CN103117159A - 大型油浸式变压器绝缘端圈及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈，包括酪素胶层和若干层纸板，相邻两层纸板之间通过酪素胶层粘接。制作工艺包括以下步骤：A.用剪板机将所需的大张电绝缘纸板剪成规定尺寸，成为半成品；B.在半成品纸板件表面上均匀地喷洒蒸馏水，确保纸板具有一定的弯曲能力，用滚压机根据工艺要求将各层纸板分别滚制成圆形；C.选择与绝缘纸板渗透性强的酪素胶，按照单面涂胶的工艺方法，粘接各层纸板，并用绑扎带扎紧定型，将其放入干燥炉中进行干燥和真空淋油处理，最后拆掉绑扎带。本发明的有益效果是，工艺简单、操作方便、性能可靠、能有效地避免或大幅度降低粘接绝缘件中封闭气泡引起的变压器局部放电量。

Description

大型油浸式变压器绝缘端圈及其制作工艺

技术领域

    本发明属于变压器领域，涉及一种大型油浸式变压器绝缘端圈及其制作工艺。

背景技术

    近年来，随着高压、超高压电力***的发展,对油浸式电力变压器的电压等级要求也随之增高,变压器的供电范围不断扩大;由于变压器在整个电力***中起着变换电压、传输电能的作用,变压器质量的好坏直接决定着整个电力***供电可靠性及运行寿命的问题。为此,变压器用户对变压器质量提出了更高的要求,尤其是变压器的局部放电量的大小,例如:GB1094.3-2003标准规定,对于带局部放电测量的ACSD(和/或ACLD)感应电压试验,按照试验规程,在U=1.3                                                

(相间)电压下,局部放电量不大于300PC;在U=1.5

/ (相对地)电压下,局部放电量不大于500PC;变压器用户为了确保变压器运行更可靠、使用寿命更长,他们在技术协议中明确要求，在规定的试验电压下，局部放大量<100PC,甚至要求≤60PC。这对变压器生产制造厂家来说是一个严峻的挑战，其原因在于，一是变压器内部绝缘结构、导线、引线、铁心、夹件、油箱、金属结构件等，数量太多，材料属性不同。二是由变压器绕组散热和绝缘强度而决定的变压器绝缘结构形状不规则。三是变压器绝缘端圈、油等的材质质量容易存在缺陷，如受潮、污染、含有金属颗粒等。四是变压器内部的电极形状不规则，对电场分布规律的控制目前还不成熟。基于上述原因，变压器制造厂要想定量的控制局部放电量的大小，可以说难度非常大。遇到局放超标的产品，只能根据经验进行逐一排查。 

    在过去，在进行绝缘垫块、端圈、压板等较厚的绝缘件制作时受原材料标准规格尺寸和制造设备、工艺条件的限制。往往需要在变压器制造厂根据图纸要求由多层薄纸板（如：1.0㎜、1.5㎜、2.0㎜、3.0㎜、4.0㎜、5.0㎜、6.0㎜等）粘接后加工而成。在粘接过程中为了在保证粘接强度的前提下提高生产效率，在相邻两纸板面上均涂上普通胶，如白乳胶等。而且，有时在涂胶时均匀性、完整性欠佳;同时考虑到液体都具有一定的界面张力，尤其是胶状物，对于白乳胶也不例外，在空气中其表面由于界面张力和蒸发得影响会在很短的时间内在其表面形成一层保护膜，再加上胶的表面极易吸附空气中的杂质颗粒;通过热压、干燥等工序后。容易产生由胶封闭的空腔，变压器油即便在真空条件下也很难通过白乳胶渗入到空腔；基于这种现状，空腔中的空气排不出来，变压器油渗不进去。结合变压器油的相对介电常数约为2.3，绝缘纸板的相对介电常数约为4.5，空气的相对介电常数约为1，在交流电压作用下电场强度分布与相对介电常数成反比，而介质的耐电强度与其相对介电常数成正比。也就是说耐电强度最小的空气将承受较高的电场强度。很容易发生局部放电。

