装配电变压器的方法
【专利摘要】一种装配电变压器(100)的方法，包括以下步骤：将电线圈(20)和变压器线圈(10)结合以形成电磁部件(50)；提供具有压机(60)的线圈(20)；在干燥炉(70)中干燥电磁部件(50)而压机(60)同时对线圈(20)施加机械压力；在完成干燥步骤期间或者之后，提供给线圈(20)至少一个适于防止线圈(20)增加其大小的机械元件(80)；以及在所述至少一个机械元件(80)确保先前由压机(60)所提供的机械压力被稳定地维持以后，将压机(60)从线圈(20)移除。
【专利说明】装配电变压器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及装配电变压器的方法。更特别地，本发明涉及在装配过程中变压器的线圈被压缩的方法。
【背景技术】
[0002]电变压器通常包括至少两个线圈，即至少一个用于输入电能的一级线圈和至少一个用于输出电能的二级线圈。一级线圈的绕组数目和二级线圈的绕组数目之间的关系确定变压器的电特性。
[0003]在大功率应用中，变压器可浸入到同时使线圈的绕组冷却和绝缘的变压器油中。为了防止欠载时的电击穿，这些油浸的变压器经受延长的干燥过程，从而确保变压器在冷却油被引入之前完全无水蒸气。
[0004]在德国专利申请DE19501323A1中描述了一种用于干燥变压器的活动部分的方法。变压器联接于真空泵，并且绕组提供有在变压器内导致固体绝缘的低频加热电流，从而去除气含量或水含量。
[0005]在大功率变压器装配过程中，为避免暴露在大电流下时线圈可能改变其大小和位置，线圈通常被压缩。
【发明内容】
[0006]本发明的目标是提供比现有技术方法更有效的装配电变压器的方法。
[0007]本发明的实施方式涉及装配电变压器的方法，包括以下步骤:
[0008]-将电线圈和变压器线圈结合以形成电磁部件；
[0009]-提供具有压机的线圈；
[0010]-在干燥炉中使电磁部件干燥而压机同时对线圈施加机械压力；
[0011]-在完成干燥步骤期间或者之后，提供给线圈至少一个适于防止线圈增加其大小的机械元件；以及
[0012]-在所述至少一个机械元件确保先前由压机所提供的机械压力被稳定地维持以后，将压机从线圈移除。
[0013]该实施方式的优势在于干燥和压缩两者可同时进行。因此装配可以进行地非常省时和节约成本。
[0014]此外，对比现有技术装配，干燥和压缩的线圈暴露于环境空气的时间可显著缩短。将电磁部件从干燥炉移除之后，电磁部件可立即被插入到变压器容器中，在电磁部件插入之后所述变压器容器可充满油或者被排空。由于线圈已经在干燥过程时被压缩并且准备好进行变压器容器中的最后装配，因此无需在环境空气中在炉外部压缩线圈。
[0015]将电线圈和变压器芯结合以形成电磁部件的步骤可包括将线圈安装在变压器芯上的步骤或将变压器芯安装在线圈上的步骤。
[0016]优选地，至少一个机械元件安装在干燥炉中。[0017]在干燥步骤过程中，线圈可略微改变其大小。这种影响可通过使用可调压机(tunable press)来处理。可调压机可以产生随时间推移的限定的机械压力，即使线圈在干燥过程中随着时间改变其大小。
[0018]优选地，液压压机用于施加机械压力。液压压机可包括压缸和控制单元，该控制单元在线圈被干燥时控制施加到线圈的压力。
[0019]根据优选的实施方式，压机被控制从而在干燥线圈的步骤期间施加随着时间推移恒定不变的机械压力。
[0020]根据另一优选的实施方式，压机被控制从而在干燥线圈的步骤期间随着时间推移来更改机械压力。例如，在干燥步骤期间可施加预定的压力分布。预定的压力分布可处理在干燥步骤期间线圈的预期的大小变化。
[0021]优选地，由压机所施加的压力受到监控。这使得压机被控制从而使压力维持在预定水平或者提供随着时间推移的给定的压力分布。
[0022]另外，当机械压力由压机施加并且线圈被干燥时线圈的大小可被测量。这样可以适应线圈上的压力，从而实现干燥步骤完成后的预定线圈大小。
[0023]干燥电磁部件的步骤可以至少暂时地在含有气体的煤油中或真空中进行。这样，至少那些与线圈接触的压机部分优选地是耐煤油的和/或耐真空的。
[0024]用于确保先前由压机所提供的机械压力被稳定维持的机械元件可包括拉杆和/或楔子。
[0025]形成电磁部件的步骤优选地包括在干燥炉中干燥开始之前在电磁部件中提供闭合磁路。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了更易于理解获得本发明上述以及其它优势的方法，将参考在附图中表示的本发明的特定实施方式给予以上简述过的本发明更确切的说明。应当理解的是，这些附图仅描绘了本发明的典型实施方式，因此不应被认为是限制其范围，通过使用附图将说明和解释本发明另外的特点和细节。
[0027]图1至7表不根据本发明所述的方法的第一有代表性的实施方式；
[0028]图8表示以有代表性的方式的如图1至7所示的方法的第一种变体；
[0029]图9表示以有代表性的方式的如图1至7中所示的方法的第二种变体；和
[0030]图10至11表示以有代表性的方式的如图1至7中所示的方法的第三种变体。
【具体实施方式】
[0031]通过参考附图，本发明的优选实施方式将得到最佳理解，其中相同或可比的部分通篇由相同的附图标记表示。
[0032]易于理解的是，大致如本文中附图中所描述和表示的，本发明可在宽范围中变化。因此，如图1至11所示，以下本发明有代表性实施方式的更具体的描述并不意在限制本发明的范围，如同权利要求中所要求的那样，而仅仅代表本发明目前优选的实施方式。
[0033]图1表示在有代表性的样式中E形变压器芯10。变压器芯的形状可在宽范围中变化。这样，仅出于图示的目的选择了图1中所示的形状，并且该形状可由任何其它芯形状代替。例如，在多相变压器的情况下，可以有差别地选择芯形状、以容纳所需数目的线圈。
