[发明专利]截面为椭圆形开口卷铁芯油浸式变压器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种高性能的电力变压器。属于电学技术领域。

背景技术

电力变压器的铁芯、线圈和油箱组成中，油浸式变压器容量在800kVA以上的铁芯大部分还在采用硅钢片叠积而成的叠片式技术结构。叠片铁芯的每层边连接处由于都存在多处斜接缝，导致磁阻和铁损增大，使变压器的励磁电流也增大，降低了功率因数，严重影响了电网的供电质量；叠片铁芯的接缝还导致了变压器运行噪声大。较为先进的采用了卷铁芯工艺技术，克服了叠片铁芯的缺陷，卷铁芯提升了变压器性能，具有空载损耗低、噪声小优点。但是由于卷铁芯为无接缝结构设计，仍有难以克服的诸多问题。比如，制造变压器线圈工艺需要专用的绕线设备带着铁芯进行绕线，绕线工序困难、复杂、生产效率低，导致产能受限。尤其大、中型变压器的绕线和浸漆工艺制造无法解决；用户维修也非常困难，变压器一旦线圈出现故障，就造成整个变压器的报废；制约了卷铁芯的推广和使用。

发明内容

本发明提供一种截面为椭圆形开口卷铁芯油浸式电力变压器，彻底解决叠片铁芯油浸式电力变压器性能低和无接缝卷铁芯油浸式电力变压器存在于制造、工艺技术、维修上的缺陷。本发明所述的开口卷铁芯油浸式电力变压器的工艺、技术流程，铁芯采用专用设备，即本申请人在申请号为200610029267.9中提供圆、椭圆、立体三角型开口铁芯卷绕机生产；由专用的变压器折线开料机开出的曲线硅钢片条料再断开后进行连续逐层绕制成截面为准椭圆形铁芯，每层中有一个断口，每层断口位置在铁芯卷绕机自动控制系统下按有规律的进行线性排列，断口位置设在边柱、上轭或下轭。本发明所述的截面为椭圆型开口卷铁芯的三个芯柱的截面形状随不同容量变压器内在技术要求设计，可呈椭圆形、台阶形(内接椭圆形)或多边形(内接椭圆形)，对应的线圈套的截面形状为椭圆形；由于铁芯呈现出开口特性，使得整个变压器制造及维修中不需要卷铁芯专用的线圈绕线设备。特别是芯柱是椭圆形结构空载损耗比同类卷铁芯又下降10％，空载电流下降约20％，噪声降低4分贝以上，比截面呈圆形结构的卷铁芯节省硅钢带10％左右，变压器整体制造成本降低10％以上。

本发明的技术特征在于开口卷铁芯油浸式电力变压器铁芯的截面为椭圆形，对应不同容量变压器的长轴和短轴(即a和b)的比例范围是1∶0.4～1∶0.7，长轴的尺寸范围是20mm到500mm，短轴的尺寸范围是10mm到350mm；铁芯框体是由两个外观形状为口字型其截面为内凹半椭圆形的开口卷铁芯并排放置构成一个外观形状为横“日”字型铁芯框体，在横“日”字型铁芯框体外部被一个外观形状为大口字型其形截面为外凸半椭圆形的开口卷铁芯框体紧密包实；铁芯三个芯柱的截面都是由两个内凹半椭圆形和一个外凸半椭圆形对接而成，三个芯柱截面为椭圆形。卷绕铁芯工艺要求将硅钢带条料在切断后连续绕制使铁芯更为紧密，铁芯断口的间隙为0.2mm，硅钢带的厚度在0.18mm到0.35mm之间。本发明所述的每只单相开口卷铁芯的截面形状呈半椭圆形、台阶形(内接半椭圆形)、多边形(内接半椭圆形)结构，拼装完后的铁芯三个芯柱的截面呈椭圆形、台阶形(内接椭圆形)、多边形(内接椭圆形)结构的柱体。铁芯开口位置可在上轭或下轭也可在边柱；卷制好的铁芯需退火工艺处理；完成了铁芯制作再将将铁芯U形开口处打开，把绕制好的变压器所需的初级、次级线圈进行装配，将装配好的器身放入油箱中加上封盖引出接线端，箱体四组散热片分布在四个侧面。椭圆形开口卷铁芯油浸式变压器对应的变压器种类为三相油浸式变压器，容量在30KVA～3150KVA。

本发明效果。相对同类技术方案，截面为椭圆形开口卷铁芯油浸式电力变压器的性能比截面为圆形的卷铁芯变压器，磁路更短、功率因数更高、体积更小、抗突发短路的能力强、工艺条件好、硅钢带节省10％左右；在生产工艺中不再需要专用的卷铁芯专用绕线设备，线圈可单独绕制，提高了生产效率，生产成本可下降10％以上。变压器在使用中线圈一旦出现故障，可将变压器铁芯开口处打开，取出线圈进行维修与更换，彻底解决了卷铁芯由于无接缝而产生的诸多问题。

附图说明

结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明型的铁芯视图；图2是本发明型芯柱为椭圆形的芯柱截面视图；图3是本发明型芯柱为台阶形(内接椭圆形)的芯柱截面视图；图4是本发明型芯柱为多边形(内接椭圆形)的芯柱截面视图；图5断口位置在上轭的铁芯的视图；图6断口位置在下轭的铁芯的视图；图7装配完的铁芯的视图；图8本发明型的外观图；图9单相铁芯每层硅钢片的视图。