一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，包括铁芯、绕组线圈、夹件和油箱；所述铁芯有双数个，分两层设置；两层的铁芯之间设有第一绝缘层；每个铁芯的上下截平面均涂覆有绝缘胶层；所述绕组线圈的表面设有加固的撑条，且绕组线圈表面绑扎有加固的无纬带；所述绕组线圈上的底部和顶部均设有铁轭垫块；所述的两层铁芯与所述绕组线圈互相套装在一起；所述铁轭垫块与铁芯相对的表面还设有第二绝缘层；所述夹件表面设有夹件加强板；所述油箱上也设有加强扁钢。本实用新型的变压器提高了其对噪音和承受突发短路方面两项性能水平，确保变压器通过型式试验的考核和安全运行。
【专利说明】
一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器
技术领域
[0001]本实用新型涉及配电变压器技术领域，具体涉及一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器的结构。
【背景技术】
[0002]现有的非晶合金油浸式变压器，其通用结构是:由表面涂覆有环氧树脂的非晶合金铁芯、在绝缘纸板骨架上绕制的高压线圈和低压线圈、3?6mm长的钢板折弯焊接做成的夹件、不经过加固的油箱装配而成的。现有技术的非晶合金油浸式变压器产品，在进行送检试验时，其噪音和承受突发短路试验时的合格率比较低，试验过程中容易出现线圈和夹件变形、油箱渗漏油等问题。
[0003]现有的专利文献CN105097234公开了一种抗短路非晶合金油浸式变压器及其制备方法，该方法采用加强绝缘材料厚度的线圈实现抗短路的效果。但是，随着现在电网对非晶合金油浸式变压器的要求越来越高，现有的非晶合金油浸式变压器对降噪和抗短路有一定的增强作用，但是也存在较大的风险，很难符合要求越来越高的噪音和承受突发短路试验的考核，严重影响了配电网络的安全。
[0004]为此，需要提供一种具备降低变压器噪音以及同时能增强变压器承受突发短路能力的新型的非晶合金油浸式变压器，确保非晶合金油浸式变压器能够通过型式试验的考核，耐用性更佳。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的内容是提供一种特殊结构的非晶合金油浸式变压器及其制作方法，旨在克服现有技术的非晶合金油浸式变压器的降噪性能低及抗突发短路性能差的缺陷，提升产品的性能，并提高产品在质量检测试验中的通过率。
[0006]本实用新型采用如下技术方案:
[0007]本实用新型提供了一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，包括铁芯、在绝缘骨架上绕制的绕组线圈、固定铁芯及绕组线圈的夹件、以及油箱;特别地:所述铁芯有双数个，每个铁芯是由非晶合金带材制备而成的、呈环状矩形;每个铁芯的上下截平面均涂覆有绝缘胶层;所述双数个铁芯分两层叠放，两层的铁芯之间设有第一绝缘层;所述绕组线圈的表面设有加固的撑条，且绕组线圈表面绑扎有加固的无玮带;所述绕组线圈上的底部和顶部均设有铁轭垫块;所述的两层铁芯与所述绕组线圈互相套装在一起;所述铁轭垫块与铁芯相对的表面还设有第二绝缘层。
[0008]优选地，所述涂覆在所述铁芯的上下截平面上的绝缘胶层优选为3M胶；3M胶具有较强的伸缩性，可以防止铁芯开裂，降低了铁芯运行时产生的噪音。
[0009]优选地，所述绝缘骨架的材料优选为环氧玻璃钢材料。
[0010]优选地，所述撑条优选为酚醛纸板材料。撑条可增强绕组线圈的抗短路能力，保证了绕组线圈在进行突发短路试验时不被损坏。
[0011]优选地，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为不少于6mm;且第一绝缘层和第二绝缘层的材料优选为经过加工处理成型的环氧板材料。
[0012]为了进一步地，所述夹件采用了8_厚的碳素钢板折弯成型后形成的;所述夹件的表面焊接有若干夹件加强板。此设计的夹件加强了其自身的承受力，保证在外力的干扰下不变形。
