CN112735774A - 一种变压器的高压饼式绕组 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种变压器的高压饼式绕组，包括：低压线圈1、绝缘桶2、梳式撑条3、垫条4、高压线圈5，低压线圈1与绝缘桶2之间具有间距，间距为a，绝缘桶2与梳式撑条3固定，高压线圈5设置在梳式撑条3的梳齿上，一个梳齿上设置有一个高压线圈5的线饼51，高压线圈5的线饼51有多个、并且每饼之间串联连接组成高压线圈5，高压线圈5与绝缘桶2之间的距离为b，在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，使低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b都能够减小，使得变压器的铁芯尺寸减小以及空载损耗降低。
Description
技术领域
本发明涉及热电化学氧化技术领域，具体的，本发明涉及一种变压器的高压饼式绕组。
背景技术
变压器的高压饼式绕组，由于高压线圈和低压线圈为带电体，需要具有一定的绝缘距离才能运行，否则会放电。传统的变压器的高压饼式绕组，其高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离，10KV变压器的为35mm，35KV变压器的为50mm。
由于现有技术的高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离较大，因此变压器的铁芯尺寸较大，使得空载损耗较大。
有鉴于此，本发明提供一种变压器的高压饼式绕组，减少高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离，变压器的铁芯尺寸减小，使得空载损耗降低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种变压器的高压饼式绕组，较小高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离，变压器的铁芯尺寸减小，使得空载损耗降低。
现有技术的高压饼式绕组的高压线圈，每个线饼51都整齐排列，而本申请的高压饼式绕组的高压线圈，将线饼51在幅向距离上进行错落有致的排列，从而减少高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离。
具体的，本申请人通过仿真研究，发现高压饼式绕组的高压线圈，其电场分布主要集中在首尾部线饼51，越接近首尾端线饼51的位置电场强度越大，中间部线饼51的位置的电场强度较弱，即，高压线圈的首尾部线饼51与低压线圈的绝缘距离需要较大，而高压线圈的中间部线饼51与低压线圈的绝缘距离实际可以较小。因此，本申请将高压线圈的首尾部线饼51内加入垫条，垫条从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条的厚度逐渐减小，并且，首端线饼51向中间线饼51以及尾端线饼51向中间线饼51的线饼51具有的线匝52的数量逐渐增多，使高压线圈首尾部的电场强度与中间部的电场强度相同，并且高压线圈的本体尺寸不变，从而能够减小高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离，绝缘距离减小使得变压器的铁芯尺寸减小，从而使得空载损耗降低。本申请人在此基础上完成本申请。
一种变压器的高压饼式绕组，包括：低压线圈1、绝缘桶2、梳式撑条3、垫条4、高压线圈5，低压线圈1与绝缘桶2之间具有间距，间距为a，绝缘桶2与梳式撑条3固定，高压线圈5设置在梳式撑条3的梳齿上，一个梳齿上设置有一个高压线圈5的线饼51，高压线圈5的线饼51有多个、并且每饼之间串联连接组成高压线圈5，高压线圈5与绝缘桶2之间的距离为b，在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，垫条4为绝缘体，使低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b都能够减小，使得变压器的铁芯尺寸减小以及空载损耗降低。
在一些实施方式中，高压线圈5的线饼51的数量为12-16个，每个线饼51的电压相加再一起输出电压，两个相邻的线饼51之间设置有横向气道，横向气道用于散热，横向气道的距离为3-12mm。
进一步的，高压线圈5的线饼51由多个线匝52组成，每个线匝52之间串联连接，相邻的两个线匝52之间不设置任何气道。
进一步的，高压线圈与低压线圈之间的距离为绝缘距离，绝缘距离由低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a、高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b、和绝缘桶2的外直径相加组成，绝缘桶2的外直径不变，高压线圈首尾部的电场强度与中间部的电场强度相同，从而降低低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，即降低高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离。
进一步的，从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，线饼51的线匝52的数量逐渐增多，保持高压线圈5的每个线饼51的尺寸相同，使得高压线圈的本体尺寸不变。
