專利名稱：開口卷鐵芯油浸式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及一種高性能的電力變壓器。

背景技術(shù)：
目前國內(nèi)傳統(tǒng)的油浸式變壓器的鐵芯大部分為疊片式結(jié)構(gòu)，由硅鋼片疊積而成。由于疊積成型的鐵芯在每層邊連接處都存在多處斜接縫，從而導(dǎo)致磁阻和鐵損的增大，使變壓器的勵磁電流也增大，降低了功率因數(shù)，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。變壓器鐵芯接縫還導(dǎo)致了運(yùn)行噪聲大的問題。為了克服上述疊片式鐵芯的缺陷，近年來國內(nèi)有許多廠家采用卷繞式鐵芯變壓器，該變壓器鐵芯是由一定形狀的硅鋼帶連續(xù)卷繞而成，變壓器性能有一定的提升，主要體現(xiàn)在空載損耗低、噪聲小。但是由于卷繞式鐵芯為無接縫結(jié)構(gòu)，也存在諸多問題，如制造設(shè)備生產(chǎn)能力受限，變壓器線圈繞線時需要專用的繞線設(shè)備，并且要帶著鐵芯進(jìn)行繞線，繞線工序困難、復(fù)雜、生產(chǎn)效率低。尤其是無法解決大中型變壓器繞線和浸漆工藝。維修方面更是非常困難，變壓器一旦線圈出現(xiàn)故障，就無法從鐵芯上取下線圈進(jìn)行更換，必然造成整個變壓器的報廢。由于存在上述缺點(diǎn)，制約了無接縫卷鐵芯的推廣和使用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明型提供了一種開口卷鐵芯油浸式變壓器，徹底解決疊片式鐵芯油浸式變壓器性能低的缺點(diǎn)和無接縫卷鐵芯油浸式變壓器存在制造工藝上的缺陷。開口卷鐵芯就是在鐵芯制造過程中，由專用的變壓器曲線開料機(jī)開出的曲線硅鋼片條料在斷開后進(jìn)行連續(xù)逐層繞制成截面為準(zhǔn)圓形的開口卷鐵芯，每層中有一個斷口，每層斷口位置在鐵芯卷繞機(jī)自動控制系統(tǒng)下按有規(guī)律的進(jìn)行線性排列，斷口位置設(shè)在上軛或下軛。本發(fā)明型所述的變壓器鐵芯中的三個芯柱的截面形狀為圓形、臺階形(外接圓形)或多邊形(外接圓形)，對應(yīng)的高、低壓線圈套的截面形狀為圓形。由于鐵芯具有的開口特性，使得整個變壓器在生產(chǎn)及維修中不需要專用的卷鐵芯線圈繞線設(shè)備。本發(fā)明型的油浸式電力變壓器的類型及容量三相油浸式變壓器的容量可在30KVA～3150KVA。
本發(fā)明型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該變壓器的鐵芯是由兩個外觀形狀為‘口’字型其截面為內(nèi)凹半圓形的單相開口卷鐵芯并排放置組成一個橫‘日’字型的矩形框體，在它們外部被一個截面為外凸半圓形的單相開口卷鐵芯框體結(jié)構(gòu)緊密包實(shí)，整個鐵芯采用厚度在0.18mm到0.35mm的冷軋硅鋼條料卷制而成。卷繞整個鐵芯所采用的三個單相鐵芯全部是硅鋼帶在切斷后連續(xù)繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷，連續(xù)繞制的優(yōu)點(diǎn)便是使鐵芯更為緊密及鐵芯斷口整齊無毛刺。鐵芯三個芯柱的截面都是由兩個內(nèi)凹半圓形和一個外凸半圓形對接而成，三個芯柱截面為圓形。本發(fā)明型上述的每只單相開口卷鐵芯的截面形狀還可以為臺階形(外接半圓形)或多邊形(外接半圓形)，拼裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面相對應(yīng)的為臺階形(外接圓形)或多邊形(外接圓形)。每只單相開口卷鐵芯的開口位置可在上軛或下軛。采用上述結(jié)構(gòu)的單相開口卷鐵芯制作的三相三芯柱開口卷鐵芯經(jīng)過退火工藝處理后可分別將鐵芯開口處逐層打開呈‘U’型結(jié)構(gòu)，把繞制好的變壓器所需的初級、次級線圈套入三個芯柱中，然后將鐵芯層層閉合并安裝夾件，將裝配好的鐵芯放入油箱中加上封蓋引出接線端，四組散熱片分布在四個側(cè)面上。
