线圈抗短路能力

提高线圈抗短路能力的分析

【摘要】线圈是一台变压器最重要的组成部分，是它的“心脏”中枢。变压器在电网中的可靠运行是通过一、二次绕组在磁路中耦合相互联系，并在铁芯中产生交变磁通，在一次绕组外加电压的作用下来传输电能的。如何保证电网可靠稳定运行，其中之一是变压器扮演着重要的角色。

前言

一台变压器是由铁芯、线圈、器身、油箱及附件五大部分组成。线圈是一台变压器最核心的部位─“心脏”。线圈是由带有绝缘层的铜导线或铝导线在有心模的绝缘骨架上绕制而成，形状有圆柱形或方形，包括有出线端、调压分接头、绝缘筒、角环、撑条、垫块、端圈和层间绝缘纸等，有些高压线圈还带有屏蔽环。线圈按其绕制的结构特点可分为圆筒式（或层式）和饼式两大类，其中饼式线圈又可分为连续线圈、纠结式线圈和螺旋式线圈等。

变压器运行的可靠稳定性往往直接决定于线圈的结构设计和生产过程制造质量。这里就举例如下几个问题来分析探讨如何提高线圈抗短路能力的课题。

1 线圈绕绕制的方法对抗短路能力的影响

线圈的线饼绕制一定要紧密无间隙。在饼式线圈绕绕制时，因来料的导线或绝缘材料尺寸出现了一些偏差，又或是设计尺度过大，有些操作工技能水平有限，加上质量意识薄弱，他们在收紧线饼时掌握不了度量，以为线圈幅向收到了设计尺寸目标值即可，没考虑线饼的

松紧度。线饼松了，没进行加纸条幅向调整；线饼过紧，损伤导线绝缘，且导线拉长变形。造成此结果的根本原因是在线圈绕制过程中没进行质量控制，没进行生产质量报告、分析、调查等操作规程生产，从而此类线圈会造成抗短路能力差，且很可能会造成产品试验失败。另外，圆筒式线圈的绕制松紧度也同样会出现这种问题。就是说在线圈绕制过程中并联绕制的多根导线不同步移动，绕在绝缘纸筒上时会出现导线有些松有些紧的现象，如果后序不修整很容易造成质量隐患。还有，线圈干燥后，后续工序线圈应进行调整整理，线圈绝缘烘后收缩线饼会出现反松应作相应的修理调整，使线饼紧密无间隙。再次，线圈在进行高频焊接工序过程中，因为线圈绝缘纸筒内径方向没有内柱支撑，线饼不能随意乱敲乱动，特别是在高压线圈上端部有内角环的线饼段，如果不规范的操作就会导致线饼导线移动，造成线饼反松，也会降低线圈的抗短路能力。

2线圈压装后的轴向高度抗短路能力的影响

线圈进炉烘焙前必须严格按工艺技术要求进行压装，检查压装设备是否完好正常状态，同时应注意压装设备定期进行校验，然后计算校核所要施加到线圈上的压力与图纸保持一致。在线圈施压过程中应仔细观察压力及线圈变化情况，如遇突发意外情况即时停机并报告给相关人员处理。线圈烘焙出炉后同样按线圈压装工艺流程进行压装及对线圈施加压力，当所施加到线圈上的压力达到设计目标值时，根据工艺要求需有一段保压时间，结束后在图纸要求压力下进行线圈高度测量，应注意使用的测量工具也应经认可批准过的，而且须定期校验，

并且在此压力下对线圈进行电气测量。之后对线圈测量高度按工艺要求及设计目标值进行线圈高度调整。如单个线圈高度调整量超过工艺调整范围时，调整后需对此线圈重新进行压装并施加压力，测量线圈高度，并对线圈按目标值重新调整高度。在线圈高度调整前，特别强调的是加入线圈的绝缘件，如垫块、纸条必须是经烘干过的材料，因为后续工序对线圈进行二次烘焙时此材料会收缩，而且在线圈调整高度过程中，应注意线圈导线绝缘的完好性，如有损伤，应按要求修复处理。另外，在线圈套装过程中，如发现内外线圈轴向高度不一致，应仔细检查并具体分析原因，核对设计尺寸，检查工艺裕度是否合理，检查导线匝绝缘公差和端圈、换位处尺寸、以及导线排列是否紧密等。如果均正常，可把套装好的线圈底部垫平，上部加垫块，在压床上对不平线圈进行适当加压，经烘焙干燥后，再重新加压至图纸设计尺寸要求，这样才能保证整体套装线圈轴向高度与图纸一致性。

