年10月17日
發明者譚勇 申請人:譚勇