干式变压器高压线圈及其绕制方法和干式变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气领域，特别是一种干式变压器高压线圈及其绕制方法和基于该高压线圈的干式变压器。
【背景技术】
[0002]在国内，10?35KV级无励磁调压干式变压器高压线圈普遍采用多段层式结构，见附图1。目前，原材料价格居高不下，特别是铜材和硅钢片价格。根据最新的材料价格显示，铜导线基本维持在2?3倍的硅钢片价格，所以在干式变压器设计中，如何降低铜材用量，是降低成本的关键所在。根据变压器设计理论，产品中铜用量和硅钢片用量成反比关系，因此发明一种新的结构在不改变外形的前提下，有效降低铜用量，保证变压器性能成为本发明结构的重点研究问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种产品质量高，成本较低的干式变压器高压线圈、高压线圈绕制方法和干式变压器。
[0004]本发明的目的通过如下技术方案实现:它包括芯柱以及第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈绕制在芯柱上；第一线圈中，由芯柱的中段向外端分为内、外两段线圈，第一线圈的导线端头始于芯柱中段，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制奇数层，形成内段线圈，之后斜拉导线至内段线圈的外侧的芯柱，按照内段线圈的绕制方式缠绕，缠绕结束后，在第一线圈的导线尾端引出有接头；其中，在第一线圈的内侧线圈内层引有若干分接头至组间位置，
[0005]第二线圈与第一线圈对称，第二线圈的线圈尾端引出有接头，第二线圈的内侧线圈内层引有若干分接头组间位置，
[0006]第二线圈与第一线圈中，各段线圈之间层数相同。
[0007]干式变压器高压线圈的绕制方法，它包括以下步骤，
[0008]a.将绕线模或芯柱放置到绕线机或铁芯装置上，每个绕线模或芯柱上所绕的线圈分为两组，两组线圈分别为第一线圈和第二线圈；其中，每组线圈又各分为内、外两段线圈；
[0009]b.以第一线圈的导线端头为起点，对其进行绕制，导线端头始于芯柱中段，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制奇数层，形成内段线圈，在绕制过程中，将在第一线圈的内侧线圈内层引出若干分接头8，7，6，并将多个分接头引出到组间位置；
[0010]c.在步骤b绕制完成后，斜拉导线至内段线圈的外侧的芯柱上，进行外段线圈的绕制，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制，其中外段线圈的绕制层数与内段线圈相同，最后从第一线圈导线尾端引出接头A，B，C；
[0011]d.绕制第二线圈，所述的第二线圈绕制步骤与第一线圈相同，且绕制完成的第二线圈与第一线圈对称，第二线圈在绕制过程中，将在第二线圈的内侧线圈内层引出多个分接头5，4，3，并将多个分接头引出到组间位置；且从第二线圈导线尾端引出接头X，Y，Z。
[0012]一种干式变压器，其线圈采用上述高压线圈。
[0013]较之现有技术而言，本发明的优点在于:线圈采用了多段层式斜拉结构，分接位置采取内侧分接抽头的方式。不但能够降低段间电场强度，使线圈内部电场分布更加均匀，提高了产品的质量；而且改变了变压器线圈的漏磁场分布，变压器的短路阻抗得到变化，进而降低变压器的线圈主要材料使用量，使变压器成本降低。
【附图说明】
[0014]图1为传统干式变压器结构高压线圈示意图。
[0015]图2为干式变压器高压线圈新结构示意图。
[0016]图3为尚压线圈分接抽头不意图。
[0017]标号说明:1芯柱、21第一线圈、22第一线圈、3，4，5为第二线圈的分接头，6、7、8
为第一线圈的分接头。其中①为第一线圈的外段线圈、②为第一线圈的内段线圈、③为第二线圈的内段线圈、④为第二线圈的外段线圈。
【具体实施方式】
[0018]下面结合说明书附图和实施例对本
【发明内容】
进行详细说明:
[0019]如图2?3所示:本发明的目的通过如下技术方案实现:它包括芯柱1以及第一线圈21和第二线圈22，其特征在于:第一线圈和第二线圈绕制在芯柱上；第一线圈中，由芯柱的中段向外端分为内、外两段线圈，第一线圈的导线端头始于芯柱中段，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制奇数层，形成内段线圈，之后斜拉导线至内段线圈的外侧的芯柱，按照内段线圈的绕制方式缠绕，缠绕结束后，在第一线圈的导线尾端引出有接头A，B，C;其中，在第一线圈的内侧线圈内层引有若干分接头8，7，6至组间位置，
[0020]第二线圈与第一线圈对称，第二线圈的导线尾端引出有接头X，Y，Z，第二线圈的内侧线圈内层引有若干分接头5，4，3组间位置，
[0021]第二线圈与第一线圈中，各段线圈之间层数相同。
[0022]干式变压器高压线圈的绕制方法，它包括以下步骤，