    在以前生产过的油浸式变压器产品中，导致局放超标的原因中，由于气泡放电引起占总的比例高达90%以上，其中由于真空注油工艺、净放时间不够引起的局放，在处理时现已总结了一些成熟的经验，如进行热油循环、长时间空载运行、适当延长静放时间等。但对于由胶封闭的空腔中的空气引起的局部放电，在处理时是一种十分繁杂的工作，一是影响变压器内部电场分布不均匀因素较多；二是由于变压器中绝缘端圈很多，再加上气泡在绝缘件的内部，很难准确地判断出是具体哪一件；三是变压器绝缘件在更换时需要重复拆卸、组装、干燥、真空注油、静放、试验等工序，不仅浪费大量的人力、物力，影响生产周期、耽误交货期，甚至有可能使本来绝缘强度能满足要求的部位受到损伤，使得变压器相应的试验项目通不过，最终可能导致整个部件报废重做。

发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种工艺简单、操作方便、性能可靠、能有效地避免或大幅度降低粘接绝缘件中封闭气泡引起的局部放电量的大型油浸式变压器绝缘端圈及其制作工艺。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈，其特征在于：包括酪素胶层和若干层纸板，相邻两层纸板之间通过酪素胶层粘接。

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈，纸板包括四层，分别为第一层纸板,第二层纸板,第三层纸板,第四层纸板。

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A.根据图纸要求，用剪板机将所需的大张电绝缘纸板剪成规定尺寸，成为半成品；

B.在半成品纸板件表面上均匀地喷洒蒸馏水，确保纸板具有一定的弯曲能力，接着，用滚压机根据工艺要求将各层纸板分别滚制成圆形；

C.接下来进入绝缘端圈的粘接工艺，选择一种与绝缘纸板渗透性强的酪素胶，并按照单面涂胶的工艺方法，将滚制好的第一层纸板安放到预先调整好的端圈模具上，并在其外表面均匀、快速地涂刷一层酪素胶后放上第二层纸板，用绑扎带扎紧定型，在空气中自燃干燥，粘接牢固后，拆下绑扎带，再在第二层纸板外表面均匀、快速的涂刷一层酪素胶后放上第三层纸板，依次类推，最后将粘好的绝缘端圈用绑扎带整体扎紧定型，将其放入干燥炉中进行干燥和真空淋油处理，最后拆下绑扎带即可。

基于这种工艺，同时考虑到酪素胶的稠度小、渗透性强、与变压器油相容性好、粘合力强等特点，在纸板粘接时不易形成空气腔，即使形成空气腔，由于采用了单面涂胶工艺，也不会形成被胶全部封闭的空气腔，所以变压器油极易通过纸板渗进空气腔中，排出空气腔中的空气，避免了该处的气泡放电。

本发明的有益效果是，工艺简单、操作方便、实用性强、性能可靠、能有效地避免或大幅度降低粘接绝缘件中封闭气泡引起的局部放电量，对研制和生产低局部放电的变压器产品具有非常重要的指导意义，是降低变压器在试验、运行时局部放电量的一种非常有效的工艺措施。该绝缘端圈及其制作工艺有利于在500kV～1000kV交流变压器和高压直流输电***中使用的±200kV～±800kV换流变压器上应用。

附图说明

图1、2、3依次为绝缘端圈的主视图、俯视图、图2的A-A剖视图示意图（本发明的和传统的相同），图4为图3的I处放大图，本发明采用单面涂胶工艺时制作的绝缘端圈中，相邻两层纸板间的酪素胶面和其中形成的空气腔，该空气腔不受固化了的酪素胶的封闭，变压器油能顺利经过绝缘纸板顺利进入空气腔。图5为图3的I处放大图，采用传统双面涂胶工艺时制作的绝缘端圈中，相邻两层纸板间的白乳胶交界面和其中形成的空气腔，该空气腔由于受固化了的白乳胶的封闭变压器油不能通过绝缘纸板进入空气腔。

