[发明专利]消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具

说明书

技术领域

该发明涉及一种加热模具，特别涉及一种消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，属于变压器制造领域。

背景技术

目前，在电力系统常规变压器制造行业中，变压器的制作多采取油浸的方式或环氧树脂浇注的方式，即将绕制好的变压器一次、二次绕组（或称高、低压线圈）包扎处理后放入封闭的变压器油箱中进行抽真空和浸油处理，生产制作成油浸式变压器（简称油变）或将绕制好的变压器一次、二次绕组（或称高、低压线圈）分别放入半封闭的模框中，再放入到真空固化加热炉中，注入环氧树脂进行抽真空和加热固化处理，生产制作成干式变压器（简称干变）。由于它们所采用的是单线绕组的制造工艺，其层间绝缘相对较厚，耐压性也比较易容达到，线圈的制造工艺也相对容易的多。因此其对模具的制作要求也相对简单化。然而，生产出来的变压器只有基本的变电功能，对外界线路产生的谐波不能起到阻隔作用，对变压器产生的无功功率也不能达到有效补偿，导致用电效率下降，需外加电力电容器来提高变压器的功率因素，从而使用户的使用成本增加。同时，对用电线路中产生的谐波问题，不能得到有效的防治，谐波的产生导致变压器损耗加大，低电压设备的抗干扰能力差，特别是电信、IT和医疗行业，易导致突发事故的发生。

消谐补偿变电装置又称容性变压器，由于容性变压器的电容特性即一次、二次线圈绕组并联绕制的生产工艺特点，要求变压器的一次绕组和二次绕组两极间的层间距离相应较小（按照电容器的绕制方法制作），且层间距离越小，电容量越大，变压器的结构也就相应的越小。但是，要求两极间的层间绝缘耐压性和抗局放性也就越高。

因为电容的特性要求，两极间距离越小电容量越大，两极的面积越大电容量越大；与之相反，容性变压器的线圈绕制两极间的层间绝缘越厚（即层间距离越大）耐压性和抗局放性也就越高；两者相互矛盾。但是，在变压器的制造行业中，极间的耐压性和抗局放性又与极间（或层间）绝缘材料所包含的空气和绝缘材料绝缘特性有很大的关系。

因此，为了解决好容性变压器既能使之有较大的电容量，又能使之具有较好的耐压性和抗局放性等以之相矛盾的技术问题，首先从容性变压器的两极间（层间）绝缘入手，解决好层间绝缘间的排气、绝缘材料的绝缘性和绝缘材料的自粘固化问题，以弥补上述不足。

鉴于以上要求，容性变压器层间绝缘材料采用纵向拉伸收缩聚脂膜耐高温和耐高压的特点，在涡流加热模具中进行涡流加热，即将容性变压器的线圈绕组通电，运用电磁感应原理，在线圈绕组表面产生涡流磁场，再通过线圈绕组外部模具的金属材料表面形成磁阻发热，然后将金属模具涡流产生的热量利用模具金属表面传递到容性变压器线圈绕组上，使得线圈绕组的两极间绝缘材料受热，（即纵向拉伸收缩聚脂膜受热）产生纵向收缩，将层间气体挤压排出，让两极板（线圈金属箔）与绝缘材料充分粘接，达到容性变压器线圈绕组烧结的目的。从而提高容性变压器的电容量和耐压性、抗局放能力，且变压器的结构也大大缩小。那么，设计和制作容性变压器涡流加热模具是实现容性变压器线圈绕组涡流加热烧结工艺的关键。

一般的模具在线圈绕组烧结过程中存在以下问题。

1、容性线圈经过加热后，匝间绝缘膜受热产生纵向收缩，将模具模芯抱死，烧结成形后的容性线圈无法脱离模具，易造成线圈报废。

2、模具模芯的横向通磁磁阻截面与模具外套横向通磁磁阻截面不同，使模具模芯与模具外套所产生的热量发生变化，通常通磁横向截面越大，产生的热量越小。

3、模具模芯和模具外套的纵向散热面积相差比较大；易导致容性线圈内、外受热不均匀。

4、容性线圈在模具中加热后线圈材料产生膨胀，模具冷却后线圈材料产生收缩，需解决和控制材料膨胀与收缩的弹性变化。

5、容性线圈经过涡流加热和抽真空处理后，需进行充氮气固化处理。

6、模具内、外热度的监测与控制困难。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对以上问题提供一种能够保证容性变压器的线圈绕组烧结工艺顺利实现的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具。