电力变压器的制作方法

本实用新型涉及电气设备领域，尤其是涉及一种电力变压器。

背景技术：

电力变压器是电力输电、电力用户配电的重要设备。一般而言，电力变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成，绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作，以在电力系统中传递电能、变换电压和电流，以满足输电及用电的要求。对于双绕组或三绕组变压器而言，一般会将高压绕组和低压绕组套设在一个铁芯柱上，为了便于绝缘，通常将高压绕组置于最外层，低压绕组置于最内层。

现有技术中，为了满足绝缘的要求，通常会对高压绕组整体采用带有垫块的辐向屏蔽式或纠结式饼式线圈。然而，这样一来会导致高压绕组的绝缘尺寸较大，线圈填充率差，线圈整体的稳定性较差。并且，由于线圈绕制工艺比较复杂，使得生产效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电力变压器，其通过采用分段式高压绕组能够有效增强端部线圈的散热能力，并增大线圈的填充率，同时还能够提高线圈整体的稳定性。这种电力变压器包括一个铁芯、一个低压绕组以及一个高压绕组。所述低压绕组套设在所述铁芯的外侧。所述高压绕组套设在所述低压绕组的外侧。其中，所述高压绕组采用分段式结构，且沿轴向具有一个第一段位、一个第二段位，以及一个位于所述第一段位和所述第二段位之间的中间段位。所述电力变压器从所述中间段位的中部进线端实现进线。上述分段式高压绕组很好地解决了现有技术中的线圈绝缘厚度大且线圈填充率差的缺陷，同时降低了整体线圈的绕制难度。

依据本实用新型电力变压器的一个方面，所述中间段位相对于所述中部进线端呈对称式结构，所述第一段位和所述第二段位彼此对称地分布在所述中间段位的两端，其中所述第一段位远离油箱的底部，所述第二段位靠近所述油箱的底部。

依据本实用新型电力变压器的另一方面，所述中间段位由复数个沿轴向紧密排列的连续式线饼构成，从而增加了饼间电容，提高了对雷电冲击的耐受能力。

依据本实用新型电力变压器的再一方面，所述中间段位的连续式线饼具有辐向间隙，所述辐向间隙形成复数个中间轴向冷却油道，可适应性地满足散热需求。

依据本实用新型电力变压器的又一方面，所述第一段位还包括靠近所述中间段位的一个第一部分和远离所述中间段位的一个第二部分，其中所述第一部分由复数个第一线饼构成，并设置有复数个第一辐向垫块和复数个第一轴向冷却油道；所述第二部分由复数个第二线饼构成，并同时设置有复数个第二辐向垫块和复数个第二轴向冷却油道，以满足不同区域线圈的温控要求，从而能够确保电力变压器运行的可靠性。

依据本实用新型电力变压器的又一方面，所述第二轴向冷却油道的数量大于所述第一轴向冷却油道的数量，所述第一轴向冷却油道的数量大于所述中间轴向冷却油道的数量，从而使得温升较高的端部线圈得以快速冷却降温。

依据本实用新型电力变压器的又一方面，所述第二段位还包括靠近所述中间段位的一个第一部分和远离所述中间段位的一个第二部分，其中所述第一部分由复数个第一线饼构成，并同时设置有复数个第一辐向垫块和复数个第一轴向冷却油道；所述第二部分由复数个第二线饼构成，并同时设置有复数个第二辐向垫块和复数个第二轴向冷却油道，以满足不同区域线圈的温控要求，从而能够确保电力变压器运行的可靠性。

依据本实用新型电力变压器的又一方面，所述第二轴向冷却油道的数量多于所述第一轴向冷却油道的数量，所述第一轴向冷却油道的数量大于所述中间轴向冷却油道的数量，从而使得温升较高的端部线圈得以快速冷却降温。

依据本实用新型电力变压器的又一方面，所述第一线饼的数量多于所述第二线饼的数量。

依据本实用新型电力变压器的又一方面，电力变压器还包括一个中压绕组，设置在所述低压绕组和所述高压绕组之间，以满足不同的配电需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。其中：

图1为本实用新型一种实施方式的电力变压器的线圈结构示意图；

图2为图1中电力变压器的局部放大示意图，主要示出了高压绕组的上半部分的结构。

图3为本实用新型又一种实施方式的电力变压器的线圈结构示意图。

标号说明

铁芯 C 中压绕组 M

低压绕组 L 高压绕组 H

第一段位 H1 第二部分 H12、H22

第二段位 H2 第一线饼 m

中间段位 H3 第二线饼 n

中部进线端 S 第一轴向冷却油道 a

连续式线饼 c 第二轴向冷却油道 b

第一部分 H11、H21 中间轴向冷却油道 t

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在表示各实施方式的附图中，相同的后两位数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

