摘 要：線圈是變壓器的心臟，是變壓器變換和輸配電能的中樞。要保證變壓器長期安全可靠地運行，對變壓器的線圈，必須保證以下基本要求：

    a.電強度。在變壓器的長期運行中，其絕緣（其中Z重要的是線圈的絕緣）必須能夠可靠地承受以下四種電壓，即雷電沖擊過電壓、操作沖擊過電壓、瞬態過電壓和長期工作電壓。操作過電壓和瞬態過電壓統稱為內部過電壓。

    b.耐熱強度。線圈的耐熱強度包括兩個方面：一是在變壓器長期工作電流的作用下，保證線圈絕緣的使用壽命與變壓器的使用壽命相等。其次，在變壓器的運行條件下，當突然發生短路時，線圈應能承受短路電流產生的熱量而不受損壞。

    c.機械強度。線圈在突然短路時應能承受短路電流產生的電動勢而不損壞。

1. Transformer線圈結構

    1.1、層線圈的基本結構。層狀線圈的每一層都像一根管子，連續纏繞。多層式是由多個這樣的層同心排列而成，層間導線通常也是連續控制的。雙層和多層線圈結構簡單。

    生產效率高，常用于35 kV及以下的中小型油浸式變壓器。雙層和四層線圈一般用作400V的低壓線圈，多層線圈一般用作3kV及以上的低壓或高壓線圈。

    1.2、餅形線圈的基本結構煎餅卷一般用扁線纏繞，線段就像蛋糕一樣。具有良好的散熱性能和較高的機械強度，因此具有廣泛的應用。

餅形線圈包括各種連續的、纏結的、內屏蔽的、螺旋形的等等。用在特種變壓器中的隔行式和“8”字線圈也屬于餅型。將幾種常用餅形線圈的基本結構分類簡述如下：

    1.2.1、連續式線圈連續線圈線段的數目約為30～140個線段，一般為偶數（端部出口）或4的倍數。（中間或末端出口），以確保線圈的第一個和Z后一個端部同時在線圈的外部或內部拉出。外線圈的匝數可以是整數，內線圈的匝數通常是分數匝數，線圈可根據需要有抽頭或無抽頭。

    1.2.2、纏結的線圈。常用的纏結線圈是以雙餅為纏結單元，一般稱為雙餅纏結。單元內的油道稱為外油道，單元間的油道稱為內油道。一個單元的兩個部分都是雙數圈，這叫做雙數糾纏。都是奇異的旋轉，被稱為簡單纏結。第一段（反段）為雙段，第二段（正段）為單段，稱為雙單糾纏。第一段是單，第二段是雙，意思是單雙糾結。整個線圈是由纏結的單元組成的，稱為全纏結。整個線圈的末端（或兩端）只有幾個纏結單元，其余都是連續的線段，稱為纏結連續。

    1.2.3、內屏連續線圈。內屏蔽連續型是通過在連續線段內插入縱向電容增大的屏蔽線而形成的，因此也稱為插入電容型。它的外觀酷似一團亂麻。每根插入的網線的匝數可根據需要自由改變。內屏蔽線圈使用的元件與連續型相同。屏幕上沒有工作電流，所以通常使用細導線。

工作電流通過的導線連續繞制而成，與纏結式相比可減少大量焊頭，這是內屏蔽式的第一個優點。插入篩網線的匝數可以自由調節，這樣就可以根據需要調節縱向電容，這是內屏蔽式的第二個優點。

    1.2.4、螺旋形線圈螺旋線圈用于低壓、大電流線圈結構，其導線并聯。所有平行的繞組線重疊形成一個線團，線團每繞一圈前進一次，稱為單螺旋線。所有的金屬絲平行纏繞形成兩個重疊的金屬絲餅，每一圈向前推進兩個金屬絲餅的金屬絲稱為雙螺旋。根據這一點，有三重螺旋、四重螺旋等。

2. 線圈繞線過程中常見問題分析。

    變壓器線圈的繞制和絕緣件的生產過程中，會出現各種質量問題。我廠一年來出現的質量問題，歸納起來主要有以下三類。

    2.1、協調和碰撞問題。元件匹配問題在我廠變壓器的生產過程中發生得非常頻繁，而且從外到內，從金屬結構車間到線圈車間都無法避免。一旦出現此類問題，制造過程就會停止，造成嚴重的質量損失。

    如：1TT.710.30348在對超大型工程公司繞組組的檢查中，發現低壓線圈用紙板筒管的內撐寬度設計不當。墊片的開口為21 mm，支撐的寬度應為20 mm。，圖中所給出的拉深寬度為27 mm。針對此類問題，筆者認為應從以下幾個方面入手，減少碰撞類質量問題的可能性。

    a.設計時，可以預覽與設計組件相關的常用零件的布局，方便設計時的檢查。

    b.對于擋油板、角環、墊片等配套件，在設計驗證過程中應仔細核對數量，對配套件應選用正確的通用件。

    c.制作機頭及其配套零部件的檢驗記錄單。

    d.對典型問題案例的質量控制表進行更新，逐項設計、檢查、核對，并加大對集團內部質量控制表的檢查力度。

    e.更新組內的零件匹配表，設計、檢查并認真填寫、檢查零件匹配表。

    2.2、計算誤差問題。計算錯誤是設計人員所犯的Z嚴重的錯誤。一旦發生，不僅會阻礙變壓器的制造過程，還會造成元器件的返工等，造成巨大的損失。

示例：1TT.710.30331組裝本產品調壓線圈時，發現調壓紙板管高出要求值20mm。針對此類問題，認為應采取以下幾個方面的措施，以減少發生碰撞類質量問題的可能性。

    a.按比例畫出各部分，如果它們是可測量的，盡量不要手工計算。b.編寫構件計算小程序計算尺寸。c.整理當地典型圖和典型K表，制定設計時選用的使用指南。

    2.3、圖紙標注問題。圖紙標注問題在2014年質量問題中也占了很大比例。這類問題都是設計師不夠細心造成的，后果有時候非常嚴重。部分零件由于標簽問題而被重新制作，后果很嚴重。

    示例：第710.30316在該產品的生產過程中，發現高壓線圈的上、下靜電板圖紙顯示無靜電板。

    物理靜電板具有阻擋層，防止操作員在未經確認的情況下進行下一個工序。針對此類問題，筆者認為應從以下幾個方面入手，減少碰撞類質量問題的可能性。

    制定圖紙尺寸標注規范（如按整體、槽、孔等零件的順序標注），消除圖紙上多余的尺寸，做好尺寸填充檢驗記錄（按加工順序）。

    b. 在設計和校對過程中，要認真核對每一組零部件的尺寸，確保圖紙上繪制的內容與標注的內容一致，同時要保證尺寸信息表達完整。

    c.將圖紙標注問題納入質量控制表進行控制。

    d.提高標準化水平，減少因設計遺漏、圖紙標注等問題引起的誤差。以上是我在變壓器內部設計2年多的時間里對線圈圖紙的設計理解。