CN105280357A - 一种新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器 - Google Patents

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席光明
杨臣松
冯书强
程松峰
张晓莉
白聪聪
任明晓
吴晓辉
韩文华
张银浩
冯滢珲
李淼
李彩虹
陈凯
刘会霞
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Abstract

本发明提供一种新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，包括油箱、设置在油箱内部的铁芯，以及设置在铁芯内外的低压线圈和高压线圈，其特征在于：所述铁芯采用三相五柱式结构，每组铁芯由两个大铁芯框和位于两个大铁芯框左右两边的两个小铁芯框组成，每个铁芯框是由两种片宽的硅钢片卷制而成，使得铁芯横截面为两个矩形对拼结构，且硅钢片的对接口都在铁芯框底部的中间位置；所述高压线圈和低压线圈分别套装在三相五柱式铁芯的三个铁芯柱上，并通过压钉和垫块安装在夹件上面对线圈起到压紧和支撑的作用。

Description

一种新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器
技术领域
本发明涉及变压器设备领域，特别是涉及一种铁芯结构为开口卷铁芯、空载损耗和负载损耗很低的油浸式变压器，此类油浸式变压器特别适用于对节能和噪音要求较高的用户。
背景技术
公知的，市场上的大多数油浸式变压器型号为S9或S11，这些油浸式变压器在使用中空载损耗、空载电流和负载损耗都很大，使得用户的运行费用较高，同时也造成国家电力资源的浪费。另外这些油浸式变压器常用铁芯一般为斜接缝EI型叠片型结构，但由于叠积成型的铁芯在每层边连接处都存在多处斜接缝，从而导致磁阻和铁损的增大，使变压器的励磁电流也增大，降低了功率因数，严重影响了电网的供电质量，铁芯接缝的存在还导致了运行噪声大的问题。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种高效节能、低噪音、高质量的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，包括油箱、设置在油箱内部的铁芯，以及设置在铁芯内外的低压线圈和高压线圈，所述铁芯采用三相五柱式结构，每组铁芯由两个大铁芯框和位于两个大铁芯框左右两边的两个小铁芯框组成，每个铁芯框是由两种片宽的硅钢片卷制而成，使得铁芯横截面为两个矩形对拼结构，且硅钢片的对接口都在铁芯框底部的中间位置；所述高压线圈和低压线圈分别套装在三相五柱式铁芯的三个铁芯柱上，并通过压钉和垫块安装在夹件上面对线圈起到压紧和支撑的作用。
所述高压线圈和低压线圈为上下两端均布设置有若干个油道撑条的棱边为圆角的矩形结构。
所述高压线圈的三个出线端通过高压短接线以三角形接法与高压接线端子连接，所述高压接线端子外端通过高压套管支撑连接在油箱上部。
所述低压线圈的三个出线端通过低压短接线以星形接法与低压接线端子连接，所述低压接线端子外端通过低压套管支撑连接在油箱上部。
所述铁芯通过夹件固定在油箱内部底面上，且油箱上部设置有油位计。
所述铁芯采用高导磁低损耗23ZH75型硅钢片制备而成。
所述低压线圈和高压线圈均采用采用优质铜箔或铜线绕制。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器具有如下效果：
1、空载损耗很低，空载电流比较小。由于本发明新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器铁芯采用三相五柱式结构，每组铁芯由两个小铁芯框和两个大铁芯框组成，每个铁芯框是由两种片宽的硅钢片卷制而成，且硅钢片的对接口都在铁芯框底部的中间，使得变压器的磁路分布对称，磁滞损耗减小，铁芯震动幅度减小。再配合上此系列变压器采用高导磁低损耗23ZH75型硅钢片，使得空载损耗非常低，比GB/T6451标准空载损耗平均降低50％、空载电流平均降低60％。这种新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器在国内属首创，处于国内领先地位。
2、负载损耗较低。由于本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器设计线圈采用优质铜箔和铜线绕制，取值电流密度较小，使得负载损耗比GB/T6451标准负载损耗平均降低35％。
3、噪音低。本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器系列噪音比普通的S9或S11系列油浸式变压器低10～15dB，可以深入居民负荷中心区域。
4、寿命长。本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器系列设计寿命大于40年。
5、高效节能，运行成本低。本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器系列在空载损耗和负载损耗方面的优势尤其突出，所以在正常的负载运行的情况下，运行成本大大降低。
附图说明
图1是本发明的器身图；
图2是图1中A-A截面图；
图3是本发明的铁芯结构图；
图4是本发明的外形图；
图中：1高压线圈、2低压线圈、3铁芯、4夹件、5压钉、6垫块、7高压套管、8低压套管、9油位计、10油箱、11变压器油、12油道撑条。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进；
如图1-4所示，本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，包括油箱10、设置在油箱10内部的铁芯3，以及设置在铁芯内外的低压线圈2和高压线圈1，所述铁芯3采用三相五柱式结构，每组铁芯由两个大铁芯框和位于两个大铁芯框左右两边的两个小铁芯框组成，每个铁芯框是由两种片宽的硅钢片卷制而成，使得铁芯横截面为两个矩形对拼结构，且硅钢片的对接口都在铁芯框底部的中间位置；所述高压线圈1和低压线圈2分别套装在三相五柱式铁芯的三个铁芯柱上，并通过压钉和垫块安装在夹件上面对线圈起到压紧和支撑的作用。
所述高压线圈1和低压线圈2为上下两端均布设置有若干个油道撑条12的棱边为圆角的矩形结构。
所述高压线圈1的三个出线端通过高压短接线以三角形接法与高压接线端子连接，所述高压接线端子外端通过高压套管7支撑连接在油箱上部。
所述低压线圈的三个出线端通过低压短接线以星形接法与低压接线端子连接，所述低压接线端子外端通过低压套管8支撑连接在油箱上部。
所述铁芯通过夹件固定在油箱内部底面上，且油箱上部设置有油位计9。
所述铁芯3采用高导磁低损耗23ZH75型硅钢片制备而成。
所述低压线圈2和高压线圈1均采用采用优质铜箔或铜线绕制。
更具体的说：结合附图1、2和3中所述，本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器铁芯采用三相五柱式结构，每组铁芯由两个小铁芯框和两个大铁芯框组成，每个铁芯框是由两种片宽的硅钢片卷制而成，且硅钢片的对接口都在铁芯框底部的中间，使得变压器的磁路分布对称，磁滞损耗减小。再配合上此系列变压器采用优质冷轧取向高导磁低损耗23ZH75型硅钢片，设计磁通密度低，单位损耗低，B800值高，使得空载损耗非常低。
结合附图1，变压器的铁芯3是有夹件4固定，并且高压线圈1和低压线圈2通过压钉5和垫块6安装在夹件4上面对线圈起到压紧和支撑的作用，使得变压器线圈和铁芯合为一体，大大减小了铁芯片间震动的幅度，从而使得变压器的噪音降低幅度比较大。
结合附图2中所述，本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器加大高压线圈1和低压线圈2导线的截面积，从而降低了负载损耗。绕制线圈的导线由原面积低压175mm2和高压3.5mm2改为现在的低压280mm2和高压5.3mm2。
结合附图1、2、3和4中所述，本发明的变压器线圈在设计时采用了低温升，一般是低于15K，再加上设计变压器油顶层温升低于45K，从而使得变压器的寿命从一般为20～30年提高到现在的40年以上。主要方法是：(1)加大导线的面积，降低负载损耗：绕制线圈的导线由原面积低压175mm2和高压3.5mm2改为现在的低压280mm2和高压5.3mm2；(2)扩大散热面积：线圈的散热面积由原来的2.6m2改为现在的3.8m2；(3)采用优质硅钢片，降低空载损耗：铁芯3采用优质冷轧取向高导磁低损耗硅钢片23ZH75，设计磁通密度低，单位损耗低，B800值高，降低了空载损耗；(4)加大油箱10的波纹片有效散热面积，使得油顶层温升低于45K，即使变压器在最恶劣的工作环境下(如环境温度为40℃)，变压器满负荷运行时工作温度也不超过80℃。
如图1、2所示的油浸式变压器的高压线圈1和低压线圈2套装在三相五柱式铁芯3的三个中心柱上，并通过压钉5和垫块6安装在夹件4上面对线圈起到压紧和支撑的作用。这种结构提高了产品的抗短路能力，降低了噪音。
由于本发明的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器铁芯结构为开口卷铁芯、空载损耗和负载损耗很低的特点，能够使得用户运行成本得到了大幅度的降低，且节约了电能，实现了低噪音、高效节能，是未来市场上油浸式变压器更新换代的理想产品。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (7)