在本文中，“平行”、“垂直”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

如图1，其示出了根据本实用新型一种实施方式的电力变压器的线圈结构示意图。根据本实用新型的一个具体实施方式，电力变压器包括：一个铁芯C、一个低压绕组L和一个高压绕组H。为了达到绝缘要求，将低压绕组L套设在铁芯C的外侧，并将高压绕组H 套设在低压绕组L的外侧，这样不仅能够节省绝缘材料，还能够较好地满足引线的便利性。可选的是，如图3所示，作为又一种实施方式，电力变压器还包括一个中压绕组M，其设置在低压绕组L和高压绕组H之间，以满足不同的配电需求。

值得指出的是，本实用新型的高压绕组H采用分段式结构。具体来说，高压绕组H沿着其轴向具有一个第一段位H1、一个第二段位H2，以及一个中间段位H3，该中间段位 H3位于第一段位H1和第二段位H2之间。电力变压器从中间段位H3的中部进线端S实现进线。

本实用新型的分段式高压绕组取代了现有技术中整个高压绕组都采用带有垫块的辐向屏蔽式和纠结式饼式线圈的设计形式，解决了现有技术方案所导致的线圈绝缘厚度大且线圈填充率差、生产效率低的缺陷。

较佳的是，中间段位H3相对于中部进线端S呈对称式结构。第一段位H1和第二段位H2彼此对称地分布在中间段位H3的两端，第一段位H1远离油箱的底部，第二段位 H2靠近油箱的底部。

图2示出了图1中高压绕组的上半部分的局部放大图。根据本实用新型的一个优选实施例，第一段位H1进一步还包括两个部分，即靠近中间段位H3的一个第一部分H11和远离中间段位H3的一个第二部分H12。第一部分H11由复数个第一线饼m构成，并同时设置有复数个第一辐向垫块和复数个第一轴向冷却油道a。第二部分H12由复数个第二线饼n构成，并同时设置有复数个第二辐向垫块和复数个第二轴向冷却油道b。中间段位H3 由复数个沿轴向紧密排列的连续式线饼c构成。进一步优选的是，可根据实际散热需求，在中间段位H3的连续式线饼c内部适应性地增加复数个中间轴向冷却油道t，即中间段位 H3的连续式线饼c具有辐向间隙，辐向间隙形成复数个中间轴向冷却油道t。

同理，第二段位H2也包括两个部分，即靠近中间段位H3的一个第一部分H21和远离中间段位H3的一个第二部分H22。第一部分H21由复数个第一线饼m构成，并设置有复数个第一辐向垫块和复数个第一轴向冷却油道a。第二部分H22由复数个第二线饼n构成，并设置有复数个第二辐向垫块和复数个第二轴向冷却油道b。

本领域技术人员可以理解的是，对于电力变压器而言，靠近高压绕组端部区域的冷却油的温度最高，靠近中部进线区域的冷却油的温度最低，介于端部区域和中部进线区域之间冷却油的温度处于中间值。

为了满足不同区域的温控要求，以确保电力变压器运行的可靠性，结合图2所示，第二轴向冷却油道b的数量大于第一轴向冷却油道a的数量。第一轴向冷却油道a的数量大于中间轴向冷却油道t的数量，从而使得温升较高的端部线圈得以快速冷却降温，以保证不同区域的线圈均能实现理想的降温效果。

另外，本领域技术人员还可根据实际需要进行灵活调整第一部分H11的线饼数量，作为一种可选实施例，第一线饼m的数量大于第二线饼n的数量。

值得指出的是，由于不同位置的线圈其耐冲击要求和油温耐受能力要求的不同，本实用新型高压绕组的中部区域可以采用沿轴向紧密排列的连续式线饼，即不带有辐向垫块的连续式线饼，并可选择性地适当填加轴向油隙提高此处线饼的散热能力，在其靠近端部区域的预留一定数量的线饼，减小线饼匝绝缘厚度并采用辐向垫块和轴向油道共存的散热结构，以较好地满足端部区域线圈快速降温的需求。较佳的是，设置在端部的辐向垫块还可以固定住线圈内径侧撑条，进一步提高线圈整体的稳定性。根据本实用新型的方案，还能够降低整体线圈的绕制难度，通过不同结构相结合能够增大线圈填充率，节约成本，提高产品竞争力。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。