一种用于超大容量变压器的铁心夹件结构及制造方法与流程

本发明涉及变压器，具体涉及一种用于超大容量变压器的铁心夹件结构及制造方法。

背景技术：

1、变压器铁心是变压器的磁路部分，起到导磁的作用，铁心由夹件、拉板、支撑梁等结构件进行夹紧，结构件之间相互连接，形成变压器器身的框架，铁心主柱上套有线圈。拉板与夹件通过销孔结构进行连接，拉板上开设孔，夹件上设置销子。

2、变压器的损耗主要分为空载损耗和负载损耗，前者在铁心中产生，由磁滞和涡流效应构成，与磁通变化相关；减小硅钢片的厚度、采用单位损耗密度小的硅钢片等方法，可显著减小铁心的损耗；后者则源于绕组电流通过电阻时的发热损耗和由于线圈漏磁引起金属结构件的杂散损耗，负载随负载电流增大而增加。优化这些损耗对提升变压器整体效率至关重要，采用降损措施，能有效降低能耗，减少运行成本。

3、铁心占积率是指铁心有效截面积与几何截面积的比率，其提高意味着硅钢片堆叠更紧密，减少了磁路中的气隙和磁阻，可直接降低空载损耗中的磁滞分量，提升磁通传递效率；同时，占积率提升可有效降低铁损，同样的铁心截面积，铁心直径可以减小，随之线圈的直径也可以减小，实现用铜量的减少，达到降本的目的，为高效节能变压器奠定基础。

4、拉板是连接铁心上下夹件的结构件，在变压器起吊、线圈压紧、线圈短路时承受很大的拉力载荷，现有拉板通过销孔结构和夹件连接，为保证拉板和夹件的连接强度，销件端部伸出拉板以保证销孔全段设置有销件，由于销件的伸出为避免销件与铁心的干涉，需设置绝缘塞块以控制拉板和铁心间的距离保证销件的正常安装，由于绝缘塞块占用了铁心的空间，会使铁心占积率降低，而为保证铁心占积率处于合理区间则又需通过减薄拉板厚度以对应提高占积率，拉板强度易受到影响。尤其对于超大容量变压器，由于铁心、线圈尺寸大，现有铁心夹件结构无法保证自身结构强度的同时具有较佳的铁心占积率。

5、鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现思路

1、为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种用于超大容量变压器的铁心夹件结构，包括主柱拉板、铁心绑带、上夹件、下夹件和铁心，所述主柱拉板对应所述铁心的主柱设置，且所述主柱外部套设有线圈，两所述主柱拉板对称设置在所述铁心的两侧，且所述主柱拉板通过所述铁心绑带和所述铁心绑扎一体，所述主柱拉板上下两端分别通过销件与所述上夹件和所述下夹件连接；

2、所述主柱拉板为对称结构的平面板件，且所述主柱拉板的正面和反面为平行设置的两平面，所述主柱拉板的正面通过绝缘纸板与所述铁心接触设置，所述主柱拉板的背面对应所述铁心绑带设置，且所述主柱拉板的正面面积大于所述主柱拉板的反面面积，所述主柱拉板的两侧厚度沿向两侧边缘的方向逐渐减小，以形成倾斜侧边或圆弧侧边结构。

3、较佳的，所述主柱拉板和所述铁心绑带之间设置有挡木，所述挡木对应设置在所述主柱拉板的背面，所述挡木上设置有第一接触面和第二接触面，所述第一接触面为平面，所述挡木通过所述第一接触面与所述主柱拉板的背面贴合设置，所述第二接触面为圆弧面，所述第二截面的圆心设置在所述主柱的轴线上，所述铁心绑带绑扎在所述第二接触面上。

