你了解變壓器線圈結構嗎?線圈是變壓器的心臟,是變壓器變換和輸配電能的中樞。要保證變壓器長期安全可靠地運行,對變壓器的線圈有著更嚴格的要求,跟著小編一起去看看吧!
a. 電氣強度。在變壓器長期運行中,其絕緣( 其中最主要是線圈的絕緣) 必須能可靠地承受住以下四種電壓的作用,即雷電沖擊過電壓、操作沖擊過電壓、暫態(tài)過電壓和長期工作電壓。操作過電壓與暫態(tài)過電壓統(tǒng)稱內(nèi)部過電壓。
b. 耐熱強度。線圈耐熱強度包含兩方面:
1)在變壓器長期工作電流作用下,保證線圈絕緣的使用壽命等于變壓器的使用壽命;2)變壓器在運行條件下,發(fā)生突然短路時,線圈應能承受住短路電流所產(chǎn)生的熱作用而無損傷。
c. 機械強度。線圈應能承受突發(fā)短路時,短路電流所產(chǎn)生的電動力作用而無損傷。
一、變壓器線圈結構
1.層式線圈的基本結構
層式線圈每層如筒狀,連續(xù)繞成。多層層式是由若干個這樣的層同心排列組成,層間導線通常亦連續(xù)統(tǒng)制。雙層及多層層式線圈結構簡單,生產(chǎn)效率高,常用于35千伏級及以下的中小型油浸式變壓器。雙層及四層層式一般用作400V 的低壓線圈,多層層式一般用作3kV 及以上的低壓或高壓線圈。
2.餅式線圈的基本結構
餅式線圈一般用扁線繞成,線段如餅狀,其散熱性能好,機械強度高,因此適用范圍很大。餅式線圈包括各種連續(xù)式、糾結式、內(nèi)屏蔽式、螺旋式,等等。特種變壓器用的交錯式、“8”字線圈等也屬于餅式。幾種常用餅式線圈的基本結構分類簡述如下:
1)連續(xù)式線圈。連續(xù)式線圈線段數(shù)大約為30 ~ l40 段,并且一般為偶數(shù)( 端部出線) 或4 的倍數(shù)( 中部或端部出線),以保證線圈的線端首尾出頭均同時在線圈的外側或內(nèi)側引出。外線圈的匝數(shù)可為整數(shù),內(nèi)線圈通常為分數(shù)匝,根據(jù)需要,線圈可為有分接頭或無分接頭。
2)糾結式線圈。常用的糾結式線圈是雙餅為一個糾結單元,一般叫雙餅糾結。單元內(nèi)的油道稱向外油道,單元間的油道稱向內(nèi)油道。一個單元的兩段都是雙數(shù)匝稱雙雙糾結;都是單數(shù)匝稱單單糾結;第一段( 反段)是雙,第二段( 正段) 是單,稱雙單糾結;第一段是單,第二段是雙稱單雙糾結。整個線圈全部由糾結單元組成,稱全糾結式。整個線圈僅線端(或兩端)有幾個糾結單元,其余是連續(xù)線段,稱糾結連續(xù)式。
3)內(nèi)屏連續(xù)式線圈。內(nèi)屏連續(xù)式是連續(xù)式線段內(nèi)部插入增加縱向電容的屏線而成,故又稱之為插入電容式。其外觀極似糾結式。每段插入屏線的匝數(shù)可視需要自由改變。內(nèi)屏蔽式線圈所用零部件與連續(xù)式相同。屏線上無工作電流,因此通常采用很薄的導線。工作電流通過的導線為連續(xù)繞成,與糾結式相比可減少大量焊頭,這是內(nèi)屏蔽式的第一個優(yōu)點;插入屏線的匝數(shù)可以自由調(diào)節(jié),從而可以按需要調(diào)節(jié)縱向電容,這是內(nèi)屏蔽式的第二個優(yōu)點。
4)螺旋式線圈。螺旋式線圈用于低電壓、大電流的線圈結構,其導線為多根并聯(lián)。全部并繞導線重迭組成一個線餅,每繞一匝前進一個線餅,稱單螺旋;全部并繞導線組成兩個重迭線餅,每繞一匝前進兩個線餅者,稱雙螺旋;依此推之有三螺旋、四螺旋,等等。
