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變壓器的繞組(一)

發(fā)布時間:2021-07-16 01:30:29人氣:

繞組是變壓器的最主要構(gòu)成部件之一,是變壓器的導(dǎo)電部分。變壓器的繞組通過鐵芯將電能轉(zhuǎn)換為磁場能,二次繞組通過鐵芯將磁場能還原為電能并輸出。繞組是變壓器的電路部分,是表面包有絕緣的銅(鋁)導(dǎo)線繞制而成,并套裝在變壓器的鐵芯柱上。一般情況,按照結(jié)構(gòu)形式分類,變壓器繞組可劃分為層式線圈和餅式線圈兩大類。線圈的線匝沿其軸向按層依次排列的為層式線圈;線圈的線匝在輻向形成線餅(線段)后,再沿軸向排列的為餅式線圈。層式線圈主要有圓筒式和箔式兩種結(jié)構(gòu),餅式線圈主要有連續(xù)式、糾結(jié)式、內(nèi)屏蔽式、螺旋式等結(jié)構(gòu)。各種線圈在結(jié)構(gòu)、電氣和機械性能、繞制工藝等方面有很大區(qū)別,以下介紹幾種常見的線圈結(jié)構(gòu)及其特點。

(1)圓筒式線圈。圓筒式線圈是目前配電變壓器高、低壓繞組的主要結(jié)構(gòu)形式。圓筒式線圈又可分為單圓筒式如圖1所示、雙層(四層)圓筒式如圖2所示、多層圓筒式如圖3所示、分段圓筒式。其共同的結(jié)構(gòu)特點是線圈沿其輻向有多層,每層內(nèi)線匝沿其軸向呈螺旋狀前進。圓筒式線圈層間有一油道作為絕緣,垂直布置的層間油道的冷卻效果優(yōu)于水平油道。同時,圓筒式線圈層間緊密接觸,層間電容大,在沖擊電壓下,有良好的沖擊分布。因此,多層圓筒式線圈可應(yīng)用于高電壓產(chǎn)品上。但是圓筒式線圈的抗短路能力相對較差,在大容量電力變壓器上鮮見應(yīng)用。

線圈
(2)箔式線圈。箔式線圈用銅箔或鋁箔代替導(dǎo)線繞制而成。將絕緣材料和導(dǎo)電材料一起放在專用的箔式繞線機上連續(xù)繞制,每一層為一匝,每層銅或鋁箔之間用絕緣材料隔開。絕緣的寬度大于銅箔或鋁箔的寬度,兩側(cè)所差的尺寸,用與導(dǎo)電箔材厚度相同的絕緣帶同時卷入形成端絕緣。箱式線圈的安匝分布均勻,軸向漏磁少,軸向電動力小,機械穩(wěn)定性較好。其層間繞制緊密,其層間電容遠大于對地電容,在沖擊電壓下電壓梯度分布均勻。箔式線圈目前主要用于變壓器的低壓繞組,也有廠家采用分段箔式結(jié)構(gòu)t增加匝數(shù)用于高壓繞組。

(3)連續(xù)式線圈。連續(xù)式線圈是最常見的餅式線圈之一。連續(xù)式線圈的主要特點是導(dǎo)線沿繞組的軸向排列成圓餅狀,把各個圓餅狀的線餅用不同的方式串聯(lián)起來構(gòu)成不同形式的繞組,各個線餅之間放置作為餅間絕緣和構(gòu)成餅間冷卻油道的絕緣件。餅式線圈的機械強度要好于圓筒式,廣泛用于大中型變壓器中。

連續(xù)式線圈是典型的餅式線圈,一般用扁導(dǎo)線繞制,線段數(shù)為30-100段,采用特殊的工藝方法(倒餅)連續(xù)繞制,餅間沒有焊接頭,所以稱為連續(xù)式線圈如圖1所示。連續(xù)式結(jié)構(gòu)廣泛用于大中型變壓器,既可用于低壓繞組,也可全部或部分用于高壓繞組。
線圈
(4)螺旋式線圈。簡單的說,螺旋式線圈就好似一支彈簧,其匝數(shù)一般為10-150,本質(zhì)土是多根一導(dǎo)線疊、并繞的一單層圓筒式線圈,但由于其匝間有輻向油道形成餅狀,所以將其歸為餅式。一匝為一個線餅的稱為單螺旋如圖2所示,一匝為兩個線餅的稱為雙螺旋如圖3所示,一匝為四個線餅的稱為四螺旋。螺旋式線圈線圈匝數(shù)少、并繞導(dǎo)線多,一般用于低電壓、大電流的變壓器的低壓繞組。

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