进一步的，高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离减小并且高压线圈本体尺寸不变，因此高压线圈的外径变小，从而变压器的铁芯尺寸减小，铁芯尺寸减小，则空载损耗降低。
由于整个高压线圈的总匝数除以每饼的匝数一般不是整数，高压线圈总会有几个线饼51的线匝52的数量较少，因此，本申请巧妙的将较少的线匝52的数量的线饼51设置在首部和尾部，因此，虽然在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，能够保持高压线圈5的每个线饼51的尺寸相同，使得高压线圈的整体尺寸不变。
进一步的，当首端线饼51和尾端线饼51内加入6mm的垫条4，高压线圈5的第二线饼51和倒数第二线饼51的内部加入4mm的垫条4，高压线圈5的第三线饼51和倒数第三线饼51的内部加入2mm的垫条4，高压线圈5的其余中间线饼51不加入垫条4，低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，a和b的相加之和减小6mm。
例如，10KV的变压器，传统的高压线圈至低压线圈的绝缘距离为35mm，本申请在首尾端饼的内部加入6mm的垫条，在第二线饼51和倒数第二线饼51的内部加入4mm的垫条，在第三线饼51和倒数第三线饼51的内部加入2mm的垫条，其余线饼51的内部不加入垫条，使得，低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b分别都减小3mm，本申请的高压线圈至低压线圈的绝缘距离为29mm，使得变压器的铁芯的尺寸减小5％，变压器的空载损耗也随之减少5％。
例如，35KV的变压器，传统的高压线圈至低压线圈的绝缘距离为50mm，本申请在首尾端饼的内部加入6mm的垫条，在第二线饼51和倒数第二线饼51的内部加入4mm的垫条，在第三线饼51和倒数第三线饼51的内部加入2mm的垫条，其余线饼51的内部不加入垫条，使得，低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，a和b的相加之和减小6mm，本申请的高压线圈至低压线圈的绝缘距离为44mm，使得变压器的铁芯的尺寸减小5％，变压器的空载损耗也随之减少5％。
进一步的，高压线圈5的首端线饼51的导线为从左往右的绕线方式，第二线饼51的导线为从右往左的绕线方式，第三线饼51的导线为从左往右的绕线方式，依次类推。
在一些实施方式中，低压线圈1的层数为2-4层，低压线圈1的每层之间串联连接，低压线圈1的两个层之间具有气道，该气道的距离为10-12mm。
进一步的，低压线圈1的第一层的导线为从上往下的绕线方式，第二层的导线为从下往上的绕线方式，第三层的导线为从上往下的绕线方式，依次类推。
在一些实施方式中，绝缘桶2为中空的圆柱体，绝缘桶2与梳式撑条3通过硅胶固定，绝缘桶2起到绝缘以及固定支撑梳式撑条3的作用。
附图说明
结合以下附图一起阅读时，将会更加充分地描述本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。
图1为本申请的变压器的高压饼式绕组的结构示意图。
主要元件符号说明：
低压线圈1、绝缘桶2、梳式撑条3、垫条4、高压线圈5、线饼51、线匝52。
具体实施方式
描述以下实施例以辅助对本申请的理解，实施例不是也不应当以任何方式解释为限制本申请的保护范围。
在以下描述中，本领域的技术人员将认识到，在本论述的全文中，组件可描述为单独的功能单元(可包括子单元)，但是本领域的技术人员将认识到，各种组件或其部分可划分成单独组件，或者可整合在一起(包括整合在单个的系统或组件内)。
实施例1：
一种变压器的高压饼式绕组，如图1所示，包括：低压线圈1、绝缘桶2、梳式撑条3、垫条4、高压线圈5，低压线圈1与绝缘桶2之间具有间距，间距为a，绝缘桶2与梳式撑条3固定，高压线圈5设置在梳式撑条3的梳齿上，一个梳齿上设置有一个高压线圈5的线饼51，高压线圈5的线饼51有多个、并且每饼之间串联连接组成高压线圈5，高压线圈5与绝缘桶2之间的距离为b，在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，使低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b都能够减小，使得变压器的铁芯尺寸减小以及空载损耗降低。
该变压器为10KV的变压器(传统的高压线圈至低压线圈的绝缘距离为35mm)，在首尾端饼的线饼51内部加入6mm的垫条，在第二线饼51和倒数第二线饼51的内部加入4mm的垫条，在第三线饼51和倒数第三线饼51的内部加入2mm的垫条，其余中间线饼51的内部不加入垫条，使得，低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，a和b的相加之和减小6mm，高压线圈至低压线圈的绝缘距离为29mm，使得变压器的铁芯的尺寸减小5％，变压器的空载损耗也随之减少5％。
高压线圈5的线饼51的数量为14个，每个线饼51的电压相加再一起输出电压，两个相邻的线饼51之间设置有横向气道，横向气道用于散热，横向气道的距离为10mm。高压线圈5的线饼51由多个线匝52组成，每个线匝52之间串联连接，相邻的两个线匝52之间不设置任何气道。高压线圈与低压线圈之间的距离为绝缘距离，绝缘距离由低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a、高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b、和绝缘桶2的外直径相加组成，绝缘桶2的外直径不变，高压线圈首尾部的电场强度与中间部的电场强度相同，从而降低低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，即降低高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离。
