摘要:下降变压器的消耗，提高供配电系统效率，是今朝列国关注的问题。在整个供电系统中，配电变压器所占比重年夜，改良其性能，下降消耗指标，对电力系统节能，提高系统靠得住性具有重要的意义。由于卷铁芯变压器有其怪异的结构势，它与传统的叠片式铁芯变压器相比，具有重轻，体积小，空载消耗小，噪音低，机械和电气性能越，是以，在从此电网建设与改造中，卷铁芯变压器将慢慢被推行使用。  

　　1　S11卷铁芯变压器的由来  

　　(1)概述:

　　下降变压器的消耗，提高供配电系统效率，是今朝列国关注的问题。在整个供电系统中，配电变压器所占比重年夜，尤其在农村电网中几近都是配电变压器，改良其性能，下降消耗指标，对电力系统节能，提高系统靠得住性具有重要的意义。由于卷铁芯变压器有其怪异的结构势，它与传统的叠片式铁芯变压器相比，具有重轻，体积小，空载消耗小，噪音低，机械和电气性能越，是以，在从此电网建设与改造中，卷铁芯变压器将慢慢被推行使用。  

　　80年月末美国、德国、日底细继开发了卷铁芯变压器，早是使用在电子变压器上，作为复印机、计较机、卡拉OK、游戏机等电子产物和医疗产物上，而后逐渐移置到电力变压器上。卷铁芯由硅钢片不中断接连卷制而成，在片形上没有接缝，可下降噪音。起头单相铁芯，以后由单相卷铁芯技术推行到三相卷铁芯制造上来。只要在两个闭路矩形铁芯外面，再用电工钢带绕一个矩形铁芯即可以制成平面安插型的三相三柱式铁芯。它由两个不异的内框和外框组成。三相卷铁芯变压器与单相相比，其消耗和一个噪音的下降都是不足的，但与叠片式的铁芯变压器相比有许多点。  

　　单相卷铁芯变压器只有一个框，铁芯经退火后，其工艺系数仅为1.05。三相卷铁芯变压器一般采用三相三柱内铁芯形式，铁芯经退火后，其工艺系数可到达1.15～1.2。  

　　卷铁芯变压器的制造进程主要由硅钢片的纵剪、铁芯卷制、铁芯真空退火、线圈绕制、器身尽缘装配、产物总装配等工序组成。  

     (2)国内S11卷铁芯变压器的状态:
 
　　90年月中期我国自行开发了卷铁芯工装装备及制造技术，90年月后期我国一些生产厂家也划分从日本、瑞典等国家引进卷铁芯的工装装备和技术。  

　　卷铁芯变压器的铁芯是由厚度小于或等于0.3mm冷轧的硅钢片,纵剪成分歧宽度的条料，接连不竭卷制(中心没有接头)成长方形的框架，又由于硅钢片的宽度外形分歧，绕制成型后其断面是纷歧样的。这样卷铁芯又可分为两种:阶梯型和R型。
  
　　阶梯型卷铁芯变压器和R型卷铁芯变压器，它们都具有卷铁芯变压器的点。但它们之间又有分歧，如硅钢片的哄骗上，梯形的要比R型的高，磁阻方面梯形的要比R型的年夜一些，体积上R型的要比梯形的略小，至于其他方面都欠好一概而论，都有待进一步往改良工装装备，改良生产工艺，改良设计思绪，而逐渐显示出各自的势来。  

　　今朝我国生产S11卷铁芯变压器的厂家不外十几家，年夜部门是生产阶梯型的厂家，R型的生产厂家不外有几家。卷铁芯变压器的产物除供给国内用户外，有的厂家产物已销往国外。  

　　卷铁芯变压器的生产，今朝我国主要集中在10kV电压品级，年夜容800kVA已经由过程鉴定，1250kVA、1600kVA已试制成功。  

　　今朝电力部门采购的卷铁芯变压器以315kVA及以下的容占多数。  

      (3)我国卷铁芯变压器同国外产物空载消耗指标比力:  

      比日本三菱公司变压器:空载消耗下降21.8%  
      比日本年夜阪变压器:空载消耗下降10.3%  
      比日本东芝变压器:空载消耗下降39%  
      比意年夜利变压器:空载消耗下降39.6%  
      比挪威变压器:空载消耗下降36.5%  
      比比利时变压器:空载消耗下降21.2%  
      比德国变压器：空载消耗下降11.6%  

　　由上可知，我国今朝生产的S11卷铁芯配电变压器在空载消耗方面在上具有地位。  

      2　S11卷铁芯变压器结构特点及工艺  

      (1)卷铁芯变压器结构特点及工艺:
 
　　三相卷铁芯变压器的铁芯结构是由两个长方形其断面为内凸的铁芯和包围在两个铁芯外的其断面为外凸的铁芯组成。为了不硅钢片在卷制时过渡损伤，铁芯窗口四角应为圆角(一般圆角半径年夜于4mm)。  

　　卷铁芯变压器将冷轧硅钢片(厚度≤0.3mm)纵剪成分歧宽度的条料，在铁芯卷绕机上进行卷制。  

　　阶梯型卷铁芯操作工艺:将所需分歧片宽卷料钢带张紧在放料架上，拉下末级片穿过张力装配待用。在卷绕机轴上固定好模具，保证模具断面跳动再允许的公役范围内。取级片固定在模具上，适当调整张力，慢速转动两周后放下机头上的压辊，即可自动绕制。卷完级后，剪断级片，抽出第二级片与级对中，用级末两周压住第二级片头进行绕制。如斯重复上述操作，直至完成单框内铁芯。在绕制三相外铁芯时，先将两个已卷好的内铁芯组合固定，同时丈尺寸合适要求后，再将其固定在卷制机上卷制外铁芯。
  
