專利名稱：海上平臺變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力變壓器，特別是涉及一種海上平臺變壓器。
背景技術(shù)：
海洋石油鉆井平臺環(huán)境惡劣，突出存在諸多不利于變壓器正常工作的環(huán)境因素，如空氣相對濕度，凝露、油霧、鹽霧和霉菌，船舶振動和沖擊，海上風(fēng)暴的影響等，現(xiàn)有陸地變壓器的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足海洋石油鉆井平臺的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能適應(yīng)海上惡劣環(huán)境條件的海上平臺變壓器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型海上平臺變壓器冷卻形式為干式，高壓線圈為餅式，低壓線圈為筒式，繞組由多股換位導(dǎo)線繞制；高壓線圈在每兩個相鄰餅間設(shè)置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間用成型撐條間隔成軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設(shè)置軸向氣道，高低壓線圈底部設(shè)置頂吹式冷卻風(fēng)機(jī)；鐵心由階梯接縫疊積而成并由半干性環(huán)氧粘帶固定綁扎，鐵心柱與內(nèi)部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補(bǔ)空隙，內(nèi)部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成；器身上部與殼體之間用多對吊螺桿定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進(jìn)行多點(diǎn)定位，殼體側(cè)壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進(jìn)行定位。
如此設(shè)計，非包封式線圈結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線與冷卻介質(zhì)(空氣)直接接觸，在線圈運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量與冷卻空氣形成對流，散熱效果好。繞組采用換位導(dǎo)線進(jìn)行繞制與多股并饒導(dǎo)線相比，不僅減少了變壓器體積，降低了變壓器成本，更主要的是降低了變壓器由于漏磁場所引起的環(huán)流附加損耗和渦流損耗，同時提高了繞組機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)了變壓器繞組在短路時的機(jī)械穩(wěn)定性。鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成，保證夾件能承受住變壓器器身的重量，能安全的吊起器身或鐵心，以及當(dāng)變壓器發(fā)生短路時承受線圈所產(chǎn)生的軸向力，且能保持噪聲降到最低水平。鐵心由階梯接縫疊積而成，由于這種階梯按縫避免了局部單位損耗高于鐵心其他截面處好幾倍的現(xiàn)象，使鐵心在磁通密度相同的情況下，可以減少鐵心材料的重量，因而大大提高了變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵心柱與內(nèi)部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補(bǔ)空隙，內(nèi)部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，能使變壓器具有很高的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的風(fēng)量與變壓器線圈產(chǎn)生的熱形成強(qiáng)對流，加快線圈與冷卻空氣間進(jìn)行熱交換。器身上部與殼體之間用多對吊螺桿定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進(jìn)行多點(diǎn)定位，殼體側(cè)壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進(jìn)行定位，則能保證在受沖擊大幅度搖擺的情況下，器身無位移、無松動、并且不發(fā)生變形。
作為優(yōu)化，高低壓側(cè)都在箱蓋頂部出線，箱蓋頂部加裝封裝高壓套管的高壓電纜線盒，進(jìn)線用絕緣電纜連接。如此設(shè)計，能防止鹽霧潮氣對變壓器套管導(dǎo)電桿的腐蝕。
作為優(yōu)化，出線銅排及導(dǎo)電部件帶鍍銀保護(hù)層，鐵制金屬堅固件帶鍍鎘保護(hù)層，箱體表面用噴丸法除銹后涂裝艦船漆。如此設(shè)計，能防止鹽霧、濕熱及霉菌的腐蝕。
作為優(yōu)化，換位繞制導(dǎo)線是漆包扁導(dǎo)線連續(xù)換位繞制再加包絕緣紙。如此設(shè)計，更有利降低變壓器由于漏磁場所引起的環(huán)流附加損耗和渦流損耗，提高繞組機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)變壓器繞組在短路時的機(jī)械穩(wěn)定性。
作為優(yōu)化，是變頻調(diào)速變壓器。如此設(shè)計，更方便用于平臺大功率電機(jī)調(diào)速。