首端线饼51和尾端线饼51的线匝52的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少3匝，第二线饼51和倒数第二线饼51的线匝52的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少2匝，第三线饼51和倒数第三线饼51的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少1匝，保持高压线圈5的每个线饼51的尺寸相同，使得高压线圈的本体尺寸不变。高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离减小并且高压线圈本体尺寸不变，因此高压线圈的外径变小，从而变压器的铁芯尺寸减小，铁芯尺寸减小，则空载损耗降低。由于整个高压线圈的总匝数除以每饼的匝数一般不是整数，高压线圈总会有几个线饼51的线匝52的数量较少，因此，本申请巧妙的将较少的线匝52的数量的线饼51设置在首部和尾部，因此，虽然在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，能够保持高压线圈5的每个线饼51的尺寸相同，使得高压线圈的整体尺寸不变。
高压线圈5的首端线饼51的导线为从左往右的绕线方式，第二线饼51的导线为从右往左的绕线方式，第三线饼51的导线为从左往右的绕线方式，依次类推。低压线圈1的层数为3层，低压线圈1的每层之间串联连接，低压线圈1的两个层之间具有气道，该气道的距离为10mm。低压线圈1的第一层的导线为从上往下的绕线方式，第二层的导线为从下往上的绕线方式，第三层的导线为从上往下的绕线方式，依次类推。绝缘桶2为中空的圆柱体，绝缘桶2与梳式撑条3通过硅胶固定，绝缘桶2起到绝缘以及固定支撑梳式撑条3的作用。
实施例2：
一种变压器的高压饼式绕组，如图1所示，包括：低压线圈1、绝缘桶2、梳式撑条3、垫条4、高压线圈5，低压线圈1与绝缘桶2之间具有间距，间距为a，绝缘桶2与梳式撑条3固定，高压线圈5设置在梳式撑条3的梳齿上，一个梳齿上设置有一个高压线圈5的线饼51，高压线圈5的线饼51有多个、并且每饼之间串联连接组成高压线圈5，高压线圈5与绝缘桶2之间的距离为b，在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，使低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b都能够减小，使得变压器的铁芯尺寸减小以及空载损耗降低。
该变压器为35KV的变压器(传统的高压线圈至低压线圈的绝缘距离为50mm)，在首尾端饼的内部加入8mm的垫条，在第二线饼51和倒数第二线饼51的内部加入6mm的垫条，在第三线饼51和倒数第三线饼51的内部加入4mm的垫条，在第四线饼51和倒数第四线饼51的内部加入2mm的垫条，其余中间线饼51的内部不加入垫条，使得，低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，a和b的相加之和减小7mm，高压线圈至低压线圈的绝缘距离为43mm，使得变压器的铁芯的尺寸减小6％，变压器的空载损耗也随之减少6％。
高压线圈5的线饼51的数量为14个，每个线饼51的电压相加再一起输出电压，两个相邻的线饼51之间设置有横向气道，横向气道用于散热，横向气道的距离为12mm。高压线圈5的线饼51由多个线匝52组成，每个线匝52之间串联连接，相邻的两个线匝52之间不设置任何气道。高压线圈与低压线圈之间的距离为绝缘距离，绝缘距离由低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a、高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b、和绝缘桶2的外直径相加组成，绝缘桶2的外直径不变，高压线圈首尾部的电场强度与中间部的电场强度相同，从而降低低压线圈1与绝缘桶2之间的间距a和高压线圈5与绝缘桶2之间的距离b，即降低高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离。
首端线饼51和尾端线饼51的线匝52的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少4匝，第二线饼51和倒数第二线饼51的线匝52的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少3匝，第三线饼51和倒数第三线饼51的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少2匝，第四线饼51和倒数第四线饼51的数量比中间线饼51的线匝52的数量减少1匝，保持高压线圈5的每个线饼51的尺寸相同，使得高压线圈的本体尺寸不变。高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离减小并且高压线圈本体尺寸不变，因此高压线圈的外径变小，从而变压器的铁芯尺寸减小，铁芯尺寸减小，则空载损耗降低。由于整个高压线圈的总匝数除以每饼的匝数一般不是整数，高压线圈总会有几个线饼51的线匝52的数量较少，因此，本申请巧妙的将较少的线匝52的数量的线饼51设置在首部和尾部，因此，虽然在高压线圈5的首部线饼51和尾部线饼51内加入垫条4，并且从首端线饼51向中间线饼51的方向以及尾端线饼51向中间线饼51的方向，加入的垫条4的厚度逐渐减小，能够保持高压线圈5的每个线饼51的尺寸相同，使得高压线圈的整体尺寸不变。
