[发明专利]变压器饼式绕组用内垫型半油道

说明书

本发明是一种变压器饼式绕组用新型油道结构，包括干式变压器绕组气道，主要应用于壳式变压器、交错式绕组变压器，要干式同心式变压器中也有极好技术效果。是在传统油道的垫块中间插入油道隔板圈提高油道的抗电压击穿能力，通过增加垫条增加油道的爬电距离。本专利结构简单、技术效果显著、可以改善绕组端部电场和冲击电压分布，增加绕组绝缘的可靠性，能较自由的调节线饼间的油道高度，能调节线饼间电容让冲击电压分布更合理，调节绕组温升，新型油道已不是简单的只有散热功能。让壳式变压器、交错式绕组变压器铁窗内有效材料填充率大大提高，成本低于传统同心式变压器。

技术领域

本发明是一种变压器饼式绕组用油道。主要应用于壳式和交错式绕组心式变压器中，在能保证温升的情况下同心式变压器也有良好的技术效果。

背景技术

变压器绕组按结构可分成层式、饼式。

层式分为圆筒式、盘式和箔式三种。层式绕组是把一根或多根已包绝缘的导线沿绕组轴向的同一方向一根挨一根的绕成一层环形后，在此层上面反向再绕第二层环形，如此反复绕成多层环形，在每层导线的两侧加绝缘条与导线固定在一起的绕组叫层式绕组。绝缘条叫端绝缘，取消端绝缘时叫盘式绕组，每层只有一匝时叫箔式绕组，几个层式绕组串联使用叫分段层式。

饼式绕组是把导线沿绕组的辐向绕成饼状，此饼叫线饼也叫线段，线饼外形为环形，而后把线饼用不同的方法沿轴向串联起来构成不同形式的绕组形式，各线饼间放置作为饼间绝缘和构成饼间冷却油道、气道的绝缘垫块。

常用的饼式绕组型式包括边续式、螺旋式（含螺旋板式）、纠结式、内屏蔽（插入电容）式、单饼式、双饼式等等，还有几种不同型式组合起来的混合式绕组也可以包括在饼式绕组中，当匝数较少时，绕组可以用铜板制造。图1、2是连续式绕组的示意图，其他饼式绕组结构与原理与其相似。饼式绕组的轴向机械强度比层式绕组大，因此大、中型变压器采用饼式绕组，饼式绕组在本文中特指除层式外的所有绕组。

油道就是绕组的线饼间、或在线匝间、或在层间、或在线饼、静电环、静电屏、端圈、角环、隔板等零部件的相互之间所放置的主要由垫块，或包括撑条构成的满足散热和电气强度要求的油流或气流通道。油道中的垫块和撑条是起联结、支撑、绝缘各种零部件的作用，让油流和气流有一个通道。在变压器油道或气道中，油道的高度（垫块的厚度）由液体、气体绝缘散热材料的耐压强度和垫块厚度方向所能承受的爬电距离决定或者由散热条件决定，其中在没有散热要求时，垫块厚度方向的爬距（沿面爬电距离）起最重要的作用。

垫块一般由一个或多个绝缘纸板或其他绝缘板制成的长方形（不排除其他形状）绝缘垫片构成，为了方便窜撑条有时在垫块的一个端部（底部）或两个端部（底部和外部）冲压成燕尾形，通过窜撑条工艺让多个线饼形成一体或让线饼、静电环、静电屏、端圈、角环、隔板等零部件串联成一体。垫片多是30mm、40mm、50mm等几种宽度，但也有特殊规格。其高度、宽度、厚度由线饼电场强度、轴向机械力和结构要求决定。

绝缘板是绝缘纸板、各种树脂板、云母板、橡胶板等等一切板形绝缘材料统称。

变压器按铁心和绕组结构分成心式、壳式。绕组按高中低压排列方式分成同心式、交错式。壳式主要采用交错式绕组，心式有同心式和交错式，一般心式变压器特指同心式变压器。

壳式和心式交错式绕组变压器，是高中低压绕组沿铁心柱轴向相互交错排列，一般有多个漏磁组，优点是电容分布均匀、绝缘可靠、机械强度高、过载、抗雷击和操作过电压能力强。交错式绕组特点是线饼数量少，单饼匝数多，线饼面积大，串联电容大，并联电容小，因此交错式绕组冲击系数α小，起始分布接近线性，过渡过程中振荡小，冲击电压分布均匀，饼间梯度电压小。但由于每饼匝数多，饼间的电压差大，油道大，为降油道和阻抗，要增加漏磁组数，则制造成本大增。中小型变压器一般增大油道即可，但大型或巨型变压器为尽量减小这一影响，许多厂家采用了图3的方法，就是利用任意三个线饼间油道的底部、外部电压差不同，让中间线饼倾斜一个角度，来减小两油道之和。绕组线饼倾斜绕制的重要原因就是为减小油道、增大串联电容，但绕制工艺繁琐，油道结构复杂。