[0013]所述油箱是采用波纹钢板组成的;所述油箱的内侧表面和外侧表面上均设有若干加强扁钢;所述加强扁钢的长X宽尺寸优选为10mmX50mm。油箱的加强设计能够防止波纹钢板在试验过程中在有外力的情况下变形，避免油箱渗漏油的问题出现。
[0014]本技术方案通过以下手段，使变压器的抗噪和抗突发短路能力增强:(I)设置双层的铁芯、且在两层的铁芯之间设置有第一绝缘层，比传统单层加厚的铁芯的耐受能力更强。由于非晶带材原材料宽度有所限制，现有带材宽度只有142mm、170mm、213mm三种，在设计时，铁芯的宽度一般是固定的，选择将两层铁芯叠放在一起才能最佳地达到设计需要的铁芯截面积;而铁芯及两层之间的绝缘设计对变压器的耐受性能有重要的影响。(2)通过在绕组线圈上设置撑条和无玮带加固。(3)在绕组线圈和铁芯套装好后，用夹件将其紧固；而且进一步地，夹件采用了其内外表面均设有夹件加强板的的加固夹件，使得夹件是通过其若干块夹件加强板与铁芯表面形成多角度全方位的面接触，比传统的夹件的紧固性能更佳。
(4)油箱采用波纹钢板组成，且其内外侧表面上也设有若干加强扁钢，既可定位铁芯和绕组线圈，也可以加强油箱自身对高压的耐受性能。
[0015]此外，本实用新型还进一步地提供了一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器的制造方法，包括以下步骤:
[0016](I)用非晶合金带材制作环状矩形的铁芯;并在铁芯的上下截平面上、避开拼接口处分别涂覆绝缘胶层；
[0017](2)在绝缘骨架上绕制绕组线圈，所述绕组线圈的绕制高度与绝缘骨架的高度一致;绕组线圈绕制完毕后，将酚醛纸板材料制备成的撑条设置在绕组线圈的表面，然后用无玮带压紧并绑扎绕制线圈；
[0018](3)采用双数个铁芯，将双数个铁芯分成两层叠放，两层的铁芯之间放置厚度不少于6_的第一绝缘层;在绕组线圈的表面绑上铁轭垫块;在铁轭垫块贴紧绕组线圈的一侧的相反一侧表面，设置第二绝缘层;将两层的铁芯与相应数量的绕组线圈互相套装在一起;然后采用加强的夹件将套装好的铁芯和绕组线圈夹紧并用螺杆拉紧固定;所述加强的夹件是指夹件的表面设有若干夹件加强板；
[0019](4)在步骤(3)所得的绕组线圈上安装好高压引线及低压引线，然后放置于油箱中，并使所述的高压引线和低压引线分别与油箱的箱盖连接，然后将油箱封箱并抽真空及注入变压器油。
[0020]优选地，步骤(I)中所述的铁芯，是通过以下方式制备而成的:
[0021]a)非晶合金带材剪切后用模板固定成环状矩形的铁芯；
[0022]b)经过退火温度为340 °C?380°C、退火时间6?7小时、保温时间2小时、冷却时间1.5小时的工艺，完成退火保温冷却工序；
[0023]c)冷却后的铁芯除拼接口处外，在铁芯的表面用绝缘胶材料涂覆，将涂覆有绝缘胶层的铁芯在流水线烘箱上烘干，烘箱温度为70 0C?90 °C，烘干时间为2小时。
[0024]优选地，步骤(2)中所述的绕组线圈，是通过以下方式制备而成的:
[0025]a)采用环氧玻璃钢材料加热浇注成型，冷却后形成一体的绝缘骨架；
[0026]b)将铜箔按规定匝数在绝缘骨架上绕制成环状矩形的绕组线圈；绕组线圈的四个角处采用宽度为1mm的无玮带绑扎;在绕组线圈的外侧两个相对较窄的表面上分别放置5条撑条，然后用1.2mm厚的无玮带压紧撑条，对绕组线圈定形，在140°C的环境中烘烤8小时，使绕组线圈烘干成型。
[0027]优选地，步骤(3)中所述的铁芯与绕组线圈的套装方法是:
[0028]a)将绕组线圈放到装配台中，将铁轭垫块分别绑在绕组线圈的上端部和下端部，再将A、B、C三相的绕组线圈贴一起，用白布带绑扎好；
[0029]b)打开铁芯的拼接口，先将第一层的铁芯依次套装入绕组线圈中；铁芯与绕组线圈套装好后，将铁芯的拼接口处闭合好;将剪切好的第一绝缘层铺设在第一层的铁芯表面上；
[0030]c)按照步骤b)的方法，在第一绝缘层的表面上将第二层的铁芯套装入绕组线圈中；
[0031]d)在铁芯表面包裹好绝缘纸板;所述两层的铁芯与绕组线圈套装好后形成的整体，在表面为铁芯的各个侧面上分别安装夹件、并用螺杆将各侧的夹件连接紧固。
[0032]优选地，所述步骤(4)的具体操作如下:
