CN101930831B - 一种抑制直流偏磁的换流变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，增大变压器铁心叠片的接缝宽度，具体为：根据预留的叠片接缝宽度、铁心截面、柱间距及窗高计算每一级叠片的宽度及高度；按上述计算得到的叠片宽度及高度进行叠片的剪切；将各叠片按每一级的顺序两片一叠，按级交替放置于铁心框架上；所有叠片叠好后，将各级叠片固紧。本发明有效降低了直流偏磁电流对变压器的危害，进而降低了受直流偏磁影响的变压器对电力系统造成的影响和危害。

Description

一种抑制直流偏磁的换流变压器

技术领域

本发明涉及变压器制造技术领域，具体地说是一种用于各种容量下的抑制直流偏磁的换流变压器。

背景技术

由于直流输电网、地磁变化等因素，变压器中性点地电位升高，引起直流偏磁电流经中性点进入变压器线圈，造成变压器励磁电流半波饱和。

变压器绕组在无直流情况下，空载电流工作在铁心磁化曲线Φ(t)的线性段，此时，励磁电流基本上为正弦波形或近似为正弦波形的对称状态，如图1中(c)中的实线所示。而在直流电流偏磁作用下，使得空载励磁电流在铁心磁化曲线Φ(t)上发生偏移，其中的半波工作在饱和区域，出现尖顶，励磁电流的波形由原来的对称变为不对称，如图1中(c)的虚线所示。

由于铁心发生半波饱和，大量过饱和的磁链在铁心外闭合，励磁电流出现严重畸变，变压器本身会出现空载损耗提高、振动加剧、噪音升高，还会引起变压器铁心、金属结构件、油箱等局部过热，甚至绝缘受损等一系列危害，严重时危害电力系统，甚至造成电网的崩溃。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种可降直流偏磁影响的抑制直流偏磁的换流变压器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，增大变压器铁心叠片的接缝宽度，具体为：

根据预留的叠片接缝宽度、铁心截面、柱间距及窗高计算每一级叠片的宽度及高度；

按上述计算得到的叠片宽度及高度进行叠片的剪切；

将各叠片按每一级的顺序两片一叠，按级交替放置于铁心框架上；

所有叠片叠好后，将各级叠片固紧。

所述接缝宽度不小于公差，不大于相邻两级叠片的接缝中心距；所述接缝为铁心的上轭与主柱及旁柱之间的接缝；所述接缝为铁心的下轭与主柱及旁柱之间的接缝；所述接缝为铁心的上轭与主柱、旁柱之间的接缝以及铁心的下轭与主柱、旁柱之间的接缝；所述各级叠片固紧为：在各级叠片上设置定位孔，将穿心螺杆穿置于定位孔中；所述各级叠片固紧为：各级叠片通过粘合剂粘合；所述各级叠片固紧为：各级叠片通过绑带绑紧；所述接缝的级数为1～6。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.有效降低了直流偏磁电流对变压器的危害。本发明方法通过预留铁心叠片接缝处宽度的方式增加了直流电流产生直流偏磁磁通的磁阻，增加了变压器铁心的空载电流，从而降低变压器的直流偏磁程度，包括减轻变压器振动加剧、噪音升高的现象，减轻变压器铁心、金属结构件、油箱等局部过热，甚至绝缘受损的现象。

2.有效降低了对电力系统造成的危害。由于降低了直流偏磁电流对变压器造成的危害，进而降低了受直流偏磁影响的变压器对电力系统造成的影响和危害。

附图说明

图1为现有技术中直流电流对变压器励磁电流的影响曲线图；

图2A为本发明第一个实施例接缝位置的主视图；

图2B为图2A的B-B剖视图；

图2C为图2A的A-A剖视图；

图2D为图2A的D-D剖视图；

图2E为图2A的E-E剖视图；

图3A为本发明第二个实施例接缝位置的主视图；

图3B为图3A的B-B剖视图；

图3C为图3A的A-A剖视图；

图3D为图3A的D-D剖视图；

图3E为图3A的E-E剖视图。

具体实施方式

实施例1

本发明方法应用于铁心带旁柱的心式变压器中，主要体现在增大变压器铁心叠片的接缝宽度方面，具体为：

根据预留的叠片接缝宽度、铁心截面、柱间距及窗高计算每一级叠片的宽度及高度；

按上述计算得到的叠片宽度及高度进行叠片的剪切；

将各叠片按每一级的顺序两片一叠，按级交替放置于铁心框架上；

所有叠片叠好后，将各级叠片固紧。

所述接缝宽度不小于公差，不大于相邻两级叠片的接缝中心距。

如图2A～2E所示，本实施例中的铁心为单相四柱，包括两个主柱1、两个旁柱2、三个上轭3、三个下轭4。外形与普通的单相四柱铁心相似。本实施例中的关键位置——增大的接缝位置设在上轭3与主柱1、上轭3与旁柱2之间(也适用于其他位置，如下轭4与主柱1、下轭4与旁柱2之间)。增大的接缝数量(本实施例中为4个)为总接缝数(本实施例中为8个)的一半，也适用于全部接缝位置采用增大的接缝。本实施例中的铁心采用二级接缝，(也适用于三～六级接缝)。本实施例在铁心片上设置了定位孔7，以保证柱与轭之间的关键位置——增大的接缝控制在所需要的尺寸范围内。