1.一种新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，包括油箱、设置在油箱内部的铁芯，以及设置在铁芯内外的低压线圈和高压线圈，其特征在于：所述铁芯采用三相五柱式结构，每组铁芯由两个大铁芯框和位于两个大铁芯框左右两边的两个小铁芯框组成，每个铁芯框是由两种片宽的硅钢片卷制而成，使得铁芯横截面为两个矩形对拼结构，且硅钢片的对接口都在铁芯框底部的中间位置；所述高压线圈和低压线圈分别套装在三相五柱式铁芯的三个铁芯柱上，并通过压钉和垫块安装在夹件上面对线圈起到压紧和支撑的作用。
2.根据权利要求1所述的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述高压线圈和低压线圈为上下两端均布设置有若干个油道撑条的棱边为圆角的矩形结构。
3.根据权利要求1所述的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述高压线圈的三个出线端通过高压短接线以三角形接法与高压接线端子连接，所述高压接线端子外端通过高压套管支撑连接在油箱上部。
4.根据权利要求1所述的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述低压线圈的三个出线端通过低压短接线以星形接法与低压接线端子连接，所述低压接线端子外端通过低压套管支撑连接在油箱上部。
5.根据权利要求1所述的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述铁芯通过夹件固定在油箱内部底面上，且油箱上部设置有油位计。
6.根据权利要求1所述的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述铁芯采用高导磁低损耗23ZH75型硅钢片制备而成。
7.根据权利要求1所述的新型高效节能开口卷铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述低压线圈和高压线圈均采用采用优质铜箔或铜线绕制。
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