4、较佳的，所述主柱拉板采用抗拉强度达到1000mpa级、相对磁导率为1的高强度无磁钢；所述铁心采用0.2mm的超薄高导磁硅钢片制造。

5、较佳的，所述上夹件上设有上夹件主托板和上夹件副托板，所述上夹件主托板对应所述线圈的正上方设置，所述上夹件副托板对应所述线圈的外侧边缘设置；所述下夹件上设有下夹件主托板和下夹件副托板，所述下夹件主托板对应所述线圈的正下方设置，所述下夹件副托板对应所述线圈的外侧边缘设置；夹件磁屏蔽设置在所述上夹件主托板、所述上夹件副托板、所述下夹件主托板和所述下夹件副托板上的安装槽内；所述夹件磁屏蔽的一端靠近所述铁心，用于将线圈漏磁导入所述铁心。

6、较佳的，一种所述用于超大容量变压器的铁心夹件结构的制造方法，包括步骤：

7、s1，所述铁心的剪切和叠积；

8、s2，所述铁心和所述主柱拉板、所述侧柱拉板的装配；

9、s3，搭台进行所述铁心和所述上夹件、所述下夹件的装配。

10、较佳的，在所述步骤s1中，通过对超薄高导磁硅钢片进行剪切形成料片，并对所述料片进行叠积获得铁心；剪切过程中，所述料片在纵剪时尺寸误差控制在0～-0.2mm，所述料片在横剪时尺寸误差控制在0～-0.15mm，对应心柱的所述料片的剪切速度控制为13张/分，对应铁轭的所述料片的剪切速度控制为22张/分。

11、较佳的，在所述步骤s1中，对所述心柱的所述料片进行叠积时，以叠积高度为基准，柱心位置偏差度按每1000mm叠积高度，柱心偏移≤1mm控制。

12、较佳的，在所述步骤s2中，通过所述铁心绑带将所述主柱拉板和所述铁心绑扎一体，所述铁心绑带采用pet材料；所述心柱上设置有集中绑扎区和常规绑扎区，所述集中绑扎区对应所述心柱的上下部，所述常规绑扎区在两所述集中绑扎区等距设置，所述集中绑扎区和所述常规绑扎区均通过所述铁心绑带绑扎所述主柱拉板和所述铁心形成，且所述集中绑扎区内的所述铁心绑带数量大于所述常规绑扎区的所述铁心绑带数量。

13、较佳的，在所述步骤s3中，所述铁心单侧的所述上夹件和所述下夹件通过夹件受台设置在同一水平面上，同一水平面上的所述上夹件和所述下夹件对称设置，所述上夹件和所述下夹件均设置有中心定位孔和以所述中心定位孔为中心对称设置的两侧定位孔，所述上夹件的所述中心定位孔与所述下夹件的两所述侧定位孔连接形成第一对角线，所述下夹件的所述中心定位孔与所述上夹件的两所述侧定位孔连接形成第二对角线，所述上夹件和所述下夹件同一侧的所述第一对角线和所述第二对角线误差在±1mm以内，所述上夹件和所述下夹件之间的间距与图纸指定值之间的误差在±1mm以内，同一水平面上的所述上夹件和所述下夹件的平面高度差在0~0.5mm以内。

14、较佳的，在所述步骤s3中，所述心柱安装时，垂直度控制在±1mm范围以内；所述铁心的各铁心窗两对角线误差在±3mm以内，所述铁心窗对应所述心柱两端的宽度尺寸误差在±1mm以内。

15、与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明改进铁心夹件结构，通过拉板结构的适形设计，可在保证所述主柱拉板结构强度的同时，降低绝缘结构尺寸，有效提高铁心占积率，确保变压器参数满足设计要求，实现了超大容量变压器的降本增效。

1.一种用于超大容量变压器的铁心夹件结构，其特征在于，包括主柱拉板、铁心绑带、上夹件、下夹件和铁心，所述主柱拉板对应所述铁心的主柱设置，且所述主柱外部套设有线圈，两所述主柱拉板对称设置在所述铁心的两侧，且所述主柱拉板通过所述铁心绑带和所述铁心绑扎一体，所述主柱拉板上下两端分别通过销件与所述上夹件和所述下夹件连接；

