[发明专利]换位导线绕制的线圈结构

说明书

技术领域

本发明属于变压器领域，涉及一种在大型电力变压器中电压等级为35千伏及以下的电流较大的连续式线圈结构的特殊设计，具体地说是一种换位导线绕制的特殊半匝式连续式线圈结构。

技术背景

目前，大容量电力变压器中的电压等级为35千伏及以下的中低压线圈，由于电压较低，当电流较小匝数较多时，一般采用多根普通导线或换位导线并绕的连续式线圈结构；当电流很大而匝数较少时，一般采用多根普通导线或换位导线并绕的单螺旋式或双螺旋式线圈结构；如果考虑变压器抗突发短路的机械性能时，由于螺旋式线圈存在相当的反弹力且在抵抗向外辐向变形时存在相对的弱点，因此通常优先选择为多根普通导线或换位导线并绕的连续式线圈作为中低压线圈最合理的线圈型式。

但随着变压器用户对变压器容量、电压、接法的技术要求日趋个性化和定制化，考虑变压器首先必须满足的阻抗、损耗等重要参数的要求，对中低压线圈的电抗高度和辐向尺寸有着更多的限制，于是在有些规格的大型电力变压器中就出现了原有的常规线圈结构型式不能满足要求的情形：如果采用每个线饼匝数为1匝的螺旋式线圈结构，由于匝数相对偏多，而出于制造工艺的限制，线圈导线的轴向规格不能取太小，使得线圈的电抗高度偏大，与其他线圈不匹配；如果采用每个线饼匝数为2匝或以上整数匝的常规连续式线圈结构，线圈的匝数有相对偏少，使得线圈的段数太少，同样出于制造工艺的限制，线圈的轴向规格不可能取太大，使得线圈的电抗高度偏小，一样与其他线圈不匹配；此时，就有必要设计一种新的线圈结构型式，应用于电流较大匝数较少的线圈中，其电抗高度和辐向尺寸介于常规的连续式线圈和螺旋式线圈之间，且能和其他线圈恰当匹配，以满足变压器阻抗和损耗的多样化要求。

发明内容

本发明的目的是要提供一种换位导线绕制的换位导线绕制的线圈结构，它能有效地填补常规的连续式线圈和螺旋式线圈两种结构型式之间的中间地带，其电抗高度和辐向尺寸能和其他线圈恰当匹配以满足变压器阻抗和损耗的多样化要求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种换位导线绕制的线圈结构，包括第一换位导线、第二换位导线和垫块，其改进点在于：线圈结构为所述第一换位导线和第二换位导线两股换位导线并绕的连续式线圈且每段匝数少于1.5匝。

线圈的垫块档数为2N档，则连续式线圈正常段的匝数不超过匝，而首末端出头段的匝数则为匝。

在设计电流较大匝数较少且不能采用常规的螺旋式线圈或连续式线圈结构时，将每个线段的匝数名义上设计为1.5匝，采用两股换位导线并绕，即线圈的辐向宽度尺寸为名义上为3股换位导线的宽度尺寸。在实际匝数设计时，为保证线圈辐向尺寸不超差，根据产品开发过程中的经验总结，正常段及首末端出线段的匝数则有着特定的限制。

本发明可有效地填补现有的连续式线圈和螺旋式线圈两种结构型式之间的中间地带，其电抗高度和辐向尺寸则能和其他线圈恰当匹配以满足更多变压器阻抗和损耗的多样化要求。这种线圈结构承袭了连续式线圈的较强的抗短路能力特性，且不需要进行任何的特殊换位。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，标示换位导线绕制的线圈结构的正常段绕制结构及成型垫块配置；

图2为本发明的结构示意图，标示换位导线绕制的线圈结构的首末端出头段绕制结构及成型垫块配置。

(其中，图中，N表示内换位中心，W表示外换位中心。)

具体实施方式

以下对照附图，通过具体实施方式的描述，对本发明作出进一步说明。

如图1与图2所示，一种换位导线绕制的线圈结构，包括第一换位导线1、第二换位导线2和垫块3，线圈结构为所述第一换位导线1和第二换位导线2两股换位导线并绕的连续式线圈且每段匝数少于1.5匝。

线圈的垫块4档数为2N档，则连续式线圈正常段的匝数不超过匝，而首末端出头段的匝数则为匝。

在设计电流较大匝数较少且不适用常规的螺旋式线圈或连续式线圈时，将每个线段的匝数名义上设计为1.5匝，采用第一换位导线1和第二换位导线2的两股换位导线并绕且每段匝数略少于1.5匝的半匝式连续式线圈。两股换位导线并绕，即线圈的辐向宽度尺寸为名义上为三股换位导线的宽度尺寸。

在绕制正常线段时，将两股并绕的换位导线前后错开3档撑条的位置，以利于平滑过渡，保证线圈各线段的辐向尺寸不超差。在实际匝数设计时，为保证线圈辐向尺寸不超差，正常段及首末端出线段的匝数则应遵循如下的限制。