图中，1-酪素胶层,2-第四层纸板,3-第三层纸板,4-第二层纸板,5-第一层纸板，6-空气腔，7-白乳胶层。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈，包括酪素胶层1和若干层纸板，相邻两层纸板之间通过酪素胶层粘接。根据图纸和所用纸板的厚度选择纸板的层数。

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈，优选方案为，纸板包括四层，分别为第一层纸板5,第二层纸板4,第三层纸板3,第四层纸板2。

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈的制作工艺 ，包括以下步骤：

A.首先根据图纸要求，用剪板机将一定厚度、清洁、机械强度高、电气强度高、压缩率小、标准规格的大张电绝缘纸板剪成规定尺寸，成为半成品；

B.其次，在半成品纸板件表面上均匀地喷洒蒸馏水（高纯度、不含杂质和金属离子等）二至三次，时间间隔控制在2小时左右，最终要确保纸板具有一定的弯曲能力，且弯曲后，不起皱、无裂纹等；接着，用滚压机根据工艺要求分别将第一层纸板、第二层纸板、第三层纸板和第四层纸板滚制成圆形；

C.接下来进入绝缘端圈的粘接工艺，通过研究、试验、分析选择一种与绝缘纸板渗透性强的酪素胶，并按照单面涂胶的工艺方法（即两个绝缘件相接处的表面上，仅在其中一个表面上涂胶，另一个表面不涂胶的工艺方法），将滚制好的第一层纸板5安放到预先调整好的端圈模具上，在第一层纸板外表面（即外径侧）严格按照工艺要求均匀、快速地涂刷一层酪素胶后放上第二层纸板4，用绑扎带扎紧定型，在空气中自燃干燥1小时，粘接牢固后，拆下绑扎带，再在第二层纸板4外表面（即外径侧）均匀、快速的涂刷一层酪素胶后放上第三层纸板3，依次类推，最后将粘好的绝缘端圈用绑扎带整体扎紧定型，将其放入干燥炉中进行干燥和真空淋油处理，最后拆下绑扎带即可。然后可进行倒角、去毛刺等深加工。

本发明的大型油浸式变压器绝缘端圈及其制作工艺，工艺简单、操作方便、能有效地避免或大幅度降低粘接绝缘件中形成的封闭气泡引起的局部放电量,对研制和生产低局部放电量的变压器产品具有非常重要的指导意义，有利于在500kV～1000kV交流变压器和高压直流输电***中使用的±200kV～±800kV换流变压器上应用。

Claims (3)

1.一种大型油浸式变压器绝缘端圈，其特征在于：包括酪素胶层（1）和若干层纸板，相邻两层纸板之间通过酪素胶层粘接。

2.根据权利要求1所述的大型油浸式变压器绝缘端圈制作工艺，其特征在于：纸板包括四层，分别为第一层纸板（2）,第二层纸板（3）,第三层纸板（4）,第四层纸板（5）。

3.一种权利要求1所述的大型油浸式变压器绝缘端圈制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A.根据图纸要求，用剪板机将所需的大张电绝缘纸板剪成规定尺寸，成为半成品；

B.在半成品纸板件表面上均匀地喷洒蒸馏水，确保纸板具有一定的弯曲能力，接着，用滚压机根据工艺要求将各层纸板分别滚制成圆形；

C.接下来进入绝缘端圈的粘接工艺，选择一种与绝缘纸板渗透性强的酪素胶，并按照单面涂胶的工艺方法，将滚制好的第一层纸板安放到预先调整好的端圈模具上，并在其外表面均匀、快速地涂刷一层酪素胶后放上第二层纸板，用绑扎带扎紧定型，在空气中自燃干燥，粘接牢固后，拆下绑扎带，再在第二层纸板外表面均匀、快速的涂刷一层酪素胶后放上第三层纸板，依次类推，最后将粘好的绝缘端圈用绑扎带整体扎紧定型，将其放入干燥炉中进行干燥和真空淋油处理，最后拆下绑扎带即可。

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