一種35kV大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構的制作方法
【專利摘要】一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于它是由高壓線圈導線、高壓線圈內(nèi)外表層絕緣、高壓線圈氣道和高壓線圈氣道內(nèi)外絕緣層構成的四段N層的變壓器線圈結構；其優(yōu)越性在于：降低了高壓線圈的高度，保證了高壓線圈內(nèi)部電場的均勻度；調(diào)壓匝數(shù)分散排布，電場均勻，安全性可靠性高，層間電壓降低，高壓線圈直徑減?。缓牟臏p小，成本低。
【專利說明】
一種35kV大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構
(一)技術領域:
[0001]本實用新型屬于變壓器設計技術領域，尤其是一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構。
(二)【背景技術】:
[0002]從89年國內(nèi)開始引進干式變壓器技術以來，35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器和35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器，以它免維護、阻燃、環(huán)保、外形美觀等特點，逐漸替代了城市電網(wǎng)和機場、碼頭、核電、水電、火電、地鐵、電力機車、航天、鋼鐵化工等多個領域中的35kV級油浸式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器和35kV級以上油浸式有載調(diào)壓電力變壓器。
[0003]從最早引進資料來看，只有德國M+C技術中有關于35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器高壓線圈為四層四段的典型結構如圖1所示，后來國內(nèi)最早引進德國M+C技術的廠家根據(jù)其結構自行設計了如圖2所示的35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈為四層兩段的典型結構，其它引進技術如“葡萄牙技術”、“HTT技術”中，都只有10kV、2500kVA及以下小型環(huán)氧樹脂澆注干式配電變壓器高低壓線圈結構，沒有35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器和35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高低壓線圈結構。
[0004]因此，目前大部分的35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器生產(chǎn)制造廠，還是延用在原有的德國M+C技術基礎上自行設計的35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器的高壓線圈為四層兩段的典型結構，其存在的主要問題:
[0005]1、35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器的調(diào)壓范圍為35 ±4 X2.5%，即從最小檔31500￥調(diào)到最大檔38500￥，其調(diào)節(jié)電壓范圍約占最大檔電壓(38500￥)的18.18%，調(diào)節(jié)匝數(shù)約占最大檔匝數(shù)的18.18%。受35kV干式真空有載分接開關(如MR開關)調(diào)壓型式及環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器首尾及分接端子必須表面出線的工藝限制，約18.18%的調(diào)節(jié)匝數(shù)都要集中排布在高壓線圈第Π段的最外層。如果高壓線圈按四層計算:
[0006]高壓線圈第Π段(調(diào)壓段)的全部匝數(shù)約占最大檔匝數(shù)的72.73%，高壓“Y”接時第Π段(調(diào)壓段)各層間最小層間電壓約為4041V;高壓“D”接時約為7000V。
[0007]高壓線圈第I段的匝數(shù)約占最大檔匝數(shù)的27.27%，高壓“Y”接時第I段(調(diào)壓段)各層間電壓最小約為1516V;“D”接時第I段(調(diào)壓段)各層間電壓最小約為2625V。造成整個高壓線圈內(nèi)部電場分布及不均勻，大大影響了變壓器的安全可靠性。
[0008]2、由于高壓線圈第Π段(調(diào)壓段)的匝數(shù)較多，各層間電壓較高，環(huán)氧樹脂和空氣的復合絕緣結構中氣道的厚度就不能以僅僅滿足溫升為標準，重要的是要考慮其絕緣強度，因此輻向尺寸較大，造成整個高壓線圈乃至整個變壓器外形尺寸增加，損耗增加，制造成本及運行成本增加。
(三)【實用新型內(nèi)容】:
[0009]本實用新型的目的在于提供一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，它可以克服現(xiàn)有技術的不足，是一種電場分布均勻、安全可靠、制造成本及運行成本均低的新型35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構。
[0010]本實用新型的技術方案:一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于它是由高壓線圈導線、高壓線圈內(nèi)外表層絕緣、高壓線圈氣道和高壓線圈氣道內(nèi)外絕緣層構成的四段N層的變壓器線圈結構;其中，所述四段N層的變壓器線圈結構由內(nèi)到外依次為包括高壓線圈內(nèi)表層絕緣層、高壓線圈第一層導線、高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第一層單元、包括高壓線圈第一層氣道外絕緣層、高壓線圈第二層導線、高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第二層單元、包括高壓線圈第二層氣道外絕緣層、高壓線圈第三層導線、高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第三層單元、包括高壓線圈第三層氣道外絕緣層、高壓線圈第四層導線、高壓線圈第四層絕緣層的高壓線圈第四層單元以及包括高壓線圈第N-1層氣道外絕緣層、高壓線圈第N層導線、高壓線圈外表層絕緣層的高壓線圈第N層單元;N個單元之間依每一層的導線進行連接;所述N為不小于4的自然數(shù)。
[0011]所述N層高壓線圈之間還有高壓線圈氣道;其中，高壓線圈第一層單元與高壓線圈第二層單元之間為高壓線圈第一層氣道;高壓線圈第二層單元與高壓線圈第三層單元之間為高壓線圈第二層氣道;高壓線圈第三層單元與高壓線圈第四層單元之間為高壓線圈第三層氣道；以此類推高壓線圈第N-1層單元與高壓線圈第N層單元之間為高壓線圈第N-1層氣道。
[0012]所述四段N層的變壓器線圈結構為四段四層的變壓器線圈結構，自變壓器由內(nèi)到外依次為包括高壓線圈內(nèi)表層絕緣層、高壓線圈第一層導線、高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第一層單元、包括高壓線圈第一層氣道外絕緣層、高壓線圈第二層導線、高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第二層單元、包括高壓線圈第二層氣道外絕緣層、高壓線圈第三層導線、高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第三層單元以及包括高壓線圈第三層氣道外絕緣層、高壓線圈第四層立繞導線、高壓線圈外表層絕緣層的高壓線圈第四層單元;四個單元之間依每一層的導線進行連接。
[0013]所述四層高壓線圈之間還有高壓線圈氣道;其中，高壓線圈第一層單元與高壓線圈第二層單元之間為高壓線圈第一層氣道;高壓線圈第二層單元與高壓線圈第三層單元之間為高壓線圈第二層氣道;高壓線圈第三層單元與高壓線圈第四層單元之間為高壓線圈第三層氣道。
[0014]所述高壓線圈導線是包含斜拉連線的導線。
[0015]所述四段N層的變壓器線圈結構為四段四層的變壓器線圈結構，其中，所述四段結構為自變壓器從左向右，即從高壓線圈A首頭至高壓線圈X尾頭依次為高壓線圈第I段單元、高壓線圈第II段單元、高壓線圈第III段單元及高壓線圈第IV段單元；
[0016]所述四段結構的高壓線圈單元之間還有高壓線圈段間絕緣;其中，高壓線圈第I段單元與高壓線圈第II段單元之間為高壓線圈第一段間絕緣;高壓線圈第II段單元與高壓線圈第II段單元之間為高壓線圈第二段間絕緣;高壓線圈第III段單元與高壓線圈第IV段單元之間為高壓線圈第三段間絕緣；
[0017]所述高壓線圈第I段單元由高壓線圈左端絕緣和高壓線圈第一段導線構成;所述高壓線圈第II段單元由高壓線圈第一段間絕緣和高壓線圈第二段導線構成;所述高壓線圈第III段單元由高壓線圈第二段間絕緣和高壓線圈第三段導線構成;所述高壓線圈第IV段單元由高壓線圈第三段間絕緣和高壓線圈第四段導線的構成。
[0018]所述四段四層高壓線圈為圓筒式高壓線圈結構，其中，高壓線圈四層導線在高壓線圈第I段左端為上下對齊排布;高壓線圈第I段右端為正階梯排布;高壓線圈第II段左端為正階梯排布;高壓線圈第II段右端為倒階梯排布;高壓線圈第III段左端為倒階梯排布；高壓線圈第III段右端為正階梯排布;高壓線圈第IV段左端為正階梯排布;高壓線圈第IV段右端為上下對齊排布。
[0019]所述35kV干式真空有載分接開關是MR有載分接開關;所述高壓線圈總匝數(shù)的最大檔為 38500V。
[0020]所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構是依35kV干式真空有載分接開關的線性調(diào)壓方式，按照不少于高壓線圈總匝數(shù)的18.18%的匝數(shù)都要集中在一起并且需要排布在高壓線圈中部的兩段高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層的要求進行分散排布的高壓線圈結構。