采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型海上平臺變壓器具有耐腐蝕、侵蝕能力強(qiáng)，抗振動、沖擊性能好，絕緣和散熱性能優(yōu)異，損耗低，噪聲小，能完全滿足海上惡劣環(huán)境條件和性能可靠的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的器身定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的B-B向視圖；圖3是圖1的仰視結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的鐵心柱、內(nèi)部繞組及外部繞組部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的高壓繞組及其高壓絕緣筒部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的高、低壓線圈及其絕緣筒和鐵心柱之間形成氣道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的風(fēng)機(jī)與線圈配裝形式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的換位導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的鐵軛夾緊部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本實(shí)用新型海上平臺變壓器的為階梯縫疊片圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例作更進(jìn)一步的說明如圖1、2和3所示，1為方鐵及絕緣、2為鋼墊圈、3為旁螺桿、4為高壓側(cè)夾件、5為鐵心、6為低壓側(cè)夾件、7為接地片、8為夾件絕緣、9為墊腳、10為墊腳絕緣、11為墊塊、12為拉螺桿。器身上部與殼體之間用兩對吊螺桿定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進(jìn)行六點(diǎn)定位，殼體側(cè)壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進(jìn)行定位。即器身十點(diǎn)定位器身下部的三個墊腳構(gòu)成六點(diǎn)定位，通過螺栓、螺母與殼體底部固定；器身上部吊螺桿直接向上伸出殼體，四個吊螺桿組成四點(diǎn)定位。從而形成鐵心繞組的整體框架。
如圖4所示，22為鐵心柱、13為絕緣棒、14為成型撐條、15為外部繞組、16為內(nèi)部繞組、17為撐板。鐵心柱與內(nèi)部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補(bǔ)空隙，內(nèi)部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定。具體是鐵心柱采用半干環(huán)氧粘帶固定綁扎，容量較小的變壓器鐵芯可直接在鐵心柱上綁扎；大器變壓器，在綁扎前在鐵心各級所形成的“角”內(nèi)適當(dāng)位置上墊以絕緣棒。鐵心柱與內(nèi)部繞組之間采用撐板四方固定，內(nèi)部繞組和外部繞組之間采用成型的撐條八方或者十方固定。能使變壓器具有很高的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。
如圖5所示，18為高壓絕緣筒、19為縱向氣道、20為軸向氣道、21為高壓繞組。高壓繞組的餅式結(jié)構(gòu)，在每兩個相鄰餅間設(shè)置5～8mm的縱向氣道；高壓繞組與絕緣筒間采用成型撐條間隔，形成一個軸向氣道，通過線圈縱向及軸向氣道的設(shè)置，使線圈各個餅每個部位都能直接接觸冷卻空氣，散熱面積大、效果好，能夠避免繞組的局部過熱。
如圖6所示，22為鐵心柱、23為低壓絕緣筒、18為高壓絕緣筒、20為軸向氣道、241為高壓線圈、242為低壓線圈。低壓繞組采用層式線圈結(jié)構(gòu)，在線圈每層間及線圈與高壓筒間設(shè)置軸向氣道，使繞組在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量容易散發(fā)。
如圖7所示，25為夾件、24為線圈、26為風(fēng)機(jī)。變壓器高低壓側(cè)底部各安裝3臺頂吹式冷卻風(fēng)機(jī)，根據(jù)變壓器容量的大小進(jìn)行選擇風(fēng)機(jī)型號。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的風(fēng)量與變壓器線圈產(chǎn)生的熱形成強(qiáng)對流，加快線圈與冷卻空氣間進(jìn)行熱交換。
如圖8所示，27為總包匝絕緣紙、28為漆包扁導(dǎo)線、29為中間襯紙。繞組采用換位導(dǎo)線進(jìn)行繞制。換位導(dǎo)線采用自始至終小間距、連續(xù)循環(huán)換位再加包絕緣而成。與多股并饒導(dǎo)線相比，不僅減少了變壓器體積，降低了變壓器成本，更主要的是降低了變壓器由于漏磁場所引起的環(huán)流附加損耗和渦流損耗，同時提高了繞組機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)了變壓器繞組在短路時的機(jī)械穩(wěn)定性。
如圖9所示，25為夾件、30為方鐵、31為方鐵絕緣、32為枕木。鐵軛的夾緊方法采用在鐵心角部的“方鐵”結(jié)構(gòu)。方鐵的作用除了夾緊鐵軛外，還使上下夾件與鐵心之間定位，保證夾件能承受住變壓器器身的重量，能安全的吊起器身或鐵心，以及當(dāng)變壓器發(fā)生短路時承受線圈所產(chǎn)生的軸向力。
如圖10所示，a)縱向(A、B)和橫向(C、D)錯開，b)階梯接縫的心柱(上)和下軛(下)的階梯接縫。鐵心采用階梯接縫疊積。由于這種階梯按縫避免了局部單位損耗高于鐵心其他截面處好幾倍的現(xiàn)象，使鐵心在磁通密度相同的情況下，可以減少鐵心材料的重量，因而大大提高了變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
