CN101145439B - 一种新型发电机变压器 - Google Patents

Abstract

本发明属于变压器制造领域，具体地说是一种超大容量、高电压、三相一体的新型发电机变压器，该变压器的高压出线端升高座向远离变压器的一侧偏转5～15°；储油柜位于变压器主体油箱的上方，储油柜的长度方向与油箱长轴方向相平行；变压器铁心的上、下夹件与铁心接触面间设有绝缘纸板，使铁心的上、下夹件全绝缘，上、下夹件通过接地线与铁心相连接，使上、下夹件单独接地；变压器的铁心上下夹件腹板上通过双向螺栓固接有夹件磁屏蔽；变压器铁心上夹件的肢板缩进夹件内侧；位于上夹件腹板上的吊拌外表面覆盖有铜屏蔽；变压器主体内，在线圈与下节油箱之间设有铁轭垫块，其上开有长扇形的导油口，导油口位于油箱出口的上方。

Description

一种新型发电机变压器 

技术领域

本发明属于变压器制造领域，具体地说是一种超大容量、高电压、三相一体的新型发电机变压器。 

背景技术

目前，现有的超大容量、高电压变压器的外部布置为了保证外绝缘距离，储油柜通常布置在变压器主体的外侧。这种布置方式虽然可以保证绝缘距离，但却增大了变压器整体的外限尺寸。同时，由于储油柜远离主体，也增加了储油柜的支撑难度。 

变压器的铁心上下夹件与上梁、垫脚、侧梁、拉带一端不绝缘，使其通过拉板连接成为一整体然后通过上夹件上的一点或通过上梁上的一点用接地线引线接到接地套管上，即夹件单独接地。这种结构如果出现铁心多点接地检查时不容易查出。 

为了降低损耗、防止局部过热，通常在现有变压器的铁心夹件肢板上放磁屏蔽。利用硅钢片的高导磁性能，使漏磁通过硅钢片，减少漏磁发热，从而达到降低损耗的目的。然而目前的磁屏蔽结构只是利用了硅钢片高导磁的性能，没有利用漏磁的基本分布状况，以及漏磁通在硅钢片没有按压延方向行走，即夹件磁屏蔽上下部没有夹紧方式，容易产生噪音。 

现有的变压器通常是铁心低压上夹件与高压上夹件在结构上没有多大区别，但如果要解决低压大电流所产生的漏磁大，低压上肢板应该用无磁钢板，腹板用无磁钢板，但为了解决大电流铜排到上肢板距离紧张，就得加大油箱距离。 

此外，现有的发电机变压器，其低压大电流输入端的电流互感器均安装于发电机单相封母侧，如将低压大电流互感器安装于变压器低压升高座中，那么低压出线端应采用单相单个升高座引出结构，这样一来使得变压器整体结构庞大、不紧凑，而且屏蔽结构复杂、效果不好，造成产品过热，影响变压器的安全运行及其使用寿命。 

对于高电压、大容量油浸式的变压器，在要求大容量小型化提高冷却效率加速油循环后，经常出现因油流带电而发生的放电问题，对变压器造成极大的危害，尤其是变压器下端部(进油口到绕组下端部间)油流速度高，交流电场强度大，是事故的多发部位。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体外限尺寸小、损耗低、噪音低、屏蔽效果好、有效地防止局部过热的新型发电机变压器。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

本发明包括铁心、高压线圈及低压线圈，该变压器的高压出线端升高座向远离变压器的一侧偏转5～15°；储油柜位于变压器主体油箱的上方，储油柜的长度方向与油箱长轴方向相平行；铁心的上、下夹件为绝缘结构、单独接地；上、下夹件腹板与夹件磁屏蔽间设双向螺栓；上夹件肢板位于上夹件内。 

