[发明专利]图形化在线振动监测的长圆形非晶合金铁心干式变压器

说明书

技术领域

本发明属于电气技术非金合金干式变压器技术领域，涉及干式变压器结构及其在线振动监测系统。 

背景技术

近年来，受国际能源紧张形势和国内政策导向影响，非晶合金铁心变压器技术发展迅速，国家电网大力发展智能电网新形势下，非晶合金铁心变压器节能优势也逐步被接受。 

非晶合金带材具有许多独特性能特点，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高强度、高电阻率等，由非晶合金带材制成的铁心具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗，相当于硅钢片的1/3-1/5、低激磁电流、良好的温度稳定性。非晶合金产晶在节能降耗方面有非常大的竞争优势，它的空载损耗只占到常规变压器的40％左右，可以节能约60％。 

目前进口的带材只有144mm/170mm/213mm3种宽度，受非晶合金带材的限制，国内非晶合金变压器结构均为矩形结构，加工工艺、操作难度比较复杂，变压器抗短路能力差，性能极不稳定。 

此外，非晶合金材料对机械应力非常敏感，非晶合金铁心片厚度极薄，仅0.025mm，不到常用硅钢片的1/10；叠片系数较低，只有0.86，非晶合金铁心受力后，变压器的空载损耗会增加60％左右，磁致伸缩引起非晶合金振动产生噪音。因此，在变压器结构设计时，需采取特殊的紧固措施，减少铁心受力，避免铁心成为主承受件。 

同时，基于以上问题，改进的新型结构需要通过优化监测系统来进行实时状态故障的监测，以便于新型变压器更好的的运行和维护。 

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了支持图形化在线振动监测的一种长圆形非晶合金干式变压器铁心，长圆线圈结构较矩形线圈结构节省材料10％-15％。 

本发明的实现方案是：所用长圆形结构中A、B、C三种带材配合使用，由原来单一的一种规格带材决定单一的线圈结构尺寸，现可以灵活搭配，铁心中间处为矩形，使用最宽型带材，铁心两侧为半圆弧型，选用最窄型铁心。每种带材的厚度可以自定。带材层间设隔板，上下模搭接处涂上特殊3M胶水，使接缝处始终处于半液态黏结状态。减少搭接处振动，降低噪音。配套良好的在线监测系统，确保变压器设备的正常运行和改良后的优良效果，方便维护。 

本发明的有益效果是：铁心及线圈在有效地励磁区域增加了其填充系数，减少搭接处振动，降低噪音，叠片系数原来为86％，现可以达到92％-95％，材料的利用率可提高20％左右，线圈的加工难度大大降低，工艺操作简单，大幅度提高了人工效率，更增加了企业效益，变压器增加了抗短路的能力，性能更加可靠稳定。实时精确的在线振动监测系统保障了变压器运行和维护，具有现实意义和实用价值。 

附图说明

附图1为本发明一个实施例的非晶合金干式变压器铁心截面图 

图中：1非晶合金带材铁心，2变压器线圈，3层间隔板，4层间隔板上下模特殊3M胶水 

A：142mm非晶合金带材；B：170mm非晶合金带材；C：213mm非晶合金带材。 

附图2为监测系统结构图 

附图3为软件设计流程 

具体实施方式

1参见附图1。 

本发明的创新在于将现有的技术中，通常将变压器线圈设计成矩形结构，在此改进成长圆形线圈结构2，特殊的隔板胶粘设计不仅确保铁心及线圈有效励磁区域的同时，增加了填充系数，大大节省了用材量，同时起到减缓振动和带材受力，降低噪音的多重效果。 

具体设计为，所述的长圆形截面中段，采用C型213mm非晶合金带材，厚度可自由选择。 

截面上下对称，分别采用B型170mm非晶合金带材，A型142mm非晶合金带材，同一种型号的带材厚度不限，上下均分。 

层间隔板采用隔音粘和玻璃纤维网，铁心搭接处两个侧面，层间隔板外表面涂有特殊的3M胶水。 

所述隔音粘和玻璃纤维网厚度为0.45-0.55mm。 

2参见附图2 

变压器内部振动源主要有铁心和绕组，包括非晶合金带材磁致伸缩引起铁心的振动，以及带材间动态的电磁力引起绕组的振动等。 

本发明中的变压器在线监测技术优越之处是以微处理技术为核心，具有标准程序软件，可将传感器、数据采集硬件、通信系统和分析功能组装成一体，它的最突出特点是可以在运行中实时监测，弥补了室内常规检测方法和装置的不足。