[0033]a)在所述绕组线圈上分别安装高压引线及低压引线，然后放入烘箱中，在140°C下烘烤18小时干燥;干燥后，将高压引线及低压引线分别与油箱的箱盖连接；
[0034]b)在油箱的底部放置1mm厚的胶板后，将铁芯和绕组线圈整体吊入油箱中，并用螺栓将油箱密封紧固；
[0035]c)对油箱的内部进行抽真空，然后在油箱内真空度为50Pa的情况下，进行真空注油工序。
[0036]本实用新型的有益效果在于:与现有非晶合金油浸式变压器对比，本实用新型所提供的变压器提升了其对噪音和承受突发短路方面两项性能水平，确保变压器通过型式试验的考核和安全运行。
【附图说明】
[0037]图1为实施例的变压器中单个的铁芯的立体图；
[0038]图2为实施例的变压器中绕组线圈的俯视图；
[0039]图3为实施例的变压器中绕组线圈的立体图；
[0040]图4为实施例的变压器中铁轭垫块的结构示意图；
[0041]图5为实施例的变压器中第一夹件的结构图；
[0042]图6为实施例的变压器中第二夹件的结构图；
[0043]图7为实施例的变压器中油箱的结构图；
[0044]图8为实施例的变压器中的三相绕组线圈的示意图；
[0045]图9为实施例的变压器中的三相绕组线圈与铁芯套装的结构示意图；
[0046]图10为实施例的变压器中的三相绕组线圈、铁芯及夹件安装后的结构示意图；
[0047]图11为实施例的变压器装配后的示意图；
[0048]附图标记:1-铁芯；101-铁芯拼接口；2-绝缘胶层;3-绝缘骨架;401-A相绕组线圈；402-B相绕组线圈；403-C相绕组线圈；5-撑条;6-无玮带；7-铁轭垫块;8-第一夹件;801-第一夹件加强板;9-第二夹件;902-第二夹件加强板；10-油箱；1001-加强扁钢；11-第二绝缘层;12-第一绝缘层;13-高压引线；14-低压引线。
【具体实施方式】
[0049]本实施例结合附图，详细说明本实用新型的技术方案:
[0050]如图1至图11所示，为本实用新型技术方案的一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器。所述变压器的主要结构包括:若干个铁芯1、A相绕组线圈401、B相绕组线圈402、C相绕组线圈403、以及油箱10。
[0051]如图1所示，为单个铁芯I的结构示意图。铁芯I是由非晶合金带材制备而成的，呈环状矩形。铁芯I上预设有铁芯拼接口 101;铁芯I的上下截平面、避开铁芯拼接口 101处均涂覆有绝缘胶层2。所述绝缘胶层2的材料为伸缩性良好的3M胶。
[0052]如图2和图3所示，每个所述的绕组线圈均是在绝缘骨架3上绕制而成的，所述绕组线圈的表面设有加固的撑条5，并且绕组线圈的表面绑扎有加固的无玮带6，无玮带6的厚度为不少于1.2mm。所述绝缘骨架3的材料为环氧玻璃钢材料。所述撑条5优选为酚醛纸板材料。加设有撑条5的绕组线圈具有较佳的抗短路能力。
[0053]如图5和图6所示，分别为第一夹件8和第二夹件9的结构示意图。如图示可见，第一夹件8的表面设有若干第一夹件加强板801，第二夹件的表面也设有若干第二夹件加强板901。第一夹件8和第二夹件9均采用了 8mm厚的碳素钢板折弯成型后形成的。焊接有夹件加强板的夹件，其自身的承受力加强，保证在外力的干扰下不变形。
[0054]如图7所示，所述油箱10是采用波纹钢板组成的。所述油箱10的内侧表面和外侧表面上均设有若干加强扁钢1001。所述加强扁钢1001的长X宽尺寸为1mmX 50mm。油箱10加设加强扁钢的设计能够防止波纹钢板在试验过程中在有外力的情况下变形，避免油箱渗漏油的问题出现。
[0055]本实施例所提供的非晶合金油浸式配电变压器，具体是通过以下步骤制备而成的:
[0056](I)制备铁芯1:a)非晶合金带材剪切后用模板固定成环状矩形;b)然后经过退火温度为3400C?3800C、退火时间6?7小时、保温时间2小时、冷却时间1.5小时的工艺，完成退火保温冷却工序;c)冷却后的铁芯除拼接口处外，在铁芯的表面用绝缘胶材料涂覆，将涂覆有绝缘胶层的铁芯在流水线烘箱上烘干，烘箱温度为70 0C?90 °C，烘干时间为2小时；
