CN102368428B - 倍容量电力变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种具有短时急救负载能力的倍容量变压器。该变压器在油箱内壁和夹件上设有磁屏蔽，其高压绕组、中压绕组采用内屏连续式结构，低压绕组采用连续式结构，调压绕组采用双螺旋式结构，所述高压绕组采用半硬铜换位导线，中压绕组和低压绕组采用半硬铜自粘性换位导线；各绕组电流密度为1.7～2.2A/mm²，绕组端部导线宽度为6～8.5mm，所述磁屏蔽的厚度为10～25mm；高压绕组和中压绕组辐向设有至少一个轴向油道，内侧绕组还设有副撑条。本发明降低了变压器损耗和温升，提高了变压器的使用寿命，使变压器具备200％短时急救负载能力，提高了电网调度的灵活性，保证了电网的安全运行。

Description

倍容量电力变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种具有短时急救负载能力的倍容量变压器。

背景技术

在电网运行过程中，有时会因外部环境破坏或变压器内自身原因导致变压器出故障停运，而其它变压器无法承担故障变压器的负荷，导致整个电网立即停运，带来严重损失。如果能使电网内每台变压器具有较大的过负荷能力，则能在一台变压器因故障退出运行时，另一台变压器在短时间内将故障变压器的负荷全部承担，能让电网再维持一段时间，则能大大提高电网调度的灵活性，降低电网运行变压器的故障损失。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种具有过负荷能力、能在短时间内具有急救负载能力的倍容量电力变压器。

为保证变压器在过负荷时仍能运行一段时间，需调整变压器的结构参数，降低变压器的损耗、温升，提高变压器的抗短路力。本发明采用的具体技术方案如下：一种倍容量电力变压器，包括油箱、铁心、绕组及安装在油箱外的片式散热器和冷却装置，各绕组内设有撑条和油道垫块，绕组端部设有夹件，油箱内壁和夹件上设有磁屏蔽，所述绕组包括依次套装在铁心上的低压绕组、中压绕组、高压绕组以及高压绕组一侧的调压绕组，所述高压绕组、中压绕组采用内屏连续式结构，低压绕组采用连续式结构，调压绕组采用双螺旋式结构，所述高压绕组采用半硬铜换位导线，中压绕组和低压绕组采用半硬铜自粘性换位导线；各绕组电流密度为1.7～2.2A/mm²，绕组端部导线宽度为6～8.5mm，所述磁屏蔽的厚度为10～25mm；高压绕组和中压绕组辐向设有至少一个轴向油道，内侧绕组还设有副撑条。

首先，为降低变压器的电阻损耗和涡流损耗，本发明选择了更为合理的绕组类型，并选用了能通过较大电流、绕组损耗更低的换位导线，同时还将绕组的电流密度进行了调整，并通过多个方案计算找到电阻损耗、涡流损耗“U形曲线”的最佳平衡点，保证最低损耗。另外，为将漏磁降到最低，运用计算机软件进行漏磁场分析计算，选择了更为合理的油箱磁屏蔽和夹件磁屏蔽的厚度，并减小导线宽度，这样可有效控制漏磁路径，避免过热、降低损耗。

再次，为降低变压器的温升，本发明运用计算机软件分析计算，优化油流分布、增强散热效果，在高、中压绕组辐向增加了至少一个宽度为4.5～6mm轴向油道，适当加大绕组油道，将绕组油道的宽度设为4～6mm，减小高压绕组油道垫块宽度，将其宽度由常规的50mm减为35～45mm，以消除线圈内的过热点，放大器身绝缘油路保证油路畅通。

本发明所述的冷却装置包括风扇和轴流泵，两种冷却装置配合工作，并采用ODAF强油导向冷却方式，提高冷却效果。当变压器过负荷1.5倍时只启动风扇进行冷却，保证变压器长期运行；过负荷2倍时同时启动风扇和轴流泵，保证变压器运行20分钟。另外，本发明还设有备用片式散热器，在过负荷工作时，多启动片式散热器散热，有效提高散热效率。例如，常规180MVA容量变压器需20组散热器，该倍容量变压器增设12组备用散热器，当在2倍180MVA容量运行时需32组散热器同时工作，提高散热效果。

另外，为提高变压器的抗短路能力，保证变压器可靠运行，本发明利用计算机进行短路力计算，通过增加绕组轴向稳定性来提高变压器的短路力，因此绕组采取恒压干燥处理、整体套装，保证各绕组磁中心在一条直线上。同时对油道垫块预压密化处理，增强其弹性模量，提高短路力。为增加内侧绕组辐向支撑力度，在内侧绕组里侧增加副撑条，通过改善绝缘件来提高变压器的抗短路力。

本发明在选取组部件时也考虑变压器的高可靠性，因此，油箱外还设有套管和分接开关，套管和分接开关的额定电流是变压器额定电流的2倍。同时，适当增大储油柜容积，防止油温升高时变压器油溢出。

本发明通过改进变压器内部构造以及调整各部件的尺寸，来降低变压器损耗、降低温升，保证变压器具有较高的可靠性，提高了变压器的使用寿命，使变压器具备200％短时急救负载能力，提高了电网调度的灵活性，降低电网运行变压器的故障损失，保证了电网的安全运行。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：

