一種變壓器分層式半匝連續(xù)式線圈的制造方法及設(shè)計(jì)應(yīng)用

李 祖

（河北保定天威集團(tuán)特變電氣有限公司，河北 保定 071056）

0 引言

隨著國(guó)家電力系統(tǒng)的建設(shè)速度加快、建設(shè)規(guī)模加大，變壓器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈，國(guó)內(nèi)變壓器制造企業(yè)也在迅速增長(zhǎng)，這給設(shè)計(jì)、制造過(guò)程帶來(lái)了許多新的挑戰(zhàn)。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，引進(jìn)新設(shè)備、新工藝，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化制造是現(xiàn)階段制造變壓器降低成本、提高質(zhì)量的有效手段。在設(shè)計(jì)線圈結(jié)構(gòu)時(shí)，不拘泥于傳統(tǒng)的連續(xù)式線圈的設(shè)計(jì)方法和繞制方法，改進(jìn)普通連續(xù)式線圈的先匝、并聯(lián)導(dǎo)線的排列方式，不僅能降低線圈輻向、軸向等尺寸減少材料使用量，而且能進(jìn)一步推進(jìn)線圈設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。但是新方法操作和制作過(guò)程較傳統(tǒng)連續(xù)式線圈有所不同，所以本文就將具體的制造方法進(jìn)行介紹和闡述。

1 繞制過(guò)程

線圈繞制過(guò)程根據(jù)具體線圈結(jié)構(gòu)（半匝連續(xù)段與普通連續(xù)段交替方式）不同，通常有兩種繞制方式，本文繞制方式圖解里為簡(jiǎn)化理解和講述，將2n根并聯(lián)導(dǎo)線的n取值為1 進(jìn)行講解說(shuō)明。另本文介紹方法為采用立式繞線機(jī)繞制過(guò)程，有與臥式繞線機(jī)繞制不同處，文中單獨(dú)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1 半匝連續(xù)式匝數(shù)示意圖

1.1 方法1

1.1.1 反餅繞制方法

先取出并聯(lián)導(dǎo)線（總并繞根數(shù)2）1 根延繞線模繞制一圈（即0.5 匝），然后將另外的1 根導(dǎo)線同時(shí)并聯(lián)繞制（見(jiàn)圖2），直至繞制到圖紙中要求匝數(shù)，換位翻餅，拉緊線餅后此反餅繞制完成。

1.1.2 正餅繞制方法

并聯(lián)導(dǎo)線底部交叉換位，2 根導(dǎo)線同時(shí)并聯(lián)繞制正餅，在繞制到比規(guī)定匝數(shù)多0.5 匝時(shí)，將外徑側(cè)1 根并聯(lián)導(dǎo)線取下（臥式繞線機(jī)先換位，然后將外徑側(cè)1根導(dǎo)線放楔形墊條上繞制一圈，作為下一個(gè)反餅的0.5匝），此時(shí)取下的1 根并聯(lián)導(dǎo)線作為下一個(gè)反餅的第一個(gè)0.5 匝（見(jiàn)圖3），然后對(duì)正餅的2 根并聯(lián)導(dǎo)線進(jìn)行換位，這時(shí)半匝連續(xù)式的一個(gè)連續(xù)單元繞制完畢。

圖3 方法1 的正餅繞制示意圖

1.2 方法2

1.2.1 反餅繞制方法

將2 根并聯(lián)導(dǎo)線一起固定在繞線模上，繞制反餅臨時(shí)餅，繞制到要求繞匝數(shù)多0.5 匝時(shí)并聯(lián)導(dǎo)線不換位，直接翻餅，將線餅最內(nèi)側(cè)的2 根并聯(lián)導(dǎo)線分成1 根拿出一圈作為下一正餅側(cè)的0.5 匝（見(jiàn)圖4），再對(duì)所有并聯(lián)導(dǎo)線底部交叉換位，線餅拉緊。

圖4 方法2 的反餅繞制示意圖

1.2.2 正餅繞制方法

所有并聯(lián)導(dǎo)線同時(shí)繞制正餅，繞制到規(guī)定匝數(shù)，然后導(dǎo)線線交叉換位，這時(shí)半匝連續(xù)式的一個(gè)連續(xù)單元繞制完畢。

2 應(yīng)用實(shí)例

以一臺(tái)SFPSZ9-120000/220 變壓器為例，該產(chǎn)品需要改變高低壓變比，為了節(jié)約改造成本只更換高壓線圈，高壓線圈總匝數(shù)減少到746 匝，在不改變線圈整體結(jié)構(gòu)的情況下如果采用之前的普通連續(xù)式結(jié)構(gòu)線圈高度會(huì)大幅縮減，影響電抗高度，在此臺(tái)產(chǎn)品中采用了38 段分層式半匝連續(xù)式線餅與78 段普通連續(xù)式結(jié)構(gòu)，通過(guò)細(xì)微調(diào)整導(dǎo)線線規(guī)做到了改造前線圈相同的電抗尺寸，極大地減少了重新設(shè)計(jì)的時(shí)間，降低了修造成本。

3 結(jié)論

變壓器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和制作技術(shù)的提高是相輔相成的，新的設(shè)計(jì)理念也要相應(yīng)的伴隨著新的制造方法，尤其是變壓器線圈結(jié)構(gòu)種類(lèi)眾多，改進(jìn)、創(chuàng)新點(diǎn)也有很多值得深耕細(xì)作進(jìn)行發(fā)掘的地方。本文介紹的半匝連續(xù)式線圈只是此種類(lèi)型線圈的一種基本制造結(jié)構(gòu)單元，它還能與屏蔽、糾結(jié)等形式線圈進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì)制造，演變出更多的應(yīng)用方法，依托不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品制造成本。