非晶合金干式变压器的制作方法

本发明涉及变压器技术领域，特别涉及一种非晶合金干式变压器。

背景技术：

我国是世界上能源消费增长最快的国家，同时也是能源紧缺国家，节能是我国建设节约型社会的一项必不可少的国策。为满足社会可持续发展和保护生态环境的需要，国家发展和改革委员会已将非晶合金变压器列为重点推广节电产品，非晶合金变压器是用新型导磁材料—非晶合金来制作铁心的新型节能变压器。它比用硅钢片作为铁心的变压器空载损耗下降70%以上，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。

目前现有的非晶合金变压器一般都是在铁芯上绕制绕组，绕制时十分不便，绕线工艺复杂，极大地影响了装配的效率。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种非晶合金干式变压器，绕组可单独绕制后套入到单框铁芯中，有效地提高了装配效率，且变压器工作稳定，使用寿命长。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种非晶合金干式变压器，包括非晶合金铁芯、绕组、上夹件、下夹件和侧夹件，所述非晶合金铁芯有上下两层，每层由两个小的单框铁芯和两个大的单框铁芯组成，所述两个小的单框铁芯和两个大的单框铁芯均平行设置，所述两个大的单框铁芯相邻设置，所述两个小的单框铁芯位于两个大的单框铁芯的左右两侧，所述每个单框铁芯的横截面为矩形，所述每个单框铁芯的下轭部分均被切割出切割缝，所述切割缝由多条相互错位的短缝组成，所述绕组装配在非晶合金铁芯上，所述上夹件位于非晶合金铁芯的上方，所述下夹件位于非晶合金铁芯的下方，所述侧夹件位于非晶合金铁芯的两侧，所述上夹件、下夹件和侧夹件共同包裹住非晶合金铁芯。

进一步地，所述绕组包括高压绕组和低压绕组，所述低压绕组位于高压绕组内侧，所述高压绕组为环氧树脂浇注刚体结构，所述低压绕组由铜箔绕制，所述低压绕组内侧设置有环氧板。

进一步地，所述高压绕组和低压绕组的截面均为矩形。

进一步地，所述高压绕组和低压绕组的截面均为正方形。

进一步地，所述高压绕组内设置有气道孔。

进一步地，所述每个单框铁芯的短缝的搭接长度为12-16mm。

进一步地，所述上夹件、下夹件和侧夹件均由钢板折成匚形，所述上夹件、下夹件和侧夹件之间均通过螺栓连接。

进一步地，所述绕组与上夹件、下夹件、侧夹件之间设置有垫块，所述垫块由压钉进行压紧。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种非晶合金干式变压器，每个单框铁芯的下轭部分均被切割出切割缝，当需要套入绕组时，只需将切割缝打开，单框铁芯即成为一开口的U形框体，绕组就可以直接套入到单框铁芯中，因此，绕组可单独绕制，绕线非常方便，极大地降低了绕组的绕制难度，提高了装配效率；高压绕组为环氧树脂浇注刚体结构，足以承受铁心质量和短路时产生的轴向电动力，在低压绕组内的长宽方向加垫环氧板以增强其强度，使低压绕组可以承受铁心质量和短路时产生的轴向电动力；将高压绕组和低压绕组均设置成截面为正方形，使低压绕组在承受短路时向内收缩的径向电动力的受力变形最小；在高压绕组内设置有气道孔，起散热的作用，防止高压绕组温度过高而影响变压器的工作；上夹件、下夹件和侧夹件均由钢板折成匚形，且上夹件、下夹件和侧夹件之间均通过螺栓连接，共同包裹住非晶合金铁芯，使非晶合金铁芯不会过于受力，只承受自身的质量，没有其他的压紧力，避免非晶合金铁芯受外加应力后损耗增加，噪声增大；采用非晶合金制作铁芯，非晶合金材料制造时使用较低能源以及其超低损失特性，大幅节省电力消耗可减少电厂发电量，相对的减少SO2,CO2废气的排放，降低对环境污染及温室效应；另外非晶合金铁芯工作温度低，绝缘劣化小，变压器使用寿命长，非晶合金变压器损耗极低，产生热量少，温度上升慢，故整个变压器运行温度低，绝缘劣化缓慢，可靠性高，变压器寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为非晶合金铁芯的结构示意图。