本發(fā)明型的有益效果是，開口卷鐵芯油浸式變壓器具備磁路更短、功率因數(shù)更高、體積更小、抗突發(fā)短路的能力強(qiáng)、工藝條件好等優(yōu)良特點(diǎn)，而且做同種容量的變壓器比傳統(tǒng)的變壓器的生產(chǎn)成本可下降10％以上。在生產(chǎn)制造過程中不需要專用的卷鐵芯專用的繞線設(shè)備，線圈可單獨(dú)繞制，提高了生產(chǎn)效率。變壓器在使用中線圈一旦出現(xiàn)故障，可將變壓器鐵芯開口處打開，然后取出線圈進(jìn)行維修與更換，從根本上解決了卷鐵芯由于無接縫而產(chǎn)生的諸多問題。



下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明型進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明型的鐵芯視圖。
圖2是本發(fā)明型芯柱截面為圓形的視圖。
圖3是本發(fā)明型芯柱截面為臺階形(外接圓形)的視圖。
圖4是本發(fā)明型芯柱截面為多邊形(外接圓形)的視圖。
圖5斷口位置在上軛的鐵芯的視圖。
圖6斷口位置在下軛的鐵芯的視圖。
圖7本發(fā)明型中裝配完畢的鐵芯的視圖。
圖8本發(fā)明型的外觀視圖。
圖9單相鐵芯每層硅鋼片的視圖。
圖1中對應(yīng)不同容量的鐵芯的尺寸范圍H的范圍是400mm到2000mm；H1的范圍是350mm到1800mm；Hw的范圍是300mm到1500mm；L1的范圍是125mm到450mm；L的范圍是400mm到950mm；Mo的范圍是170mm到750mm；軛寬范圍是100mm到350mm。
圖2中對應(yīng)不同容量變壓器芯柱截面圓直徑范圍是60mm到500mm。
圖3中變壓器的鐵芯芯柱截面的臺階數(shù)稱之為鐵芯的級數(shù)(用n來表示)，對應(yīng)不同容量變壓器n的范圍是5～19，截面外接圓的直徑范圍是60mm到500mm，圖3中的n＝11。
圖4中對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面的多邊數(shù)的范圍是8～50，截面外接圓的直徑范圍是60mm到500mm。
圖8中對應(yīng)不同容量的變壓器外觀尺寸范圍h的范圍是700mm到2800mm；h1的范圍是200mm到1200mm；b1的范圍是500mm到2500mm；b2的范圍是400mm到1800mm。
具體實(shí)施方案 參見圖1，該變壓器鐵芯由兩個外觀形狀為‘口’字型截面為內(nèi)凹半圓形的單相開口卷鐵芯(1)、(2)并排放置構(gòu)成一個橫‘日’字型的矩形框體，另一個截面為外凸半圓形的單相開口卷鐵芯矩形框體(3)將(1)、(2)包裹其內(nèi)。參見圖2，鐵芯三個芯柱的截面都是由兩個內(nèi)凹半圓形和一個外凸半圓形對接成圓形，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面均為圓形。卷繞整個鐵芯所采用的三個單相鐵芯全部是硅鋼帶在切斷后連續(xù)繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷。參見圖3，若每只開口卷鐵芯的截面形狀為臺階形(外接半圓形)，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面均為臺階形(外接圓形)。參見圖4，若每只開口卷鐵芯的截面形狀為多邊形(外接半圓形)，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面均為多邊形(外接圓形)。對應(yīng)的線圈套的截面形狀為圓形。參見圖5、圖9，鐵芯開口處是由硅鋼帶逐層間有斷口且均勻分布條料卷繞而成，開口位置可在上軛(4)～(6)時，兩個內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(17)及一個外單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(18)；參見圖6、圖9，開口位置也可在下軛(7)～(9)，兩個內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(20)及一個外單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(19)。參見圖7，將拼裝完成型鐵芯經(jīng)整形后進(jìn)行熱處理，再將開口鐵芯在開口縫隙處層層打開成一U型，將繞制好的高、低壓線圈裝入三個鐵芯柱中，然后將鐵芯層層閉合復(fù)原綁扎固定安裝夾件并放入油箱中加上封蓋。參見圖8，從頂部引出三個高壓套管(13)和三個低壓套管(11)及地線(16)，油位計(15)、排氣裝置(12)、分接開關(guān)(10)，四組散熱片(14)分布在四個側(cè)面上。