2.如权利要求1所述的用于超大容量变压器的铁心夹件结构，其特征在于，所述主柱拉板和所述铁心绑带之间设置有挡木，所述挡木对应设置在所述主柱拉板的背面，所述挡木上设置有第一接触面和第二接触面，所述第一接触面为平面，所述挡木通过所述第一接触面与所述主柱拉板的背面贴合设置，所述第二接触面为圆弧面，所述第二截面的圆心设置在所述主柱的轴线上，所述铁心绑带绑扎在所述第二接触面上。

3.如权利要求2所述的用于超大容量变压器的铁心夹件结构，其特征在于，所述主柱拉板采用抗拉强度达到1000mpa级、相对磁导率为1的高强度无磁钢，所述铁心采用0.2mm的超薄高导磁硅钢片制造。

4.如权利要求3所述的用于超大容量变压器的铁心夹件结构，其特征在于，所述上夹件上设有上夹件主托板和上夹件副托板，所述上夹件主托板对应所述线圈的正上方设置，所述上夹件副托板对应所述线圈的外侧边缘设置；所述下夹件上设有下夹件主托板和下夹件副托板，所述下夹件主托板对应所述线圈的正下方设置，所述下夹件副托板对应所述线圈的外侧边缘设置；夹件磁屏蔽设置在所述上夹件主托板、所述上夹件副托板、所述下夹件主托板和所述下夹件副托板上的安装槽内；所述夹件磁屏蔽的一端靠近所述铁心，用于将线圈漏磁导入所述铁心。

5.一种如权利要求4所述的用于超大容量变压器的铁心夹件结构的制造方法，其特征在于，包括步骤：

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤s1中，通过对超薄高导磁硅钢片进行剪切形成料片，并对所述料片进行叠积获得铁心；剪切过程中，所述料片在纵剪时尺寸误差控制在0～-0.2mm，所述料片在横剪时尺寸误差控制在0～-0.15mm，对应心柱的所述料片的剪切速度控制为13张/分，对应铁轭的所述料片的剪切速度控制为22张/分。

7.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤s1中，对所述心柱的所述料片进行叠积时，以叠积高度为基准，柱心位置偏差度按每1000mm叠积高度，柱心偏移≤1mm控制。

8.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤s2中，通过所述铁心绑带将所述主柱拉板和所述铁心绑扎一体，所述铁心绑带采用pet材料；所述心柱上设置有集中绑扎区和常规绑扎区，所述集中绑扎区对应所述心柱的上下部，所述常规绑扎区在两所述集中绑扎区等距设置，所述集中绑扎区和所述常规绑扎区均通过所述铁心绑带绑扎所述主柱拉板和所述铁心形成，且所述集中绑扎区内的所述铁心绑带数量大于所述常规绑扎区的所述铁心绑带数量。

9.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述铁心单侧的所述上夹件和所述下夹件通过夹件受台设置在同一水平面上，同一水平面上的所述上夹件和所述下夹件对称设置，所述上夹件和所述下夹件均设置有中心定位孔和以所述中心定位孔为中心对称设置的两侧定位孔，所述上夹件的所述中心定位孔与所述下夹件的两所述侧定位孔连接形成第一对角线，所述下夹件的所述中心定位孔与所述上夹件的两所述侧定位孔连接形成第二对角线，所述上夹件和所述下夹件同一侧的所述第一对角线和所述第二对角线误差在±1mm以内，所述上夹件和所述下夹件之间的间距与图纸指定值之间的误差在±1mm以内，同一水平面上的所述上夹件和所述下夹件的平面高度差在0~0.5mm以内。

10.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述心柱安装时，垂直度控制在±1mm范围以内；所述铁心的各铁心窗两对角线误差在±3mm以内，所述铁心窗对应所述心柱两端的宽度尺寸误差在±1mm以内。