[0057](2)制备绕组线圈:a)采用环氧玻璃钢材料加热浇注成型，冷却后形成一体的绝缘骨架3;b)将铜箔按规定匝数在绝缘骨架3上绕制成环状矩形的绕组，绕组的绕制高度与绝缘骨架3的高度一致;c)在绕组线圈的外侧两个相对较窄的表面上分别放置5条撑条5，然后用1.2_厚的无玮带6压紧撑条5，并在绕组线圈的四个角处采用宽度为1mm的无玮带绑扎，对绕组线圈定形;d)在140°C的环境中烘烤8小时，使绕组线圈烘干成型;所述撑条5为酚醛纸板材料；
[0058](3)如图8，将A相绕组线圈401、B相绕组线圈402和C相绕组线圈403设置在一起，用白布带绑扎好;并在绕组线圈的底部和顶部上分别设置有铁轭垫块7，而且在铁轭垫块7与绕组线圈相贴的一侧的相反侧设有厚度不少于6mm的第二绝缘层11;所述第二绝缘层11的材料为经过加工处理成型的环氧板材料；
[0059](4)如图9，将若干个铁芯I分两层叠放，两层的铁芯I之间设有厚度不少于6mm的第一绝缘层12，打开铁芯拼接口 11，将若干个铁芯I与A相绕组线圈401、B相绕组线圈402和C相绕组线圈403分别套装好，然后将铁芯拼接口处闭合好;依次分别套装好两层铁芯;所述第一绝缘层12的材料为经过加工处理成型的环氧板材料；
[0060](5)如图10，在套装好的铁芯I与A相绕组线圈401、B相绕组线圈402和C相绕组线圈403的整体外周，分别用第一夹件8和第二夹件9夹紧固定;第一夹件8和第二夹件9均通过螺杆拉紧固定;所述第一夹件8为表面焊接有第一夹件加强板801的，第二夹件9为表面焊接有第二夹件加强板901的；
[0061](6)安装高压引线13和低压引线14:a)然后在A相绕组线圈401、B相绕组线圈402和C相绕组线圈403上分别安装好高压引线13和低压引线14，然后放入烘箱中，在140°C下烘烤18小时干燥;b)在油箱10的底部放置1mm厚的胶板后，将铁芯与绕组线圈的整体干燥后再放置于油箱10中，并使所述的高压引线13和低压引线14分别与油箱10的箱盖连接;c)用螺栓将油箱10密封紧固，对油箱10的内部进行抽真空，然后在油箱10内真空度为50Pa的情况下，进行真空注油工序。
【主权项】
1.一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，包括铁芯、在绝缘骨架上绕制的绕组线圈、固定铁芯及绕组线圈的夹件、以及油箱;其特征在于:所述铁芯有双数个，每个铁芯是由非晶合金带材制备而成的、呈环状矩形;每个铁芯的上下截平面均涂覆有绝缘胶层;所述双数个铁芯分两层叠放，两层的铁芯之间设有第一绝缘层;所述绕组线圈的表面设有加固的撑条，且绕组线圈表面绑扎有加固的无玮带;所述绕组线圈上的底部和顶部均设有铁轭垫块;所述的两层铁芯与所述绕组线圈互相套装在一起;所述铁轭垫块与铁芯相对的表面还设有第二绝缘层。2.如权利要求1所述的一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，其特征在于:所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为不少于6mm。3.如权利要求1所述的一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，其特征在于:所述夹件的材料为碳素钢板;所述夹件的表面焊接有若干夹件加强板。4.如权利要求1所述的一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，其特征在于:所述油箱是采用波纹钢板组成的;所述油箱的内侧表面和外侧表面上均设有若干加强扁钢。5.如权利要求1所述的一种降噪和抗短路的非晶合金油浸式变压器，其特征在于:所述涂覆在所述铁芯的上下截平面上的绝缘胶层为3M胶。
【文档编号】H01F41/02GK205645469SQ201620347593
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】蒙康, 章波
【申请人】佛山市中研非晶科技股份有限公司