[0021]所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，是將集中在一起并且需要排布在高壓線圈中部兩段高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層的不少于高壓線圈總匝數(shù)18.18%的匝數(shù)的導線，以立繞的型式繞制的高壓線圈結構；
[0022]所述高壓線圈第11段和高壓線圈第111段最外層高度高于高壓線圈總匝數(shù)18.18%匝數(shù)的導線高度，且為高壓線圈總高度的1/2;所述四段高壓線圈的高度相同。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)越性在于:
[0024](I)可以根據(jù)變壓器容量大小及散熱要求分為四段多層結構；
[0025](2)導線正階梯和倒階梯的排布，不但降低了高壓線圈的高度，還保證了高壓線圈內(nèi)部電場的均勻度；
[0026](3)調(diào)壓匝數(shù)分散排布，不但電場均勻，安全性可靠性高，而且因?qū)娱g電壓降低，高壓線圈直徑減??；
[0027](4)規(guī)避了國內(nèi)最早引進德國M+C技術的廠家自行設計的，35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器不少于高壓線圈總匝數(shù)18.18%的調(diào)壓匝數(shù)必須集中在高壓線圈第Π段的最外層，造成整個高壓線圈匝數(shù)不均，調(diào)壓引出頭跨接電壓較大，電場不均的兩段、四層半階梯結構的缺點，消除了高壓線圈潛在的局部高場強的隱患，大大的提高了35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器的安全可靠性。
[0028](5)因高壓線圈的高度降低，直徑減小，耗材減小，空載和負載損耗亦減小，所以，制造成本和運行成本均降低；
[0029](6)四段高壓線圈的高度相同的結構，是為了將四段的各層間及段間電壓均勻的結構;降低了高壓線圈高度，減小了高壓線圈外徑，節(jié)約材料，節(jié)能降耗的結構。
[0030](四)說明書附圖:
[0031]圖1為本實用新型所涉【背景技術】中一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式無勵磁調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±2X2.5%)四段四層高壓線圈結構示意圖。
[0032]圖2為本實用新型所涉【背景技術】中國內(nèi)最早引進德國M+C技術的廠家根據(jù)圖1自行設計的35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5%)高壓線圈為多層、兩段的典型結構示意圖。
[0033]圖3為本實用新型所涉一種35kV大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構的整體結構示意圖(調(diào)壓范圍為±4 X 2.5%)。
[0034]其中，I為高壓線圈內(nèi)表層絕緣層;2為高壓線圈第一層導線；3為高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層;4為高壓線圈第一層氣道外絕緣層;5為高壓線圈第二層導線;6為高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層;7為高壓線圈第二層氣道外絕緣層;8為高壓線圈第三層導線;9為高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層；10為高壓線圈第三層氣道外絕緣層；11為高壓線圈第四層導線；12為高壓線圈第四層絕緣層；13為高壓線圈第一層氣道；14為高壓線圈第二層氣道；15為高壓線圈第三層氣道；16為斜拉連線；17為高壓線圈左端絕緣；18為高壓線圈第一段導線；19為高壓線圈第一段間絕緣;20為高壓線圈第二段導線；21為高壓線圈第二段間絕緣；22為高壓線圈第三段導線;23為高壓線圈第三段間絕緣;24為高壓線圈第四段導線。
(五)【具體實施方式】:
[0035]實施例:一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構(見圖3)，其特征在于它是由高壓線圈導線、高壓線圈內(nèi)外表層絕緣、高壓線圈氣道和高壓線圈氣道內(nèi)外絕緣層構成的四段N層的變壓器線圈結構;其中，所述四段N層的變壓器線圈結構由內(nèi)到外依次為包括高壓線圈內(nèi)表層絕緣層1、高壓線圈第一層導線2、高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層3的高壓線圈第一層單元、包括高壓線圈第一層氣道外絕緣層4、高壓線圈第二層導線5、高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層6的高壓線圈第二層單元、包括高壓線圈第二層氣道外絕緣層7、高壓線圈第三層導線8、高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層9的高壓線圈第三層單元、包括高壓線圈第三層氣道外絕緣層10、高壓線圈第四層導線11、高壓線圈第四層絕緣層12的高壓線圈第四層單元以及包括高壓線圈第N-1層氣道外絕緣層、高壓線圈第N層導線、高壓線圈外表層絕緣層的高壓線圈第N層單元;N個單元之間依每一層的導線進行連接。