[0023]a.将绕线模或芯柱放置到绕线机或铁芯装置上，每个绕线模或芯柱上所绕的线圈分为两组，两组线圈分别为第一线圈和第二线圈；其中，每组线圈又各分为内、外两段线圈；
[0024]b.以第一线圈的导线端头为起点，对其进行绕制，导线端头始于芯柱中段，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制奇数层，形成内段线圈，在绕制过程中，将在第一线圈的内侧线圈内层引出若干分接头8，7，6，并将多个分接头引出到组间位置；
[0025]c.在步骤b绕制完成后，斜拉导线至内段线圈的外侧的芯柱上，进行外段线圈的绕制，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制，其中外段线圈的绕制层数与内段线圈相同，最后从第一线圈导线尾端引出接头A，B，C；
[0026]d.绕制第二线圈，所述的第二线圈绕制步骤与第一线圈相同，且绕制完成的第二线圈与第一线圈对称，第二线圈在绕制过程中，将在第二线圈的内侧线圈内层引出多个分接头5，4，3，并将多个分接头引出到组间位置；且从第二线圈导线尾端引出接头X，Y，Z。
[0027]一种干式变压器，其线圈采用上述高压线圈。
[0028]本发明结构改变传统的干式变压器结构，线圈采用的多段层数，斜拉内抽头的方式，结构详见附图2。本发明不改变高压线圈的分接抽头位置、匝数及外形，分接抽头示意图详见图3。本发明重点采用了段间斜拉的方式进行连接，减少了段间的导线焊接数量，改善了工艺质量。分接抽头与传统大不相同，采用了内分接抽头方式，工艺与以往制造相同，在不增加工艺难度的前提下，改变产品的性能，使得性能符合设计预期。该新结构可以用于改善变压器性能指标，特别是短路阻抗，能够用于调整变压器的主要材料使用比例，用于干式变压器降成本项目实施。通过上述设计，改变线圈内部漏磁场分布，可以提高阻抗电压至少3%，进而降低铜用量，降低成本。
【主权项】
1.干式变压器高压线圈，它包括芯柱(1)以及第一线圈(21)和第二线圈(22)，其特征在于:第一线圈和第二线圈绕制在芯柱上；第一线圈中，由芯柱的中段向外端分为内、外两段线圈，第一线圈的导线端头始于芯柱中段，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制奇数层，形成内段线圈，之后斜拉导线至内段线圈的外侧的芯柱，按照内段线圈的绕制方式缠绕，缠绕结束后，在第一线圈的导线尾端引出有接头(A(B，C));其中，在第一线圈的内侧线圈内层引有若干分接头(8，7，6)至组间位置， 第二线圈与第一线圈对称，第二线圈的导线尾端引出有接头(X(Y，Z))，第二线圈的内侧线圈内层引有若干分接头(5，4，3)组间位置， 第二线圈与第一线圈中，各段线圈之间层数相同。2.干式变压器高压线圈的绕制方法，其特征在于，它包括以下步骤， a.将绕线模或芯柱放置到绕线机或铁芯装置上，每个绕线模或芯柱上所绕的线圈分为两组，两组线圈分别为第一线圈和第二线圈；其中，每组线圈又各分为内、外两段线圈； b.以第一线圈的导线端头为起点，对其进行绕制，导线端头始于芯柱中段，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制奇数层，形成内段线圈，在绕制过程中，将在第一线圈的内侧线圈内层引出若干分接头(8，7，6)，并将多个分接头引出到组间位置； c.在步骤b绕制完成后，斜拉导线至内段线圈的外侧的芯柱上，进行外段线圈的绕制，导线从芯柱的中段向芯柱的外端方向绕制第一层之后，再反向绕制第二层，如此反复绕制，其中外段线圈的绕制层数与内段线圈相同，最后从第一线圈导线尾端引出接头(A(B，C)); d.绕制第二线圈，所述的第二线圈绕制步骤与第一线圈相同，且绕制完成的第二线圈与第一线圈对称，第二线圈在绕制过程中，将在第二线圈的内侧线圈内层引出多个分接头(5，4，3)，并将多个分接头引出到组间位置；且从第二线圈导线尾端引出接头(X(Y，Ζ))。3.一种采用权利要求1所述的高压线圈的干式变压器高压线圈，其特征在于，其线圈采用上述高压线圈。
【专利摘要】本发明的为一种干式变压器高压线圈、高压线圈绕制方法和干式变压器。所述线圈采用了多段层式斜拉结构，分接位置采取内侧分接抽头的方式制成，其中干式变压器采用上述线圈，通过上述结构改进，干式变压器不但能够降低段间电场强度，使线圈内部电场分布更加均匀，提高了产品的质量；而且改变了变压器线圈的漏磁场分布，变压器的短路阻抗得到变化，进而降低变压器的线圈主要材料使用量，使变压器成本降低。
【IPC分类】H01F41/076, H01F27/30, H01F41/071, H01F27/29
【公开号】CN105280361
【申请号】CN201510792598
【发明人】范益彬, 廖凯, 柯金龙
【申请人】国家电网公司, 福州天宇电气股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月17日