3 线圈焊按头数量对抗短路能力的影响

尽量减少线圈焊按头数量，包括来料导线焊按头数量，并确保导线的焊接质量。导线来料焊接头数量控制应明确要求供应商来做，且应保证焊接头质量要求，有导线焊接头位置标识和数量及质量记录信息跟踪表。我们在线圈绕制过程中如怀疑有质量问题的导线来料焊接头，应打开导线绝缘进行仔细检查并修复。我们也应遵循线圈绕制工艺规范，不能因某一类型线圈工艺绕制复杂而随意剪线来绕制线圈，这样也会导致线圈焊接头过多，造成后续工序高频焊接时间长，而且存在的质量风险也高。在线圈上进行导线高频焊接，是一道特殊工序，

也是一个关键的质量控制点，必须是经过特别培训，实操训练，严格考核，经质量及工艺部门认可并取得高频焊接上岗证后才可在线圈上焊接。在进行线圈导线高频焊接过程中，必须严格遵循线圈导线高频焊接工艺规程操作，每一个导线焊接头必须是饱满，无缺陷，且打磨处理后焊接处必须光洁，无堆积焊馏，并严格控制每一个焊接头的焊接质量，按要求执行自检、专检工序工作，记录每一个焊接头质量数据。经检查合格后，对导线焊接处周围清洁，并用专制纸槽对焊接头保护及按工艺要求包扎绝缘即可，整个线圈高频焊接完成后需对线圈进行清洁处理，并检查线圈内有无异物落入及线饼的松紧情况，如有应作及时修复处理。最后，操作者及专检人员需对线圈进行导线的连续性和绝缘试验，检查线圈的电气完好性。

每相套装线圈内外线圈之间必须不偏心撑紧。在进行线圈相套时，必须严格按图纸及工艺要求进行线圈绝缘装配，当要调整内外线圈的主绝缘距离时，必须经技术人员批准才能实施，而且在一般情况下不能局部调整，这样会造成内外线圈偏心，改变了本身设计的电磁分布。在日常相套中，有些操作者为了减少相套麻烦，赶时间相套完成，于是随意减少内外线圈之间的撑条厚度，又或因外线圈内纸筒变形而局部减少套装撑条，而没有去调查分析为何不能按图纸尺寸套装。产生不能按图纸尺寸相套的原因很多，譬如，是否因设计裕度偏小、撑条厚度偏差过大、线圈绕制尺寸偏大，又或是外线圈内纸筒烘后收缩偏大与变形等因素导致。这些因素都要经技术人员、质量工程师及工艺工程师决定后才能进行内外线圈之间的撑条调整，且要确保

内外线圈撑条对齐撑紧不偏心，否则很可能会造成试验失败。

3结束语

综上所述，导致线圈抗短路能力差的因素很多，我们必须控制线圈制造中的各个环节，如导线及绝缘件的入厂检验、线圈的绕制、线圈的压装、线圈的干燥及线圈的绝缘装配等工序的制造质量，按质量标准严格控制，对经常影响线圈质量的个别工序或关键工序，应作为线圈制造瓶颈设立“工序质量控制点”，建立“质量信息记录平台”加于控制，以此来提高线圈制造质量。在线圈制造过程中，由于受客观因素（如设备不良，工装工具的性难影响等）和主观因素（如操作者的技能水平不高、质量意识不强等）的影响，难免会出现这样或那样的质量问题。但我们应对已出现的问题及时分析原因，及时解决，并提出往后的预防措施，这样长久坚持下去，线圈的制造质量就会起来越高，线圈的抗短路能力就会起来越好。