[0036]所述N= 4;所述四段N層的變壓器線圈結構為四段四層的變壓器線圈結構，自變壓器由內(nèi)到外依次為包括高壓線圈內(nèi)表層絕緣層1、高壓線圈第一層導線2、高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層3的高壓線圈第一層單元、包括高壓線圈第一層氣道外絕緣層4、高壓線圈第二層導線5、高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層6的高壓線圈第二層單元、包括高壓線圈第二層氣道外絕緣層7、高壓線圈第三層導線8、高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層9的高壓線圈第三層單元以及包括高壓線圈第三層氣道外絕緣層10、高壓線圈第四層立繞導線11、高壓線圈外表層絕緣層12的高壓線圈第四層單元;四個單元之間依每一層的導線進行連接(見圖3)。
[0037]所述四層高壓線圈之間還有高壓線圈氣道;其中，高壓線圈第一層單元與高壓線圈第二層單元之間為高壓線圈第一層氣道13;高壓線圈第二層單元與高壓線圈第三層單元之間為高壓線圈第二層氣道14;高壓線圈第三層單元與高壓線圈第四層單元之間為高壓線圈第三層氣道15(見圖3)。
[0038]所述高壓線圈導線(見圖3)是包含斜拉連線16的導線。
[0039]所述四段四層的變壓器線圈結構(見圖3)中四段結構為自變壓器從左向右，即從高壓線圈A首頭至高壓線圈X尾頭依次為高壓線圈第I段單元、高壓線圈第II段單元、高壓線圈第III段單元及高壓線圈第IV段單元；
[0040]所述四段結構的高壓線圈單元之間還有高壓線圈段間絕緣(見圖3);其中，高壓線圈第I段單元與高壓線圈第II段單元之間為高壓線圈第一段間絕緣19;高壓線圈第II段單元與高壓線圈第II段單元之間為高壓線圈第二段間絕緣21;高壓線圈第III段單元與高壓線圈第IV段單元之間為高壓線圈第三段間絕緣23;
[0041]所述高壓線圈第I段單元由高壓線圈左端絕緣17和高壓線圈第一段導線18構成；所述高壓線圈第II段單元由高壓線圈第一段間絕緣19和高壓線圈第二段導線20構成;所述高壓線圈第III段單元由高壓線圈第二段間絕緣21和高壓線圈第三段導線22構成;所述高壓線圈第IV段單元由高壓線圈第三段間絕緣23和高壓線圈第四段導線24的構成(見圖3)。
[0042]所述四段四層高壓線圈為圓筒式高壓線圈結構(見圖3)，其中，高壓線圈四層導線在高壓線圈第I段左端為上下對齊排布;高壓線圈第I段右端為正階梯排布;高壓線圈第II段左端為正階梯排布;高壓線圈第II段右端為倒階梯排布;高壓線圈第III段左端為倒階梯排布;高壓線圈第III段右端為正階梯排布;高壓線圈第IV段左端為正階梯排布;高壓線圈第IV段右端為上下對齊排布。
[0043]所述35kV干式真空有載分接開關是MR有載分接開關;所述高壓線圈總匝數(shù)的最大檔為38500V(見圖3)。
[0044]所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構是依35kV干式真空有載分接開關的線性調(diào)壓方式，按照不少于高壓線圈總匝數(shù)的18.18%的匝數(shù)都要集中在一起并且需要排布在高壓線圈中部的兩段高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層的要求進行分散排布的高壓線圈結構(見圖3)。
[0045]所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構(見圖3)是將集中在一起并且需要排布在高壓線圈中部兩段高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層的不少于高壓線圈總匝數(shù)18.18%的匝數(shù)的導線，以立繞的型式繞制的高壓線圈結構；
[0046]所述高壓線圈第11段和高壓線圈第111段最外層高度高于高壓線圈總匝數(shù)18.18%匝數(shù)的導線高度，且為高壓線圈總高度的1/2;所述四段高壓線圈的高度相同(見圖3)0
[0047]以下為本實用新型技術方案下的詳細變壓器實施例及參數(shù):
[0048]1、一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器(調(diào)壓范圍為±2X2.5%)高壓線圈內(nèi)部電場分布計算(見圖1):