[0034]下面将参考单个线圈解释和图示变压器的装配，所述单个线圈表示各变压器的所有线圈。
[0035]线圈20被安装在变压器芯10的中间部分11，使得变压器芯的中间部分11穿透线圈20 (见图2)。线圈20可包括并没有进一步具体表示的一次绕组和二次绕组。
[0036]为了提供闭合磁路，E形变压器芯10设有放置在E形变压器芯10的顶部的I形芯元件30 (见图3)。如果电流流过线圈20的绕组,将会产生如附图标记40示意性表示的
磁通量。
[0037]在压缩之前线圈20的初始大小由附图标记H表示。
[0038]然后，包括E形变压器芯10、I形变压器元件30和线圈20的合成电磁部件50经过干燥步骤。优选地，干燥步骤与压缩线圈20的步骤结合，从而使两个步骤同时进行。
[0039]为此，可调压机60附连于线圈20。优选地，压机60是包括压缸61和控制单元62的液压压机。控制单元62控制由压缸61所施加的压力并且因此调节线圈20被压缩的程度。被压缩的线圈20的大小由图4中附图标记h(h < H)表示。
[0040]然后，电磁部件50被移入到如图5中所示的干燥炉70中。为了使液压压机60可以压缩线圈20，整个压机60可被移入到如图5中所示的干燥炉70中。
[0041]可替代地，只有压机60的那些与线圈20有直接物理接触的部分可被移入到干燥炉70中。图8和9表示可替代的实施方式。
[0042]在图8中，压缸61和压杆63置于干燥炉70内部而控制单元62置于外部。
[0043]在图9中，只有压杆63置于干燥炉内部，而压缸61和控制单元62置于外部。
[0044]明显的是，以上讨论的将液压压机60附连和将电磁部件50移入到干燥炉70中的步骤的顺序可以是相反的。例如，在液压压机60整体或其部分(例如压杆63和/或压缸61)被安装在线圈20上之前，电磁部件50可被移入到干燥炉70中。
[0045]在完成干燥步骤期间或之后，机械元件80附连于线圈20。如果并且当液压压机20与线圈20分离时，这些机械元件80阻止线圈20增加其大小。换言之，机械元件80确保先前由液压压机60所提供的机械压力得到维持没有中断。
[0046]机械元件80可被附连在干燥炉70中或其外部，这取决于压机60或其部分在哪里被移除。图6和7表示在干燥炉70外部压机60或其部分的移除。被装配的变压器由附图标记100表示。
[0047]图10和11表示在干燥炉70内部压机60或其部分的移除。在这种情况下，在压机分离之前机械元件80附连于电磁部件50。
【权利要求】
1.装配电变压器(100)的方法，包括以下步骤: -将电线圈(20)和变压器线圈(10)结合以形成电磁部件(50)； -提供具有压机(60)的线圈(20)； -在干燥炉(70)中使电磁部件(50)干燥而压机(60)同时对线圈(20)施加机械压力；-在完成干燥步骤期间或者之后，提供给线圈(20)至少一个适于防止线圈(20)增加其大小的机械元件(80);以及 -在所述至少一个机械元件(80)确保先前由压机(60)所提供的机械压力被稳定地维持以后，将压机(60)从线圈(20)移除。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个机械元件(80)安装在干燥炉(70)中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中 -使用可调的压机(60)，并且 -可调的压机(60)被调整从而产生随着时间推移的限定的机械压力。
4.根据前述权利要求的任一项所述的方法， -其中液压压机(60)用于施加所述机械压力，所述液压压机(60)包括压缸(61)和控制单元(62)，并且 -其中当线圈(20)被干燥时所述控制单元(62)控制施加到所述线圈(20)的压力。
5.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中压机(60)被控制从而在干燥线圈(20)的步骤期间施加随着时间推移恒定不变的机械压力。
6.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中压机(60)被控制从而在干燥线圈(20)的步骤期间随着时间推移更改机械压力。
7.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中由压机(60)所施加的压力受到监控，并且压机(60)被控制从而使压力维持在预定水平。
8.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中当机械压力由压机(60)施加并且线圈(20)被干燥时，线圈(20)的大小被测量。
9.根据前述权利要求的任一项所述的方法， -其中所述干燥电磁部件(50)的步骤至少暂时在含有气体的煤油中进行，并且 -其中压机(60)的至少那些与线圈(20)接触的部分是耐煤油的。
10.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中至少一个拉杆(63)和/或至少一个楔子被安装，从而维持先前由压机(60)所提供的机械压力。
11.根据 前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述形成电磁部件(50)的步骤包括在干燥炉(70)中干燥开始之前在电磁部件(50)中提供闭合磁路(40)。
【文档编号】H01F41/00GK103843085SQ201180073730
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2011年9月30日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】陈成光, C.J.鲁道夫, C.施密德 申请人:西门子公司