图4为绕组处的结构示意图。

图5为装配图。

图6为图5的侧视图。

附图标记列表：

1、非晶合金铁芯；2、单框铁芯；3、切割缝；4、绕组；5、上夹件；6、下夹件；7、侧夹件；8、高压绕组；9、低压绕组；10、环氧板；11、气道孔；12、垫块；13、高压接线端；14、低压接线端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

结合附图，本发明所述的一种非晶合金干式变压器，包括非晶合金铁芯 1、绕组4、上夹件5、下夹件6和侧夹件7，所述非晶合金铁芯 1有上下两层，每层由两个小的单框铁芯2和两个大的单框铁芯2组成，所述两个小的单框铁芯2和两个大的单框铁芯2均平行设置，所述两个大的单框铁芯2相邻设置，所述两个小的单框铁芯2位于两个大的单框铁芯2的左右两侧，所述每个单框铁芯2的横截面为矩形，所述每个单框铁芯2的下轭部分均被切割出切割缝3，所述切割缝3由多条相互错位的短缝组成，所述绕组4装配在非晶合金铁芯 1上，所述上夹件5位于非晶合金铁芯 1的上方，所述下夹件6位于非晶合金铁芯 1的下方，所述侧夹件7位于非晶合金铁芯 1的两侧，所述上夹件5、下夹件6和侧夹件7共同包裹住非晶合金铁芯 1。

其中，非晶合金是一种厚度仅为0.3mm的特殊的软磁性材料，当套入绕组4时，将该切割出的短缝逐层打开，单框铁芯2即成为一开口的U形框体，然后将绕好的绕组4套入到单框铁芯2中，套好绕组4后将短缝逐层搭接好，然后用胶水或耐高温胶封堵，以防止铁心碎片产生和减小接缝处的震动；装配时采用平装式，这样对于非晶卷铁芯开口损坏最小，接缝质量最好，有效的避免碎片落入绕组4内；非晶合金铁芯 1与绕组4装配好，引出高压接线端13和低压接线端14成为完整的干式变压器，如图5、图6所示。

由于非晶合金带材的特殊性决定了非晶合金变压器铁心选择矩形截面，从成本和绝缘距离的角度考虑，高低绕组4和低压绕组9也设计成矩形，参见图4。

非晶合晶铁芯产品的缺点是抗突发短路能力较差，由于其绕组4为矩形，受力不及圆形绕组4均匀，承受短路电动力时容易受力变形，而且，非晶合金干式变压器结构的特殊性，不是采用将铁心作为主承重结构件的传统设计方案，而是绕组4轴向承重结构，另外，绕组4轴向通过垫块12压紧在上下夹件6间，高压绕组8为环氧树脂浇注刚体结构，足以承受铁心质量和短路时产生的轴向电动力，低压绕组9为铜箔绕制，其刚性不如树脂浇注。因此，矩形截面的箔绕低压绕组9承受短路时向内收缩的径向电动力成了非晶合金干式变压器承受短路时的最严酷点，因此，为了解决这个问题，将高压绕组8和低压绕组9均设置成截面为正方形，这种情况下受力变形最小，又在低压绕组9内的长宽方向加垫环氧板10以增强其强度，使绕组4可以承受铁心质量和短路时产生的轴向电动力。

本发明所述的高压绕组8内设置有气道孔11，起散热的作用，防止高压绕组8温度过高而影响变压器的工作。

本发明所述的每个单框铁芯2的短缝的搭接长度为12-16mm，保证切割开的短缝搭接好后连接稳定，不会出现缝隙。

非晶合金干式变压器结构上与传统的干式变压器差异较大，由于非晶合金材料的特殊性，受外加应力后，损耗会增加 145 左右，噪声也随之增大，严重影响性能。因此，必须保证非晶合金铁心不受外加应力。为了不让铁心过于受力，铁心悬挂在绕组4上，铁心只承受自身的质量，没有其他的压紧力。结构上器身上下左右采用匚形弯板结构的夹件装配结构，绕组4和铁心由结构件支撑，如图1所示，上夹件5、下夹件6与侧夹件7均是由钢板折成的匚形结构。上、下夹件6与侧夹件7之间均由螺栓连接，从而将整个铁芯与线圈固定，同时在线圈与夹件之间放置垫块12，垫块12由压钉进行压紧。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。