其中：在所述铁心的上、下夹件与铁心之间加设有绝缘纸板，使铁心的上、下夹件全绝缘，上、下夹件通过接地线与铁心相连接，使上、下夹件单独接地；在所述铁心的上下夹件腹板上通过双向螺栓固接有夹件磁屏蔽；所述铁心上夹件的肢板缩进上夹件内侧；位于上夹件腹板上的吊拌外表面覆盖有铜屏蔽；所述低压线圈的低压出线为三相共箱电屏蔽结构，包括一低压升高座，其内安装有电屏蔽结构，变压器三相低压端子均插入低压升高座内，共用一个低压升高座，并由低压升高座上部引出；所述低压升高座为箱体结构，其四壁的上端与上盖板相固接，下端连接有方法兰，电屏蔽结构设在四壁的内侧及上盖板的内壁上，变压器三相低压端子穿过上盖板、内壁上的电屏蔽结构及方法兰；在上盖板的上表面固定有套管及封闭母线法兰；在升高座底面通过方法兰可拆卸地安装有下盖板；所述变压器在三相低压端子上均套有固定在低压升高座内的电流互感器，相邻的电流互感器之间安装有相间屏蔽，相间屏蔽与低压升高座间有且只有一点连接；在低压升高座内部、相邻电流互感器之间，位于上盖板内壁的电屏蔽结构上及方法兰上设有四组连接铜板，每组由两块铜板组成，相间屏蔽的四个角通过绝缘垫板固接在连接铜板上，在相间屏蔽上的任一点通过连接线与低压升高座相连通；所述变压器主体内，在线圈与下节油箱之间设有铁轭垫块；所述铁轭垫块上开有长扇形的导油口，导油口位于油箱出口的上方。 

本发明的优点与积极效果为： 

1.本发明将变压器的高压出线端升高座向远离变压器的一侧偏转5～15°，增大了高压套管对地距离；储油柜的长度方向与油箱长轴方向相平行，既可保证外绝缘距离，又使变压器整体结构布置紧凑，缩小了变压器外限尺寸，同时使储油柜的支撑结构更加合理。 

2.变压器铁心的低压、高压上下夹件全绝缘，用接地线使上下夹件单独接地，解决了大容量、高电压变压器如果出现铁心多点接地 检查时容易查出。 

3.本发明的铁心夹件腹板上通过双向螺栓固接了磁屏蔽，可以使漏磁沿硅钢片压延方向行走，并将大部分漏磁引入主磁通，漏磁产生的损耗大幅度降低；由于增加了上下部的夹方式，从而使铁心夹件磁屏蔽噪音减少；此外，还增加了引线布置空间，在有相同油箱距离的变压器，结构布置简单。 

4.低压B、C相间大电流处将低压上肢板缩进夹件内侧，在不影响上梁紧固的前提下，增大了与铁心的距离，减少低压上肢板过热现象的发生；在吊拌外覆盖有铜屏蔽，使吊拌伸出部分不能发热；此外，还解决了大电流铜排到低压上夹件距离不够的问题并且使油箱距离保持不变；降低了附加损耗，从而保护了环境。 

5.低压出线三相共箱，使整体结构紧凑，又有效地控制了变压器的局部过热；在升高座中每个出线端套管型电流互感器的安装屏蔽结构还有效地控制了杂散磁场对电流互感器的影响，避免了杂散磁场的影响而使电流互感器长期在高温下运行而被烧毁的危险。 