图2D为图2A的D-D方向的剖视图，是本发明的关键位置——增大的接缝位置示意图。图2D为图2A的E-E方向的剖视图，是常规的接缝位置示意图。两者对比可以看到，D-D关键位置的缝隙设计成一定的距离。此距离远大于E-E位置的工艺允许缝隙。其余图中，图2C为图2A的A-A方向的剖视图，是铁心主柱截面图，图2B为图2A的B-B方向剖视图(或C-C方向剖视后的旋转图)，是铁心上轭(或旁柱)截面图，图中还标出了铁心片接缝的一级接缝5、二级接缝6所在位置以及定位孔7、穿心螺杆8的位置示意图。

铁心由片宽不等的若干级铁心片组成，每级叠片根据主柱1、旁柱2、上下轭3和4的相对位置(包括接缝宽度、铁心截面、柱间距及窗高计算)计算叠片的片型尺寸，裁剪的时候按照二级接缝每级裁出两种片型。然后按照顺序将各级铁心叠片叠积起来。

本实施例中的铁心叠片采用两片一叠，一级接缝5和二级接缝6交替放置。叠片过程中保证铁心片在设计的关键位置——增大的接缝位置留出规定的接缝宽度，该接缝宽度应该不小于公差，不大于相邻两级叠片的接缝中心距。本实施例为5mm。

本实施例使用定位孔7来保证铁心片位置的正确，所有级的叠片叠好后，用穿心螺杆8定位。如果线圈套装需要将上轭拆除，线圈套装后，上轭还要放置在原来的位置，并保证规定的缝隙。对于不叠上轭的铁心，在线圈套装后再插上轭时，也要保证规定的缝隙宽度。

本发明的技术要点在于在换流变压器中增加换流变压器产生直流偏磁磁通的磁阻，即在铁心结构中的部分或全部接缝处，增加接缝位置缝隙的宽度。由于增加了变压器铁心接缝位置的缝隙距离，增加了变压器直流电流产生直流偏磁磁通的磁阻，也增加换流变压器空载电流，从而降低变压器的直流偏磁程度，达到降低直流偏磁电流对变压器造成直流偏磁影响的危害的有益效果。

实施例2

如图3A～3E所示，与实施例1的不同之处在于，铁心为单相三柱，包括一个主柱1、两个旁柱2、两个上轭3、两个下轭4，接缝数量为6个，全部采用增加宽度的方式。铁心叠片仍采用两片一叠，一级接缝5和二级接缝6交替放置，各级叠片的固紧仍采用定位孔7与穿心螺杆8相结合的形式。

根据各类换流变压器工艺要求的不同，各级叠片可以分别采用1～6级接缝交替放置，各级叠片也可以采用粘合剂粘合或绑带绑紧的固紧方式。

Claims (8)

1.一种抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：增大变压器铁心叠片的接缝宽度，具体为：

根据预留的叠片接缝宽度、铁心截面、柱间距及窗高计算每一级叠片的宽度及高度；

按上述计算得到的叠片宽度及高度进行叠片的剪切；

将各叠片按每一级的顺序两片一叠，按级交替放置于铁心框架上；所有叠片叠好后，将各级叠片固紧；

所述接缝宽度不小于公差，不大于相邻两级叠片的接缝中心距。

2.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：所述接缝为铁心的上轭(2)与主柱(1)及旁柱(2)之间的接缝。

3.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压的实现方法器，其特征在于：所述接缝为铁心的下轭(4)与主柱(1)及旁柱(2)之间的接缝。

4.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：所述接缝为铁心的上轭(2)与主柱(1)、旁柱(2)之间的接缝以及铁心的下轭(4)与主柱(1)、旁柱(2)之间的接缝。

5.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：所述各级叠片固紧为：在各级叠片上设置定位孔(7)，将穿心螺杆(8)穿置于定位孔(7)中。

6.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：所述各级叠片固紧为：各级叠片通过粘合剂粘合。

7.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：所述各级叠片固紧为：各级叠片通过绑带绑紧。

8.按权利要求1所述的抑制直流偏磁的换流变压器的实现方法，其特征在于：所述接缝的级数为1～6。

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