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。
(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。