附图说明

图1为本发明变压器的整体结构示意图； 

图2为图1的左视图； 

图3为图1的俯视图； 

图4为本发明铁心及上下夹件的示意图； 

图5为图4的左视图； 

图6为图4中A-A的剖视图； 

图7为图4中B-B的剖视图； 

图8为图5中I处的局部放大图； 

图9为图5中II处的局部放大图； 

图10为图5中III处的局部放大图； 

图11为图6中IV处的局部放大图； 

图12为图7中V处的局部放大图； 

图13为本发明铁心上夹件磁屏蔽的结构示意图； 

图14为本发明铁心下夹件磁屏蔽的结构示意图； 

图15为本发明铁心上夹件的结构示意图； 

图16为本发明低压出线三相共箱电屏蔽结构的主视局部剖示意图； 

图17为图16的左视图； 

图18为图16的俯视图； 

图19为本发明低压出线三相共箱电流互感器的电屏蔽结构主视 局部剖示意图； 

图20为图19的左视图； 

图21为图19中相间屏蔽的安装示意图； 

图22为本发明铁轭垫块的结构示意图； 

其中，1为变压器；2为储油柜；3为高压出线端升高座；4为铁心；5为上夹件；6为下夹件；7为上梁；8为侧梁；9为垫脚；10为绝缘纸板；11为腹板；12为上夹件肢板；13为下夹件肢板；14为固定板；15为绝缘套；16为绝缘垫；17为上夹件腹板；18为上夹件磁屏蔽；19为下夹件腹板；20为下夹件磁屏蔽；21为铜屏蔽；22为吊拌；23为上盖板；24为套管及封闭母线法兰；25为电屏蔽结构；26为下盖板；27为角板；28为低压升高座；29为方法兰；30为电流互感器；31为相间屏蔽；32为绝缘垫板；33为连接铜板；34为铁轭垫块；35为导油口。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。 

如图1～3所示，本发明包括铁心、高压线圈及低压线圈，该变压器1的高压出线端升高座3向远离变压器1的一侧偏转5～15°，增大高压套管对地距离；储油柜2位于变压器主体油箱的上方，即储油柜2的长度方向与油箱长轴方向相平行。在保证外绝缘距离的前提下，变压器1整体外限尺寸减小，同时使储油柜2的支撑结构更加合理。 

如图4～12所示，变压器铁心4的上、下夹件5、6与铁心4接触面间设有绝缘纸板10，使铁心4的上、下夹件5、6全绝缘，上、下夹件5、6通过接地线与铁心4相连接，使上、下夹件5、6单独接地。上、下夹件5、6的上梁7、垫脚9、侧梁8与上、下夹件肢板12、13相连接处的螺栓用绝缘套15、绝缘垫16全绝缘，拉带两端与上、下夹件5、6全绝缘，然后用接地线连接使其上、下夹件5、6单独接地。这样一来，解决了大容量、高电压变压器如果出现铁心多点接地检查时容易查出。 

如图13、14所示，变压器的铁心上下夹件腹板17、19上通过双向螺栓固接有夹件磁屏蔽18、20，并用绝缘板夹紧磁屏蔽，可以使漏磁沿硅钢片压延方向行走，并将大部分漏磁引入主磁通，漏磁产生的损耗大幅度降低；由于增加了上下部的夹紧方式，从而使铁心夹件磁屏蔽噪音减少；此外，还增加了引线布置空间，在有相同油箱距离的变压器，结构布置简单。 

如图15所示，变压器铁心上夹件的肢板12缩进上夹件内侧；位 于上夹件腹板上的吊拌22外表面覆盖有铜屏蔽21。在变压器低压B、C相间大电流处将低压上夹件肢板12缩进上夹件内侧，在不影响上梁紧固的前提下，增大与引线间的距离，使低压上夹件肢板12不能发热。此外，在吊拌22伸出部分用铜屏蔽21覆盖在吊拌22上，使大电流在铜屏蔽21上通过，进而使吊拌22伸出部分不能发热，从而解决了大电流铜排到低压上夹件距离不够的问题并且使油箱距离保持不变。 

如图16～18所示，变压器低压出线三相共箱电屏蔽结构位于变压器低压侧的上方，与变压器的油箱连接，包括一低压升高座28，其内安装有电屏蔽结构25，变压器三相低压端子均插入低压升高座28内，共用一个低压升高座，并由低压升高座上部引出。低压升高座28为箱体结构，其四壁的上端与上盖板23相固接，下端连接有方法兰29。为了在搬运升高座时保持其摆放平稳，在升高座底面的方法兰29上可拆卸地安装有下盖板26，其上固接有多个角板27。电屏蔽结构25设在四壁的内侧及上盖板23的内壁上，上盖板23及其内壁上的电屏蔽结构25与方法兰29上均开有三个孔，用于变压器三相低压端子穿过。电屏蔽结构25为导电率高的金属板，如铜板或铝板，使用铜板的效果最佳。在上盖板23的上表面固定有套管及封闭母线法兰24。 

如图19～20所示，变压器在三相低压端子上均套有固定在低压升高座内的电流互感器30，其位于低压升高座28内、固定在上盖板23的内壁，相邻的电流互感器30之间安装有相间屏蔽31，相间屏蔽31与低压升高座28有且只有一点连接。 