高压线圈5的首端线饼51的导线为从左往右的绕线方式，第二线饼51的导线为从右往左的绕线方式，第三线饼51的导线为从左往右的绕线方式，依次类推。低压线圈1的层数为3层，低压线圈1的每层之间串联连接，低压线圈1的两个层之间具有气道，该气道的距离为10mm。低压线圈1的第一层的导线为从上往下的绕线方式，第二层的导线为从下往上的绕线方式，第三层的导线为从上往下的绕线方式，依次类推。绝缘桶2为中空的圆柱体，绝缘桶2与梳式撑条3通过硅胶固定，绝缘桶2起到绝缘以及固定支撑梳式撑条3的作用。
尽管本申请已公开了多个方面和实施方式，但是其它方面和实施方式对本领域技术人员而言将是显而易见的，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。本申请公开的多个方面和实施方式仅用于举例说明，其并非旨在限制本申请，本申请的实际保护范围以权利要求为准。
Claims (10)
1.一种变压器的高压饼式绕组，其特征在于，包括：低压线圈(1)、绝缘桶(2)、梳式撑条(3)、垫条(4)、高压线圈(5)，低压线圈(1)与绝缘桶(2)之间具有间距，间距为a，绝缘桶(2)与梳式撑条(3)固定，高压线圈(5)设置在梳式撑条(3)的梳齿上，一个梳齿上设置有一个高压线圈(5)的线饼(51)，高压线圈(5)的线饼(51)有多个、并且每饼之间串联连接组成高压线圈(5)，高压线圈(5)与绝缘桶(2)之间的距离为b，在高压线圈(5)的首部线饼(51)和尾部线饼(51)内加入垫条(4)，并且从首端线饼(51)向中间线饼(51)的方向以及尾端线饼(51)向中间线饼(51)的方向，加入的垫条(4)的厚度逐渐减小，使低压线圈(1)与绝缘桶(2)之间的间距a和高压线圈(5)与绝缘桶(2)之间的距离b都能够减小，使得变压器的铁芯尺寸减小以及空载损耗降低。
2.如权利要求1所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，高压线圈(5)的线饼(51)的数量为12-16个，每个线饼(51)的电压相加再一起输出电压，两个相邻的线饼(51)之间设置有横向气道，横向气道用于散热，横向气道的距离为3-12mm。
3.如权利要求2所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，高压线圈(5)的线饼(51)由多个线匝(52)组成，每个线匝(52)之间串联连接，相邻的两个线匝(52)之间不设置任何气道。
4.如权利要求3所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，高压线圈与低压线圈之间的距离为绝缘距离，绝缘距离由低压线圈(1)与绝缘桶(2)之间的间距a、高压线圈(5)与绝缘桶(2)之间的距离b、和绝缘桶(2)的外直径相加组成，绝缘桶(2)的外直径不变，高压线圈首尾部的电场强度与中间部的电场强度相同，从而降低低压线圈(1)与绝缘桶(2)之间的间距a和高压线圈(5)与绝缘桶(2)之间的距离b，即降低高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离。
5.如权利要求4所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，从首端线饼(51)向中间线饼(51)的方向以及尾端线饼(51)向中间线饼(51)的方向，线饼(51)的线匝(52)的数量逐渐增多，保持高压线圈(5)的每个线饼(51)的尺寸相同，使得高压线圈的本体尺寸不变。
6.如权利要求5所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，高压线圈与低压线圈之间的绝缘距离减小并且高压线圈本体尺寸不变，因此高压线圈的外径变小，从而变压器的铁芯尺寸减小，铁芯尺寸减小，则空载损耗降低。
7.如权利要求6所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，当首端线饼(51)和尾端线饼(51)内加入6mm的垫条(4)，高压线圈(5)的第二线饼(51)和倒数第二线饼(51)的内部加入4mm的垫条(4)，高压线圈(5)的第三线饼(51)和倒数第三线饼(51)的内部加入2mm的垫条(4)，高压线圈(5)的其余中间线饼(51)不加入垫条(4)，低压线圈(1)与绝缘桶(2)之间的间距a和高压线圈(5)与绝缘桶(2)之间的距离b，a和b的相加之和减小6mm。
8.如权利要求7所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，高压线圈(5)的首端线饼(51)的导线为从左往右的绕线方式，第二线饼(51)的导线为从右往左的绕线方式，第三线饼(51)的导线为从左往右的绕线方式，依次类推。
9.如权利要求1所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，低压线圈(1)的层数为2-4层，低压线圈(1)的每层之间串联连接，低压线圈(1)的两个层之间具有气道，该气道的距离为10-12mm。
10.如权利要求1所述的变压器的高压饼式绕组，其特征在于，绝缘桶(2)为中空的圆柱体，绝缘桶(2)与梳式撑条(3)通过硅胶固定，绝缘桶(2)起到绝缘以及固定支撑梳式撑条(3)的作用。
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