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                變壓器的繞組

                作者 Admin 瀏覽 發布時間 15/08/14

                1.繞組的作用
                繞組是變壓器的最主要構成部件之一,是變壓器的導電部分。變壓器的一次繞組通過鐵芯將電能轉換為磁場能,二次繞組通過鐵芯將磁場能還原為電能並輸出。

                 

                2.常見的繞組結構
                總的來說,電力變壓器的繞組根據結構形式可分為層式線圈和餅式線圈兩大類。線圈的線晅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)後,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,餅式線圈主要有連續式、糾結式、內屏蔽式、螺旋式等結構。各種線圈在結構、電氣和機械性能、繞製工藝燈方麵有很大區別。下麵列出了幾種常見的線圈結構及其特點。

                 

                (1)圓筒式線圈。圓筒式線圈是目前配電變壓器高、低壓繞組的主要結構形式。圓筒式線圈又可分為單圓筒式、雙層(四層)圓筒式、多層圓筒式、分段圓筒式等。其共同的結構特點是線圈一般沿著其福向有多層,每層內線匝沿著其軸向呈螺旋狀前進。圓筒式線圈層間有油道作為絕緣,垂直布置的層間油道的冷卻效果優於水平油道。同時,圓筒式線圈層間緊密接觸,層間電容大,在衝擊電壓下,有良好的衝擊分布,因此,多層圓筒式線圈可應用於高電壓產品上。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用。

                 

                (2)箔式線圈。箔式線圈由銅箔或招箔代替導線繞製而成。將絕緣材料和導電材料一起放在專用的箔式繞線機上連續繞製,每一層為一匝,每層銅或鋁箔之間用絕緣材料隔開。絕緣的寬度大於銅箔或鋁箔的寬度,兩側所差的尺寸,用與導電箔材厚度相同的絕緣帶同時卷入形成端絕緣。箔式線圈的安匝分布均勻,輻向漏磁少,軸向電動力小,機械穩定性較好。其層間繞製緊密,層間電容遠大於對地電容,在衝擊電壓下電壓梯度分布均勻。箔式線圈目前主要用於變壓器的低壓繞組,也有廠家采用分段箔式結構增加匝數將箔式繞組用於高壓繞組。

                 

                (3)連續式線圈。連續式線圈是最常見的餅式線圈之一。餅式線圈的主要特點是把導線沿著繞組的輻向排列成圓餅狀,而後把各個圓餅狀的線餅用不同的方式串聯起來構成不同型式的繞組,各個線餅之間放置作為餅間絕緣和構成餅間冷卻油道的絕緣件。餅式線圈的機械強度要優於圓筒式線圈,因而在大中型電力變壓器中被廣泛釆用。

                 

                連續式線圈是典型的餅式線圈,一般用扁導線繞製,線段數為30-100段,采用特殊的工藝方法(倒餅)連續繞成,餅間沒有爆接頭,所以稱為連續式線圈。連續式結構在大型變壓器中應用普遍,既可以用於低壓繞組,也可全部或部分用於高壓繞組中。

                 

                (4)螺旋式線圈。螺旋式線圈就好似一支彈簧,其距數一般為10-150。雖然螺旋式線圈本質上應看作是多根導線疊、並繞的單層圓筒式線圈,但由於其匝間有轄向油道而形成了線餅,所以將其結構歸為餅式。一匝為一個線餅的稱為單螺旋,一匝為兩個線餅的稱為雙螺旋,一匝為四個線餅的稱為四螺旋式線圈。螺旋式線圈匝數少、並繞導線多,一般用於低電壓、大電流的變壓器低壓繞組。

                 

                (5)糾結式線圈。從外形看糾結式線圈與連續式線圈基本相同,區別僅在於相鄰線餅之間導線連接的方法不同。糾結式線圈的線匝是在相鄰數序線姐間插入不相鄰數序的線匝。

                 

                原連續式線圈段間線匝須借助於糾結換位,交錯糾連形成糾結線段,從而形成糾結線圈。糾結式線圈常以兩段組成糾結單元,稱為雙段糾結。雙段糾結中按每段距數的奇、偶數的不同,分為雙-雙、單-單、雙-單、單-雙糾結。此外,還有四段糾結和部分糾結等。糾結繞組繞製過程中不可避免要焊接導線,對製作工藝水平要求較高。但糾結式線圈的距間電容和餅間電容大於連續式線圈,在衝擊電壓作用下的電壓分布比連續式好得多。因此在大型變壓器的高壓繞組中經常使用。

                 

                (6)內屏蔽式線圈。內屏蔽式線圈也稱插入電容連續式繞組。它是通過增大線段的串聯電容來達到改善衝擊電壓分布的目的,其結構特點是將厚度較小的導線作為附加電容(屏蔽)線距,直接饒於連續式線段內部,並將端頭包好絕緣懸空,所以電容不參與變壓器的正常運行,隻在衝擊電壓下起作用。內屏蔽式線圈在超高壓變壓器繞組中,采用分區補償時,由於調節串聯電容方便而多被釆用。
                 

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