　　铁芯卷制成型后，为了避免在退火时高温变形，用整型机整形并用用工装将铁芯夹持好，放进退火炉(好采用真空充氮退火炉)依照设定的法式哄骗计较机控制温度曲线，自动到达下降空载消耗的目的。退火高温度为860℃。退火进程中要在适当温度下充进氮气，以防铁芯氧化。卷铁芯经秀的退火处置后，能完全消除内应力，磁路遍地均无高磁阻存在，故空载电流可年夜幅度下降，工艺系数仅为1.05左右。  

      (2)线圈结构特点及工艺:
  
　　卷铁芯变压器凹凸压线圈是在铁芯柱上直接绕制的。是以，只能采用层式或螺旋式线圈。该线圈一般不做浸漆处置，所以层间尽缘全数采用菱格点胶纸，凹凸压间主油道采用半油道帘式撑条结构，以保证油道间隙平均。  

　　线圈绕制进程，首先把卷制及格的铁芯固定在用的绕线机上，并在铁芯上绕一层收缩带。然后将两半齿轮安装在铁芯柱上，齿轮铜套与铁芯的定位要固定好，靠手柄调整两个自动齿轮与绕线齿轮，使其为好啮合，并保证两头齿轮间距合适绕组轴向尺寸要求。  

　　在立式绕线机上绕制三相卷铁芯变压器，一般先从上面铁芯A柱(项)起头。首先裹上内纸筒，然后用白布带将纸筒收紧固定在两头绕线齿轮的凸台上，绕线机应转动灵活。低压扁铜线的绕制按设计要求，包好出头尽缘（注重线圈绕向），将线圈首头固定在齿轮上。起头绕制时，采用普通线圈"8"字绑扎法将肇端扎端尽缘绑扎好，并沿圆周平均加放4～5根轴向拉紧收缩带。绕制时收缩带与线匝交替上下位置，边绕边拉紧，使线匝紧实平整。绕制结尾后一匝时，肯定好出头位置点动倒车，同起头方式包扎出头尽缘，并将端尽缘与末匝仍用"8"字绑扎法绑好（低压线圈首头、末头预留长度都是压在预留的端尽缘处）。低压线圈绕完后，应丈线圈外径，看是否合适要求。然后，按图纸要求放置凹凸之间油道尽缘，继续绕制高压线圈。高压线圈绕制方式与叠片式线圈绕制方式基底细同，这里不再介绍。A柱(相)线圈绕好后，上移铁芯，依次绕制B、C相线圈。整台线圈绕好后，用用吊具把器身平放到装配平台上，抽出首头和末头，放进端部尽缘并压紧。借助吊具将铁芯起立，装配铁轭尽缘，上好铁芯夹件，压紧线圈轴向（注重铁芯不要压得太紧，否则会增加铁芯消耗）。卷铁芯变压器的器身装配后成为一个巩固的整体，能耐受较强的短路电流引发的电念头械力。此外，为了避免线圈受潮，绕制好线圈后应实时进行器身装配。从绕制线圈到总装配整个操作进程，对退火后的铁芯要轻拿轻放，并配有需要的工装吊具等，以保证铁芯不受较年夜的振动，尽避免装配进程中铁芯消耗增加。  

      (3)卷铁芯变压器工艺性能:
  
　　运用特殊夹件进行器身装配，以保证于叠片式铁芯的抗短路能力。卷铁芯在生产线上进行卷制，不需横剪装备，消除由人工叠片、叠装、拆插上铁轭酿成的波动。线圈不用套装工序，器身装配只需线圈轴相紧固，不需要对铁芯装配紧固，工序年夜为简化。就卷铁芯变压器生产工序而言，它比生产一样的叠铁芯变压器可削减5～6道工序，是以生产效率较高，较稳定靠得住，很少受工钱身分影响。

      3　S11卷铁芯变压器的技术特点 
 
　　S11型变压器卷铁芯打破了传统的叠片式铁芯结构。卷铁芯变压器是一种低噪音环保型、高效节能 的配电变压器，与传统叠片式变压器相比力，有 以下七个显著特点:

      ①硅钢片接连卷制，铁芯无接缝，年夜年夜削减了磁阻，空载电流削减了60%～80%，提高了功率因数，下降了电网线损，改善了电网的供电品。  
      ②接连卷绕充实哄骗了硅钢片的取向性，空载消耗下降20%～35%。  
      ③卷铁芯经退火工艺后，其导磁性能可恢复到机加工前的原有水平。  
      ④卷铁芯结组成自然紧固状态，无需夹件紧固，避免了因铁芯抓紧力所带来的铁芯性能恶化，消耗增加。  
      ⑤卷铁芯自身是一个无接缝的整体，且结构紧凑，在运行时的噪音水平下降到30～45dB，庇护了情况。是以，很适合于建筑物内和生活区安装使用。  
      ⑥卷铁芯勤俭加工材料，硅钢片无横剪工序，边角废物少，材料哄骗率比S9型叠铁芯变压器高，在同容下，铁芯重年夜约下降10%左右，勤俭了原材料，性能价格比有较年夜提高。  
      ⑦卷铁芯生产加工机械化水平高，生产效率比叠片铁芯生产率提高约2倍。 
 
　　卷铁芯变压器的错误谬误:一是铁芯退火工艺要求较高；二是铁芯卷绕和线圈绕制需要用装备；三是铁芯和绕组维修较坚苦。  

　　今朝国内采购的卷铁芯变压器主要是315kVA及以下容。  

　　2000年，国家电力公司农电工作部、成套装备部、电力机械局联合召开了S11卷铁芯变压器运用钻研会，明确各地可凭据现实情况推行使用。