如图21所示，在低压升高座28内部、相邻电流互感器之间，位于上盖板23内壁的屏蔽板上及方法兰29上设有四组连接铜板33，每组由两块铜板组成，相间屏蔽31四个角通过绝缘垫板32固接在连接铜板33上，在相间屏蔽31上的任一点通过连接线与低压升高座28相连通。 

套管型电流互感器的安装屏蔽结构，有效地改善了大电流产生的杂散磁场对电流互感器的影响，既使整体结构紧凑，同时又避免了大电流引线磁场的影响而使电流互感器长期在高温下运行而被烧毁的危险。 

如图22所示，变压器主体内，在线圈与下节油箱之间设有铁轭垫块34，铁轭垫块34上开有长扇形的导油口35，导油口35位于油箱出口的上方。在不改变原有绝缘距离的前提下，降低了变压器器身中的油流速度，避免了油流带电危害，使变压器得以稳定可靠运行。 

Claims (8)

1.一种新型发电机变压器，包括铁心、高压线圈及低压线圈，其特征在于：该变压器(1)的高压出线端升高座(3)向远离变压器(1)的一侧偏转5～15°；储油柜(2)位于变压器主体油箱的上方，即储油柜(2)的长度方向与主体油箱长轴方向相平行；铁心的上、下夹件为绝缘结构、单独接地；上、下夹件腹板与夹件磁屏蔽间设双向螺栓；上夹件肢板位于上夹件内；所述低压线圈的低压出线为三相共箱电屏蔽结构，包括一低压升高座(28)，该低压升高座(28)为箱体结构，低压升高座(28)四壁的上端与上盖板(23)相固接、下端连接有方法兰(29)，在低压升高座(28)内安装有电屏蔽结构(25)，该电屏蔽结构(25)为导电率高的金属板、设在低压升高座(7)四壁的内侧及上盖板的内壁上，变压器三相低压端子均插入低压升高座内，共用一个低压升高座，并分别从低压升高座的上盖板及内壁上的电屏蔽结构与方法兰上开的三个孔引出；所述变压器低压出线三相共箱电屏蔽结构设置在变压器低压侧的上方，与变压器的主体油箱相连。

2.按权利要求1所述的新型发电机变压器，其特征在于：在所述铁心(4)的上、下夹件(5、6)与铁心(4)之间加设有绝缘纸板(10)，使铁心(4)的上、下夹件(5、6)全绝缘，上、下夹件(5、6)通过接地线与铁心(4)相连接，使上、下夹件(5、6)单独接地。

3.按权利要求1所述的新型发电机变压器，其特征在于：所述铁心上夹件的肢板(12)缩进上夹件内侧；位于上夹件腹板上的吊拌(22)外表面覆盖有铜屏蔽(21)。

4.按权利要求1所述的新型发电机变压器，其特征在于：在上盖板(23)的上表面固定有套管及封闭母线法兰(24)；在低压升高座(28)底面的方法兰(29)上可拆卸地安装有下盖板(26)。

5.按权利要求1所述的新型发电机变压器，其特征在于：所述变压器(1)在三相低压端子上均套有固定在低压升高座(28)内的电流互感器(30)，相邻的电流互感器之间安装有相间屏蔽(31)，相间屏蔽(31)与低压升高座(28)间有且只有一点连接。

6.按权利要求5所述的新型发电机变压器，其特征在于：在低压升高座(28)内部、相邻电流互感器(30)之间，位于上盖板(23)内壁的电屏蔽结构(25)上及方法兰(29)上设有四组连接铜板(33)，每组由两块铜板组成，相间屏蔽(31)的四个角通过绝缘垫板(32)固接在连接铜板(33)上，在相间屏蔽(31)上的任一点通过连接线与低压升高座(28)相连通。

7.按权利要求1所述的新型发电机变压器，其特征在于：所述变压器(1)主体内，在低压线圈及高压线圈与主体油箱的下节之间设有铁轭垫块(34)。

8.按权利要求7所述的新型发电机变压器，其特征在于：所述铁轭垫块(34)上开有长扇形的导油口(35)，导油口(35)位于油箱出口的上方。

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