權(quán)利要求
1. 開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是變壓器的鐵芯由兩個外觀形狀為‘口’字型截面為內(nèi)凹半圓形的單相開口卷鐵芯(1)、(2)并排放置構(gòu)成一個橫‘日’字型的矩形框體，另一個截面為外凸半圓形的單相開口卷鐵芯矩形框體(3)將(1)、(2)包裹其內(nèi)，鐵芯三個芯柱的截面都是由兩個內(nèi)凹半圓形和一個外凸半圓形對接成圓形，拼裝完畢的鐵芯三個柱的截面全為圓形，對應(yīng)不同容量變壓器的芯柱截面圓的直徑范圍是60mm到500mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是每只單相開口卷鐵芯(1)、(2)、(3)的截面形狀為臺階形(外接半圓形)，拼裝完畢的鐵芯三個柱的截面全為臺階形(外接圓形)，對應(yīng)不同容量變壓器n的范圍是5～19，截面外接圓的直徑范圍是60mm到500mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是每只單相開口卷鐵芯(1)、(2)、(3)的截面形狀為多邊形(外接半圓形)，拼裝完畢的鐵芯三個柱的截面全為多邊形(外接圓形)，對應(yīng)不同容量變壓器芯柱截面的多邊數(shù)的范圍是8～50，截面外接圓的直徑范圍是60mm到500mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是鐵芯的斷口位置在兩個位置，在上軛(4)～(6)、在下軛(7)～(9)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是每只單相鐵芯是由硅鋼帶在切斷后連續(xù)繞制而成，卷繞每只單相鐵芯所采用的硅鋼帶厚度在0.18mm～0.35mm之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯的尺寸范圍，H的范圍是400mm到2000mm；H1的范圍是350mm到1800mm；Hw的范圍是300mm到1500mm；L1的范圍是125mm到450mm；L的范圍是400mm到950mm；Mo的范圍是170mm到750mm；軛寬范圍是100mm到350mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是對應(yīng)不同容量變壓器的外觀尺寸范圍，h的范圍是700mm到2800mm；h1的范圍是200mm到1200mm；b1的范圍是500mm到2500mm；b2的范圍是400mm到1800mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是變壓器外部頂端的三個高壓套管(13)在第一排，油位計(15)、排氣裝置(12)、分接開關(guān)(10)在第二排，三個低壓套管(11)及地線(16)在第三排，四組散熱片(14)分布在四個側(cè)面上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是相關(guān)干式變壓器的種類及容量，三相油浸式變壓器，容量在30KVA～3150KVA。
全文摘要
一種開口卷鐵芯油浸式變壓器。它包括油箱、高壓套管(13)、低壓套管(11)、地線(16)、油位計(15)、排氣裝置(12)、分接開關(guān)(10)、四組散熱片(14)。它的鐵芯是由兩個截面為半圓形的單相開口卷鐵芯并排放置和一個包圍在這兩鐵芯外的方框形截面也為半圓形的單相開口卷鐵芯構(gòu)成。在生產(chǎn)過程中，由于鐵芯的開口性，使得線圈可單獨(dú)繞制，在生產(chǎn)及維修時可在開口縫隙處將鐵芯打開進(jìn)行安裝或更換線圈。
文檔編號H01F27/14GK101271756SQ200710038169
公開日2008年9月24日 申請日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者俠 齊 申請人:俠 齊