變壓器的夾件和外殼部分，待各種零部件以及螺紋孔等加工完成后，進(jìn)行噴丸處理。噴丸是用一定壓力的壓縮空氣將鋼砂噴射于工件表面，利用高速鋼砂的沖擊力將鋼板表面的氧化皮及銹跡、污斑脫落，露出新鮮金屬表面，從而保證表面涂漆的附著力起到保護(hù)金屬不受大氣侵蝕。如果不進(jìn)行噴丸處理，涂漆并不能和金屬表面直接接觸附著，而是與軋制鋼板時的氧化層附著，若在加工過程中再有油污，附著就會更壞(漆涂在油膜上)，這樣雖涂底漆也無濟(jì)于事，在很短的時間內(nèi)，底漆就會脫落，表漆當(dāng)然也就無用了。
即冷卻形式為干式，高壓線圈為餅式，低壓線圈為筒式，繞組由多股換位導(dǎo)線繞制；高壓線圈在每兩個相鄰餅間設(shè)置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間用成型撐條間隔成軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設(shè)置軸向氣道，高低壓線圈底部設(shè)置頂吹式冷卻風(fēng)機(jī)；鐵心由階梯接縫疊積而成并由半干性環(huán)氧粘帶固定綁扎，鐵心柱與內(nèi)部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補(bǔ)空隙，內(nèi)部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成；器身上部與殼體之間用多對吊螺桿定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進(jìn)行多點(diǎn)定位，殼體側(cè)壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進(jìn)行定位。高低壓側(cè)都在箱蓋頂部出線，箱蓋頂部加裝封裝高壓套管的高壓電纜線盒，進(jìn)線用絕緣電纜連接。出線銅排及導(dǎo)電部件帶鍍銀保護(hù)層，鐵制金屬堅固件帶鍍鎘保護(hù)層，箱體表面用噴丸法除銹后涂裝艦船漆。換位繞制導(dǎo)線是漆包扁導(dǎo)線連續(xù)換位繞制再加包絕緣紙。
權(quán)利要求1.一種海上平臺變壓器，其特征在于冷卻形式為干式，高壓線圈為餅式，低壓線圈為筒式，繞組由多股換位導(dǎo)線繞制；高壓線圈在每兩個相鄰餅間設(shè)置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間用成型撐條間隔成軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設(shè)置軸向氣道，高低壓線圈底部設(shè)置頂吹式冷卻風(fēng)機(jī)；鐵心由階梯接縫疊積而成并由半干性環(huán)氧粘帶固定綁扎，鐵心柱與內(nèi)部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補(bǔ)空隙，內(nèi)部繞組與外部繞組間用均勻分布的多個成型撐條多方固定，鐵軛夾件由槽鋼和方鐵焊接而成；器身上部與殼體之間用多對吊螺桿定位、器身下部與殼體之間通過底腳螺栓進(jìn)行多點(diǎn)定位，殼體側(cè)壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進(jìn)行定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺變壓器，其特征在于高低壓側(cè)都在箱蓋頂部出線，箱蓋頂部加裝封裝高壓套管的高壓電纜線盒，進(jìn)線用絕緣電纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上平臺變壓器，其特征在于出線銅排及導(dǎo)電部件帶鍍銀保護(hù)層，鐵制金屬堅固件帶鍍鎘保護(hù)層，箱體表面用噴丸法除銹后涂裝艦船漆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的海上平臺變壓器，其特征在于換位繞制導(dǎo)線是漆包扁導(dǎo)線連續(xù)換位繞制再加包絕緣紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上平臺變壓器，其特征在于是變頻調(diào)速變壓器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種海上平臺變壓器。為解決現(xiàn)有變壓器不能適應(yīng)海上環(huán)境的問題，其繞組由多股換位導(dǎo)線繞制；每兩個相鄰餅間設(shè)置縱向氣道，高壓繞組與絕緣筒間隔有軸向氣道，低壓線圈之間及線圈與高壓筒間設(shè)置軸向氣道，高低壓線圈設(shè)頂吹式冷卻風(fēng)機(jī)；鐵心由階梯接縫疊積而成并由半干性環(huán)氧粘帶固定綁扎，鐵心柱與內(nèi)部繞組間用撐板四方固定和絕緣棒填補(bǔ)空隙，內(nèi)部繞組與外部繞組間用成型撐條固定；器身上部與殼體之間用吊螺桿定位、器身下部與殼體之間多點(diǎn)定位，殼體側(cè)壁焊接與器身夾件之間留有間隙的定位圓鋼進(jìn)行定位。具有耐腐蝕、侵蝕能力強(qiáng)，抗振動、沖擊性能好，絕緣和散熱性能優(yōu)異，損耗低，噪聲小，能完全滿足海上惡劣環(huán)境和性能可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01F27/24GK2796043SQ200520129710
公開日2006年7月12日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者譚勇 申請人:譚勇