[发明专利]一种开口卷铁芯干式变压器

说明书

所属技术领域

本发明型涉及变压器制造领域。

背景技术

干式变压器主要由铁芯和线圈组成，目前国内传统干式变压器的铁芯结构为叠片式和卷绕式两种。叠片式铁芯是由硅钢片叠积而成，由于叠积成型的铁芯在每层边连接处都存在多处斜接缝，从而导致磁阻和铁损的增大，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，铁芯接缝的存在还导致了运行噪声大的问题。卷绕式铁芯又称为卷铁芯，是由一定形状的硅钢带卷绕而成，卷铁芯较叠片式铁芯的性能有一定的提升，主要体现在空载损耗低、噪声小。但是由于卷铁芯为无接缝结构，也存在诸多问题，如：制造设备生产能力受限，铁芯线圈绕线时需要专用的绕线设备，并且要带着铁芯进行绕线，绕线工序困难、复杂、生产效率低。尤其是无法解决大中型变压器绕线和浸漆工艺。维修方面更是非常困难，变压器一旦线圈出现故障，就无法从铁芯上取下线圈进行更换，必然造成整个变压器的报废。由于存在上述缺点，制约了无接缝卷铁芯的推广和使用。

发明内容

本发明型提供了一种开口卷铁芯干式变压器，它是芯柱截面为扁圆形的开口卷铁芯，彻底解决了叠片式铁芯变压器的性能低及卷铁芯变压器工艺制造上的问题。开口卷铁芯就是在铁芯制造过程中，由专用的铁芯曲线开料机开出的曲线硅钢片条料在断开后进行连续逐层绕制成铁芯，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，断口位置设在上轭或下轭。本发明型所述的变压器铁芯中的三个芯柱的截面形状可以为扁圆形、台阶形(外接扁圆形)或多边形(外接扁圆形)，对应的高、低压线圈套的截面形状为扁圆形。由于铁芯具有开口特性，使得整个变压器在生产及维修中不需要专用的卷铁芯线圈绕线设备。本发明型涉及的干式变压器的种类及容量：三相F级环氧树脂干式变压器，容量在30KVA～3150KVA；H级NOMEX浸渍式非包封绝缘干式变压器，容量在30KVA～3150KVA。

本发明型解决其技术问题所采用的技术方案是：该干式变压器的铁芯芯柱的截面为扁圆形。该变压器的铁芯是由两个外观形状为“口”字型其截面呈内凹半扁圆形的单相开口卷铁芯并排放置构成一个外观形状呈横“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呈大“口”字型其形截面呈外凸半扁圆形的单相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扁圆形和一个外凸半扁圆形对接而成，三个芯柱截面为扁圆形。整个铁芯采用厚度在0.18mm到0.35mm的冷轧硅钢条料卷制而成，卷绕整个铁芯所采用的三个单相铁芯全部是硅钢带在切断后连续绕制而成，而不是将绕制好的铁芯逐层割断，连续绕制的优点便是使铁芯更为紧密及铁芯断口整齐无毛刺。本发明型上述的每只单相开口卷铁芯的截面形状还可以为台阶形(外接半扁圆形)或多边形(外接半扁圆形)，组装完毕的铁芯三个芯柱的截面相对应的为台阶形(外接扁圆形)或多边形(外接扁圆形)。芯柱与芯柱之间的连接部分便是铁芯铁轭，铁芯开口位置可在下轭也可在上轭。将开口铁芯处逐层分别打开后呈U型，把绕制好的变压器所需的初级、次级线圈套入三个芯柱中，然后将铁芯层层闭合并安装上、下夹件，最后引出高压接线端和低压接线端即为完整的干式变压器。

本发明型的有益效果是，这种干式变压器具有磁路短、功率因数高、体积小、抗突发短路能力强、工艺条件好等优点。而且空载损耗下降10％，空载电流下降约20％，噪声降低4分贝以上，节省硅钢带10％。当截面形状呈台阶形(外接扁圆形)时，材料的利用率是100％，整体生产成本可下降10％以上。在生产制造过程中不需要专用的卷铁芯专用的绕线设备，线圈可单独绕制，提高了生产效率。在变压器使用中，变压器线圈一旦出现故障，可将变压器铁芯开口处打开后取出线圈进行维修与更换，从根本上解决了无接缝卷铁芯不能维修的缺陷。同时由于芯柱截面为扁圆形，使得磁路更短，损耗减小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明型进一步说明。

图1本发明型的芯柱呈扁圆形的截面视图。

图2本发明型的铁芯分解视图。

图3本发明型的芯柱呈台阶形(外接扁圆形)的截面视图。

图4本发明型的芯柱呈多边形(外接扁圆形)的截面视图。

图5本发明型的芯柱呈扁圆形的截面视图。

图6断口位置在上轭的铁芯的视图。

图7断口位置在下轭的铁芯的视图。

图8本发明型变压器的外观图。

图9单相铁芯每层硅钢片的视图。