[0049]1-1、高壓“Y”聯(lián)接線圈最大檔36750V(X2連X3)時:
[0050]1-1-1、1、n、m、iv段的層間電壓即每層電壓約為:
[0051]36750 +入3 + 4 段+ 4 層= 1326(V);
[0052]ι-ι-2、ι和π段、π和m段、m和IV段之間的最大段間電壓約為:
[0053]36750 +入3 + 2 —(1326X2)=7957(V);
[0054]1-2、高壓“D”聯(lián)接，線圈最大檔36750V(X2連X3)時:
[0055]1-2-1、Ι、Π、m、IV段的層間電壓即每層電壓約為:36750 + 4段+ 4層= 2297(V);
[0056]1-2-2、1和Π段、Π和m段、ΙΠ和IV段之間的最大段間電壓約為:
[0057]36750^2-(2297 X 2) = 13781 (V)；
[0058]因“無勵磁調(diào)壓”的調(diào)壓方式為中部調(diào)壓(可正反調(diào)節(jié))，調(diào)壓范圍較小(±2X2.5%)，調(diào)壓匝數(shù)少又可排布在中間兩段的最外層，所以該結構每段每層的匝數(shù)排布幾乎相同，電場分布均勾。
[0059]2、一種目前應用較多的、在原有的德國M+C技術基礎上自行設計的、35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5%)高壓線圈內(nèi)部電場分布計算(見圖2):
[0060]2-1、高壓“Y”聯(lián)接，線圈最大檔38500V(X0連Xl)時:
[0061]2-1-1、線圈第I段各層間電壓即每層電壓約為:
[0062]38500^^3X27.27% ^4 = 1515.4(V)；
[0063]2-1-2、線圈第Π段各層間電壓即每層電壓約為:
[0064]38500^^3X72.73% +4 = 4041.6(V)；
[0065]2-1-3、1和Π段之間的最大段間電壓約為:
[0066](1515.4+4041.6) X3 = 16671 (V)；
[0067]2-2、高壓“D”聯(lián)接，線圈最大檔38500V(X0連XI)時:
[0068]2-2-1、線圈第I段各層間電壓即每層電壓約為:
[0069]38500 X 27.27% ^4 = 2625(V)；
[0070]2-2-2、線圈第Π段各層間電壓即每層電壓約為:
[0071]38500X72.73% ^4 = 7000(V)；
[0072]2-2-3、1和Π段之間的最大段間電壓約為:
[0073](2625+7000) X3 = 28875(V)；
[0074]因有載調(diào)壓的調(diào)壓方式為端部線性調(diào)壓，調(diào)壓范圍較大(±4X2.5%)，調(diào)壓匝數(shù)多且只能排布在第Π段的最外層，所以該結構的第Π段每層匝數(shù)多，層間電壓較大，1、Π段的段間電壓較大，線圈外形尺寸大，損耗大、耗材多，電場分布不均勾。
[0075]3、一種新型的35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5%)高壓線圈內(nèi)部電場強分布計算(圖3):
[0076]3-1、高壓“Y”聯(lián)接，線圈最大檔38500V(X0連Xl)時:
[0077]3-l_l、1、IV段各層間及n、m段的一、二、三層各層間電壓即每層電壓約為:
[0078](38500 — 7000)+入3/14 = 1299(V);
[0079]3-1-2、Π、ΙΠ段最外層和第三層之間的層間電壓約為:
[0080]7000 +入3 + 2 = 2020.8(V);
[0081 ]3-1_3、Ι、Π段和m、IV段(I和2)之間的最大段間電壓約為:
[0082]1299X6 = 7794(V)；
[0083]3-1-4、Π、ΙΠ段(3和4)之間的最大段間電壓約為:
[0084]1299 X 4+2020.8 X 2 = 9237.6(V)；
[0085]3-2、高壓“D”聯(lián)接，線圈最大檔38500V(X0連XI)時:
[0086]3-l_l、1、IV段各層間及n、m段的一、二、三層各層間電壓即每層電壓約為:
[0087](38500 — 7000)/14 = 2250(V);
[0088]3-1-2、Π、ΙΠ段最外層和第三層之間的層間電壓約為:
[0089]7000 + 2 = 3500(V);
[0090]3-1_3、Ι、Π段和m、IV段(I和2)之間的最大段間電壓約為:
[0091]2250X6 = 13500(V)；
[0092]3-1-4、Π、ΙΠ段(3和4)之間的最大段間電壓約為:
[0093]2250 X 4+3500 X 2 = 16000(V)；
[0094]4、三種高壓線圈電場分布結果:
[0095]4-1、高壓線圈“Y”接時:
[0096]圖1一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器(調(diào)壓范圍為±2\2.5%)高壓線圈層間電壓為1226￥;段間電壓為7957￥。