二、線圈繞制過程中的常見問題分析
變壓器線圈繞制及絕緣件制作過程中會出現(xiàn)各類質(zhì)量問題,針對我廠過去一年發(fā)生的質(zhì)量問題歸納出以下三大類。
1.配合和磕碰問題
部件配合問題在我廠變壓器的生產(chǎn)過程中發(fā)生的非常頻繁,從外部到內(nèi)部,從金屬結構車間到線圈車間,都不能避免。此類問題一旦發(fā)生勢必會讓制造過程停止,產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量損失。
例:1TT.710.30348 這臺產(chǎn)品在超大型項目公司繞線組巡檢時發(fā)現(xiàn)低壓線圈用的紙板筒子上粘的內(nèi)撐條寬度設計給錯了,墊塊開口21mm, 撐條寬度應為20mm 寬, 而圖紙中所給撐條寬為27mm; 針對此類問題我認為因該從以下幾個方面入手來降低磕碰類質(zhì)量問題發(fā)生的可能。
a. 設計時,可把與設計部件相關的通用件排圖預覽,便于設計時核對;
b. 對于擋油板、角環(huán)、墊塊等配合的部件,設計校對過程中應仔細核算其數(shù)量并針對配合部分選擇正確的通用件;
c. 制作出頭與其配合各部件的檢查記錄表;
d. 更新典型問題案例質(zhì)量控制表,設計、校核逐條核對,組內(nèi)加大質(zhì)量控制表的檢查力度;
e. 更新組內(nèi)部件配合表,設計、校核仔細填寫和核對部件配合表。
2.計算錯誤問題
計算錯誤問題是設計人員所犯錯誤中最嚴重一項,一旦發(fā)生,不但會阻礙變壓器制造進程,還會造成部件返工等,損失巨大。
例:1TT.710.30331 這臺產(chǎn)品在組裝套調(diào)壓線圈時發(fā)現(xiàn)調(diào)壓硬紙筒高出要求值20mm;針對此類問題我認為因該從以下幾個方面入手來降低磕碰類質(zhì)量問題發(fā)生的可能。
a. 按比例繪制零部件,可測量的盡量不用手算;
b. 編制零部件計算小程序進行核算尺寸;
c. 整理局部典型圖、典型K 表,并制定使用指南,供設計時選取。
3.圖面標注問題
圖面標注問題在2014 年的質(zhì)量問題中占比也較大,此類問題皆因設計人員不夠細心導致,而且后果有時非常嚴重,部分部件因為標注問題導致重新制作,后果比較嚴重。
例:1TT.710.30316 這臺產(chǎn)品在制作過程中發(fā)現(xiàn)高壓線圈上下靜電板圖紙畫的是無塊靜電板。實物靜電板是有塊的,導致操作人員在沒有得到確認的情況下不能進行下一道工序;針對此類問題我認為因該從以下幾個方面入手來降低磕碰類質(zhì)量問題發(fā)生的可能。
a. 制定圖紙尺寸標注規(guī)范(如按整體、槽、孔、與其余組部件配合尺寸的順序標注),剔除圖紙上冗余尺寸,制作尺寸填寫檢查記錄(按加工順序);
b. 設計、校對過程中,認真核對各組部件尺寸,確保圖面所畫內(nèi)容與標注內(nèi)容相一致,同時保證尺寸信息表述完整;
c. 將圖面標注問題列入質(zhì)量控制表中管控;
d. 提高標準化水平,降低因設計疏漏、圖面標注等問題造成的差錯。以上是我在2 年多的變壓器內(nèi)部設計過程中對線圈圖紙設計的一點理解。
三、結論
以上淺析了變壓器線圈的基本型式和特點及適用范圍等,并對在設計中遇到的問題進行了分析,希望給變壓器線圈設計人員提供借鑒。以上就是變壓器線圈結構與繞制過程的一些問題的解析,希望能給大家?guī)椭?