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变压器绕组方式有哪几种,同心式绕组有哪几种形式

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-11-03 11:06:01

变压器绕组方式有哪几种?同心式绕组分为哪几种形式?变压器绕组有同心式和交叠式两种形式,同心式绕组包括圆筒形绕组、螺旋形绕组、连续式绕组等多种形式。

一、变压器绕组方式

变压器绕组有同心式和交叠式两种形式。

我国生产的电力变压器,基本上只有一种结构型式,即芯式变压器,所以绕组都采用同心式结构。所谓同心绕组,就是在铁芯柱的任一横断面上,绕组都是以同一圆筒形线套在铁芯柱的外面。

一般情况下总是将低压绕组放在里面靠近铁芯处,将高压绕组放在外面。高压绕组与低压绕组之间,以及低压绕组与铁芯柱之间都必须留有一定的绝缘间隙和散热通道(油道),并用绝缘纸板筒隔开。

绝缘距离的大小,决定于绕组的电压等级和散热通道所需要的间隙。当低压绕组放在里面靠近铁芯柱时,因它和铁芯柱之间所需的绝缘距离比较小,所以绕组的尺寸就可以减小,整个变压器的外形尺寸也同时减小了。

变压器绕组方式

二、同心式绕组的几种形式

(a)单层圆筒 (b)双层圆筒

圆筒形绕组

它是一个圆筒形螺旋体,其线匝是用扁线彼此紧靠着绕成的。圆筒形绕组可以绕成单层;也可以绕成双层。通常总是尽量避免用单层圆筒,而是绕成双层圆筒。因为绕成单层时,导线受到弹性变形的影响,线圈容易松开,使端部线匝彼此靠得不够紧;而绕成双层后,松开的倾向就小得多了。当电流较大时,也采用每一线匝由数根导线沿轴向并联起来绕成,但并联导线数通常不多于4~5根。圆筒形绕组与冷却介质的接触面积最大,因此冷却条件较好,但其机械强度较弱,一般适用于小容量的变压器低压绕组。

(a)外形 (b)纵剖面导线排列 

螺旋形绕组

容量稍大些的变压器的低压绕组匝数很少(20~30匝以下),但电流却很大,所以要求线匝的横截面很大,因此要用很多根导线(6根或更多)并联起来绕。在圆筒形绕组里是不能用很多根导线并联起来绕的,因为这些导线要在同一层里一根靠着一根排列着绕,结果使线匝的螺距太大,这样的线圈很不稳定,且高度没有很好地利用,所以在并联导线很多时仍采用圆筒形绕组是不合适的,于是就出现了螺旋形绕组,如图所示。它是沿径向一根压着一根地叠起来绕。各个螺旋不是像圆筒形绕组那样彼此紧靠着,而是中间留有一个空沟道。

螺旋形绕组并联导线更多时,可把导线分成两组,这样就成了双层螺旋了。在温升和绝缘条件允许时,螺旋形绕组可以采用正常宽度的油道和小油道交错地绕线的结构,小油道的宽度约为正常油道宽度的一半左右(约为1.5~2mm),所以称为半螺旋,绕组为单螺旋时称单半螺旋;绕组为双螺旋时称双半螺旋。这种半螺旋绕组的空间利用率比较高,在大、中型变压器中都广泛地应用着。

(a)外形 (b)纵剖面导线排列

连续式绕组

连续式绕组没有焊接头,只能用扁线绕制。导线的匝间排列如图所示,是经过特殊的绕制工艺绕成的,从一个线饼到另一个线饼,其接头是交替地在线圈的内侧和外侧,但都用绕制线圈的导线自然连接,所以没有任何焊接头,这是连续式绕组的主要优点。

如果导线截面较大,可用几根导线并联绕,一般不超过4根,边绕边进行换位。

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