[0097]圖2—種目前應用較多的、在原有的德國M+C技術基礎上自行設計的、35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5%)高壓線圈層間電壓分別為 1515.4V 和4041.6V;段間電壓為 16671V。
[0098]圖3—種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5% )高壓線圈層間電壓分別為1299V和2020.8V;段間電壓分別為7794V和9237.6V。
[0099]4-1、高壓線圈“D”接時:
[0100]圖1一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式“無勵磁調(diào)壓”電力變壓器(調(diào)壓范圍為±2\2.5%)高壓線圈層間電壓為2297￥;段間電壓為13781￥。
[0101]圖2—種目前應用較多的、在原有的德國M+C技術基礎上自行設計的、35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5%)高壓線圈層間電壓分別為2625V和7000V;段間電壓為28875V。
[0102]圖3—種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器(調(diào)壓范圍為±4X2.5%)高壓線圈層間電壓分別為2250￥和3500￥;段間電壓分別為13500￥和16000￥。
[0103]5、三種高壓線圈結構實際應用中的比較結果:
[0104]5-1、圖3有載調(diào)壓與圖1 “無勵磁調(diào)壓”相比，不同之處為:
[0105](1)、圖3為有載調(diào)壓，圖1為“無勵磁調(diào)壓”，圖3比圖1電壓增加了5%，總匝數(shù)也增加了 5%，
[0106](2)、圖3與圖1相比，僅僅是n、m段的最外層(第四層)調(diào)壓部分對第三層的層間電壓2020.8V比圖1的1326V增加了52%，其余層間電壓1299V都比圖1的1326V減小了2%。
[0107](2)、圖3與圖1相比，僅僅是因最外層(第四層)調(diào)壓部分都集中在n、m段，所以，Π、m段的段間電壓9237.6V比圖1的7957V增加了 16%，其余段間電壓7794V都比圖1的7957V 減小了2%。
[0108](3)、圖3保留了圖1四層四段的優(yōu)點，并把圖1 n、m段的段間導線對齊排布改為圖3Π、m段的段間導線“倒階梯”的排布型式，使π、m段的段間場強更加均勻；
[0109]5-2、圖3與圖2均為有載調(diào)壓，電壓相同，匝數(shù)相同，所有的調(diào)壓匝數(shù)均集中排布在高壓線圈的最外層，不同之處為:
[0110](I)、將圖2的兩不均勻段改成圖3的四均勻段，使段間電壓由圖2的16671V分解為7794V和9237.6V，電場均勻了很多。
[0111](2)、將圖2的四層兩不均勻段改成圖3的四層四均勻段，使層間電壓由圖2的1515.4V和4041.6V降低為1299(V)和2020.8(V)，大大減小了層間絕緣厚度和段間絕緣距離，即減少了變壓器的體積(占地面積)，降低了變壓器的制造成本和運行成本。
[0112](3)、將圖2第Π段(調(diào)壓段)左端部導線對齊排布改為圖3的所有段間均為階梯形排布，段間電場分布均勾。
【主權項】
1.一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于它是由高壓線圈導線、高壓線圈內(nèi)外表層絕緣、高壓線圈氣道和高壓線圈氣道內(nèi)外絕緣層構成的四段N層的變壓器線圈結構；其中，所述四段N層的變壓器線圈結構由內(nèi)到外依次為包括高壓線圈內(nèi)表層絕緣層、高壓線圈第一層導線、高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第一層單元、包括高壓線圈第一層氣道外絕緣層、高壓線圈第二層導線、高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第二層單元、包括高壓線圈第二層氣道外絕緣層、高壓線圈第三層導線、高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第三層單元、包括高壓線圈第三層氣道外絕緣層、高壓線圈第四層導線、高壓線圈第四層絕緣層的高壓線圈第四層單元以及包括高壓線圈第N-1層氣道外絕緣層、高壓線圈第N層導線、高壓線圈外表層絕緣層的高壓線圈第N層單元;N個單元之間依每一層的導線進行連接;所述N為不小于4的自然數(shù)。2.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述N層高壓線圈之間還有高壓線圈氣道;其中，高壓線圈第一層單元與高壓線圈第二層單元之間為高壓線圈第一層氣道;高壓線圈第二層單元與高壓線圈第三層單元之間為高壓線圈第二層氣道;高壓線圈第三層單元與高壓線圈第四層單元之間為高壓線圈第三層氣道；以此類推高壓線圈第N-1層單元與高壓線圈第N層單元之間為高壓線圈第N-1層氣道。