非晶合金变压器线圈技术探讨

介绍了非晶合金变压器线圈的基本类型，阐述了四种常见类型的结构特点、适用范围及设计中应注意的问题。

1.介绍

线圈是非晶合金变压器输入输出电能的电气元件，是重要的基础部件，也是检修非晶合金变压器的主要部件，因此被称为非晶合金变压器的“心脏”。因为它基本上决定了非晶合金变压器的容量、电压、电流和使用阈值。

线圈形式主要根据线圈的电压等级和容量来选择，同时应考虑电气强度、耐热性、机械强度、散热面积和制造工艺的可能性，以确保制造或修复的非晶合金变压器的可靠运行。一般低电压大电流的线圈往往是并联缠绕形成螺旋线圈，而高电压等级、低电流、对纵向绝缘有特殊要求的线圈往往可以缠绕成连续、纠结的线圈。

2.非晶合金变压器线圈的结构类型

由于非晶合金变压器的容量和电压不同，线圈具有不同的结构特点。非晶合金变压器的线圈大致分为层型和饼型。线圈的匝数沿其轴向逐层排列，称为分层线圈；线圈匝在径向形成饼(线段)，然后在轴向排列，称为饼线圈。非晶合金变压器的线圈形式细分如下：

2.1连续线圈

连续线圈是一种常见的非晶合金变压器线圈。连续线圈分为连续线圈和双连续线圈。大、中型非晶合金变压器普遍采用连续线圈，为高、中、低压线圈，电压10 ~ 110 k。大中型非晶合金变压器一般采用双连续线圈，电压为10 ~ 66 k中低压线圈。根据设计要求，必要时在线圈端部增加一个小的保护角环，并使用成型的保护角环，避免了传统纸带式的角环机械强度不足而堵塞油路的现象。为了提高线圈内部的散热，可以在线圈内部设置挡油板，迫使冷却油按照设定好的路径流动，从而保证线圈的散热。对于电压较高的线圈，为了改善线圈的冲击电压分布，根据需要采用内屏蔽线圈或缠绕线圈。

2.2内部屏蔽线圈

内屏蔽线圈是将一些屏蔽匝插入一个或多个平行的连续线段。每根插入的屏蔽线的匝数根据线圈波过程的计算确定。内部屏蔽线圈分为两段式内部屏蔽线圈和四段式内部屏蔽线圈。如果内屏蔽线圈与连续线圈相连，称为内屏蔽连续线圈。内屏蔽线圈既可用于扁线，也可用于换位导线，避免了导线焊接，减少了焊头数量。

2.3缠结线圈

缠结线圈和连续线圈的结构区别仅在于匝数的排列顺序。它的圈数不是按自然数顺序排列的，而是在相邻的数顺序圈数之间插入非相邻的数顺序圈数。这样，原始连续线圈段之间的匝数需要交错连接，通过缠结换位(位置校正)的方式形成缠结线段，从而形成缠结线圈。

纠结线圈分为普通缠结和插花缠结；每种类型分为两段纠缠和四段纠缠。如果纠结线圈与连续线圈相连，称为纠结连续线圈。三相容量为90mv a及以上的110kv及以上非晶合金变压器高压线圈首端加强段或110kv及以上非晶合金变压器高压、中压线圈分接段一般采用普通两段缠绕线圈。110k级及以上自耦非晶合金变压器的调压线圈通常采用普通四段缠绕线圈。插花纠结的线圈只有我们 #p#分页标题#e#

螺旋线圈主要用于低压大电流非晶合金变压器的电压线圈。单(半)螺旋线圈和双(半)螺旋线圈常用于500 K 及以上非晶合金变压器高-低-高结构中35kV以下电压的非晶合金变压器低压线圈或高压线圈(靠近铁芯侧高压线圈)的连接。调压线圈常用双螺旋、四螺旋、八螺旋线圈。500 K 及以上自耦非晶合金变压器的侧柱励磁，一般采用八螺旋、十螺旋和十六螺旋线圈作为调压线圈。双层螺旋线圈常用于110 k及以上发电机用非晶合金变压器的低压线圈，也叫U型线圈，220 k及以上轴向双分裂非晶合金变压器的低压线圈，也叫双U型线圈。由于螺旋线圈中平行导线数量较多，一般采用特殊换位来减少导线之间的换向，导线换位留下的间隙用成型垫块垫起，以提高线圈的短路电阻。为防止线圈轴向松动，线圈端部应适当捆绑，以固定线圈出口。线圈端部采用叠层端环，增强线圈的抗短路能力和稳定性。

3.结构设计中应注意的问题

(1)缠结结构应尽量减少或改为内屏连续式，因为与内屏连续式相比，缠结结构焊接接头多，操作复杂，焊接部位打磨后容易产生金属粉尘，对非晶合金变压器的局部放电有一定影响。切换到内屏连续模式后，可以减少工艺难度和许多焊丝焊接接头，可以节省大约三分之一的线圈缠绕时间，减少许多隐患。纠结的中间位置校正组合焊丝都在位置校正中打开，用于焊丝的自换位，与以前的连续位置打开换位相比，可以减少焊接位置，减少缠绕时间，提高工作效率。

(2)成型角环外尽量不要有外垫，给工艺增加了很多难度，浪费了不必要的时间。为了满足振幅，尽量将外垫换成夹层垫，以加快线圈的缠绕速度。

(3)在设计插花纠偏结构时，重要的是要考虑焊点，避免在工艺线上出现焊点，影响线圈的局部放电，增加线圈的技术难度，浪费时间。

4.结论

对非晶合金变压器线圈的基本类型、特点和应用范围进行了分析，并对设计中遇到的问题进行了分析，希望能为非晶合金变压器线圈设计人员提供参考