图1是本发明所述变压器整体的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是油箱磁屏蔽结构示意图；

图5是夹件磁屏蔽结构示意图；

图6是铁心和绕组俯视图；

图中，1、套管，2、片式散热器，3、分接开关，4、风扇，5、油箱，6、油箱磁屏蔽，7、铁心，8、夹件，9、夹件磁屏蔽，10、油道垫块，11、高压绕组，12、中压绕组，13、轴向油道，14、低压绕组，15、撑条，16、副撑条，17、调压绕组，18、轴流泵。

具体实施方式

实施例1

一种倍容量电力变压器，如图所示，包括油箱5、铁心7、绕组及安装在油箱外的片式散热器2和冷却装置，各绕组端部设有夹件8，油箱5内壁和夹件8上设有磁屏蔽6、9，磁屏蔽6、9的厚度为10mm。所述绕组包括依次套装在铁心7上的低压绕组14、中压绕组12、高压绕组11以及高压绕组一侧的调压绕组17，所述高压绕组11、中压绕组12采用内屏连续式结构，低压绕组14采用连续式结构，调压绕组17采用双螺旋式结构，所述高压绕组11采用半硬铜换位导线，中压绕组12和低压绕组14采用半硬铜自粘性换位导线。各绕组的电流密度为1.7A/mm²，绕组端部导线宽度为6mm。各绕组内设有撑条15和油道垫块10，其中内侧绕组还设有副撑条16，高压绕组11内油道垫块的宽度为35mm，高压绕组11和中压绕组12辐向设有多个轴向油道13，该轴向油道13的宽度为4.5mm，其它绕组油道的宽度为4mm。所述冷却装置包括风扇4和轴流泵18，该变压器采用ODAF强油导向冷却方式进行冷却，还设有12组备用片式散热器2，提高散热和冷却效果。变压器的绕组采用恒压干燥处理、整体套装，保证各绕组磁中心在一条直线上。绕组油道垫块10采用T4纸板，并进行压密处理。油箱5外还设有套管1和分接开关3，套管1和分接开关3的额定电流按变压器额定电流的2倍选取。

实施例2

本实施例中磁屏蔽的厚度为25mm，绕组电流密度为2.2A/mm²，绕组端部导线宽度为8.5mm，高压绕组油道垫块宽度为45mm，轴向油道宽度为6mm，绕组油道宽度为6mm，其它特征同实施例1，在此不再赘述。

实施例3

本实施例中磁屏蔽的厚度为20mm，绕组电流密度为2A/mm²，绕组端部导线宽度为7.5mm，高压绕组油道垫块宽度为40mm，轴向油道宽度为6mm，绕组油道宽度为5mm，其它特征同实施例1，在此不再赘述。

Claims (2)

1.一种倍容量电力变压器，包括油箱（5）、铁心（7）、绕组及安装在油箱（5）外的片式散热器（2）和冷却装置，各绕组内设有撑条（15）和油道垫块（10），绕组端部设有夹件（8），油箱（5）内壁和夹件（8）上设有磁屏蔽，其特征在于：所述绕组包括依次套装在铁心（7）上的低压绕组（14）、中压绕组（12）、高压绕组（11）以及高压绕组一侧的调压绕组（17），所述高压绕组（11）、中压绕组（12）采用内屏连续式结构，低压绕组（14）采用连续式结构，调压绕组（17）采用双螺旋式结构，所述高压绕组（11）采用半硬铜换位导线，中压绕组（12）和低压绕组（14）采用半硬铜自粘性换位导线；各绕组电流密度为1.7～2.2A/mm²，绕组端部导线宽度为6～8.5mm，所述磁屏蔽（6、9）的厚度为10～25mm；高压绕组（11）和中压绕组（12）辐向设有至少一个轴向油道（13），低压绕组里侧还设有副撑条（16）。

2.根据权利要求1所述的倍容量电力变压器，其特征在于：所述高压绕组内的油道垫块宽度为35～45mm。

3.根据权利要求1所述的倍容量电力变压器，其特征在于：所述轴向油道（13）的宽度为4.5～6mm。

4.根据权利要求1所述的倍容量电力变压器，其特征在于：所述绕组油道的宽度为4～6mm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的倍容量电力变压器，其特征在于：所述冷却装置包括风扇（4）和轴流泵（18）。

6.根据权利要求5所述的倍容量电力变压器，其特征在于：还设有备用片式散热器。

7.根据权利要求6所述的倍容量电力变压器，其特征在于：该变压器采用ODAF强油导向冷却方式。

8.根据权利要求7所述的倍容量电力变压器，其特征在于：所述绕组采用恒压干燥处理，整体套装。

9.根据权利要求8所述的倍容量电力变压器，其特征在于：所述绕组油道垫块采用预压密化处理。

10.根据权利要求9所述的倍容量电力变压器，其特征在于：油箱外还设有套管（1）和分接开关（3），套管（1）和分接开关（3）的额定电流是变压器额定电流的2倍。

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