3.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述四段N層的變壓器線圈結構為四段四層的變壓器線圈結構，自變壓器由內(nèi)到外依次為包括高壓線圈內(nèi)表層絕緣層、高壓線圈第一層導線、高壓線圈第一層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第一層單元、包括高壓線圈第一層氣道外絕緣層、高壓線圈第二層導線、高壓線圈第二層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第二層單元、包括高壓線圈第二層氣道外絕緣層、高壓線圈第三層導線、高壓線圈第三層氣道內(nèi)絕緣層的高壓線圈第三層單元以及包括高壓線圈第三層氣道外絕緣層、高壓線圈第四層立繞導線、高壓線圈外表層絕緣層的高壓線圈第四層單元;四個單元之間依每一層的導線進行連接。4.根據(jù)權利要求3所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述四層高壓線圈之間還有高壓線圈氣道;其中，高壓線圈第一層單元與高壓線圈第二層單元之間為高壓線圈第一層氣道;高壓線圈第二層單元與高壓線圈第三層單元之間為高壓線圈第二層氣道;高壓線圈第三層單元與高壓線圈第四層單元之間為高壓線圈第三層氣道。5.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述高壓線圈導線是包含斜拉連線的導線。6.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述四段N層的變壓器線圈結構為四段四層的變壓器線圈結構，其中，所述四段結構為自變壓器從左向右，即從高壓線圈A首頭至高壓線圈X尾頭依次為高壓線圈第I段單元、高壓線圈第II段單元、高壓線圈第III段單元及高壓線圈第IV段單元； 所述四段結構的高壓線圈單元之間還有高壓線圈段間絕緣;其中，高壓線圈第I段單元與高壓線圈第II段單元之間為高壓線圈第一段間絕緣;高壓線圈第II段單元與高壓線圈第II段單元之間為高壓線圈第二段間絕緣;高壓線圈第III段單元與高壓線圈第IV段單元之間為高壓線圈第三段間絕緣； 所述高壓線圈第I段單元由高壓線圈左端絕緣和高壓線圈第一段導線構成;所述高壓線圈第II段單元由高壓線圈第一段間絕緣和高壓線圈第二段導線構成；所述高壓線圈第III段單元由高壓線圈第二段間絕緣和高壓線圈第三段導線構成;所述高壓線圈第IV段單元由高壓線圈第三段間絕緣和高壓線圈第四段導線的構成。7.根據(jù)權利要求3所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述四段四層高壓線圈為圓筒式高壓線圈結構，其中，高壓線圈四層導線在高壓線圈第I段左端為上下對齊排布;高壓線圈第I段右端為正階梯排布;高壓線圈第II段左端為正階梯排布;高壓線圈第II段右端為倒階梯排布;高壓線圈第III段左端為倒階梯排布;高壓線圈第III段右端為正階梯排布;高壓線圈第IV段左端為正階梯排布;高壓線圈第IV段右端為上下對齊排布。8.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構中有35kV干式真空有載分接開關;所述35kV干式真空有載分接開關是MR有載分接開關;所述高壓線圈總匝數(shù)的最大檔為38500V。9.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構是依35kV干式真空有載分接開關的線性調(diào)壓方式，按照不少于高壓線圈總匝數(shù)的18.18%的匝數(shù)都要集中在一起并且需要排布在高壓線圈中部的兩段高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層的要求進行分散排布的高壓線圈結構。10.根據(jù)權利要求1所述一種35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，其特征在于所述35kV級環(huán)氧樹脂澆注大型干式有載調(diào)壓電力變壓器高壓線圈結構，是將集中在一起并且需要排布在高壓線圈中部兩段高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層的不少于高壓線圈總匝數(shù)18.18%的匝數(shù)的導線，以立繞的型式繞制的高壓線圈結構； 所述高壓線圈第II段和高壓線圈第III段最外層高度高于高壓線圈總匝數(shù)18.18%匝數(shù)的導線高度，且為高壓線圈總高度的1/2;所述四段高壓線圈的高度相同。
【文檔編號】H01F29/04GK205564508SQ201620299520
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】田貴書, 劉利艷, 張衛(wèi)濤, 劉培欣, 李濤, 周芳, 劉政, 唐靜靜
【申請人】天津天能變壓器有限公司