CN105336483A - 一种免维护三相高效节能整流干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种免维护三相高效节能整流干式变压器，它包括底座，以及通过上下两个夹件并排固定在底座上方的三个变压器铁芯；在所述三个变压器铁芯上由外至内分别套装有高压线圈、中压线圈和低压线圈，所述三个变压器铁芯的高压线圈的进线端相互之间通过高压连接杆串联形成三角形接法，并通过高压接线排对外连接高压进线；所述中压线圈的出线端通过设置在变压器铁芯侧下方的低压D接排以三角形接法连接，并通过低压三号接线排对外连接低压出线；所述变压器铁芯的三个中压线圈和三个低压线圈的出线端通过低压Y接排以星形接法连接，并分别通过低压二号接线排和低压四号接线排对外连接低压出线。

Description

一种免维护三相高效节能整流干式变压器

技术领域

本发明涉及一种整流干式变压器，特别是涉及一种不使用干式变压器风机和温控机构的免维护三相高效节能整流干式变压器，本发明通过全新设计获取的整流干式变压器特别适用于对用电质量和安全性、高效节能要求较高的处所使用；具体涉及一种免维护三相高效节能整流干式变压器。

背景技术

公知的，目前的整流干式变压器主要用于发电机的励磁系统、电化学工业、矿山或铁路上的电力机车的直流电网等处，在市场上的整流干式变压器大多为ZBSCB10系列免维护三相高效节能整流干式变压器，这种市售的ZBSCB10系列树脂绝缘干式电力变压器的线圈内部可能会产生应力、微小裂缝及存在树脂未能完全浸透之处。而缠绕干式变压器能弥补浇注干式变压器的部分不足，相对的具有节能、机械强度和电气强度高、抗突发短路能力较强、线圈龟裂可大幅度降低、运行相对可靠、防爆、过载能力也较高、制造周期短、冷热冲击稳定性较佳等优点，特别适宜高电压、大容量、易燃区域的使用。在线圈内部设置的轴向气道以改善使用条件；然而该系列整流干式变压器在使用中存在空载损耗、空载电流的弊端，工作中噪声较大大，尤其是ZBSCB10系列整流干式变压器必须定期的进行维护，特别是对必须配置的整流干式变压器风机和温控机构等附件进行检修。若这些附件出现故障，会给高压回路输出跳闸信号，迫使整流干式变压器停电检修，由此用户的用电质量和安全性都大大降低，所以维护成本极高。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种免维护三相高效节能整流干式变压器，本发明的免维护三相高效节能整流干式变压器设计温升低这一大特点，所以不需要安装风机和温控装置，达到了真正意义的免维护。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种免维护三相高效节能整流干式变压器，它包括底座，以及通过上下两个夹件并排固定在底座上方的三个变压器铁芯；在所述三个变压器铁芯上由外至内分别套装有高压线圈、中压线圈和低压线圈，所述三个变压器铁芯的高压线圈的进线端相互之间通过高压连接杆串联形成三角形接法，并通过高压接线排对外连接高压进线；所述中压线圈的出线端通过设置在变压器铁芯侧下方的低压D接排以三角形接法连接，并通过低压三号接线排对外连接低压出线；所述变压器铁芯的三个中压线圈和三个低压线圈的出线端通过低压Y接排以星形接法连接，并分别通过低压二号接线排和低压四号接线排对外连接低压出线。

本发明所述中压线圈和低压线圈内部沿铁芯长度方向分别设置有蜂窝式气道。

本发明所述变压器铁芯为由优质硅钢扁硅钢片通过阶梯叠片的方式结合在一起，所述每两层相邻的硅钢片之间采用45°全斜接缝连接

本发明所述夹件整体为焊接结构件，所述夹件与变压器铁芯之间通过垫块以及作用在垫块上的压钉压紧固定。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述免维护三相高效节能整流干式变压器，具有如下效果：

1、温升低，不用带干式变压器风机，可满载运行。目前市场上的免维护三相高效节能整流干式变压器都带有干式变压器风机，且在正常使用过程中一般达到满负荷情况下，风机必须启动运行。而本发明设计生产的免维护三相高效节能整流干式变压器系列在不带风机情况下，即可满载运行，此系列免维护三相高效节能整流干式变压器在国内属首创，处于国内领先地位。

2、免维护，安全性能高。由于本发明的免维护三相高效节能整流干式变压器设计可以不带风机和温控装置，所以不存在附件损坏情况，切实把变压器运行安全性提高到最高，且达到真正意义的免维护，可有效地深入到负荷中心。

3、免维护三相高效节能整流干式变压器系列设计寿命大于40年，电气性能可靠和稳定，产品环境安全系数≥1.8。

4、噪音低。本发明免维护三相高效节能整流干式变压器系列噪音比普通的ZBSCB10系列免维护三相高效节能整流干式变压器低15％左右(降5～10dB)。

5、动稳定程度高，热稳定性好。本发明免维护三相高效节能整流干式变压器系列在设计过程中着重于抗裂、抗温度变化，机械强度高、抗突发短路能力强，严格控制产品的发热部位及最热点温升，并留有充分的温升裕度，以满足极恶劣的负载环境。

6、高效节能，运行成本低。本发明免维护三相高效节能整流干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，空载损耗和空载电流比普通的ZBSCB10系列降低30％以上，负载损耗比ZBSCB10系列降低15％以上，所以在正常的负载运行的情况下，运行成本大大降低。

以本发明发明人目前新设计生产的一台高效节能的四线圈免维护三相高效节能整流干式变压器(额定容量为：1250/630/630/1250kVA，额定电压为：10000/690/690/400V，空载损耗为：2520W，负载损耗为：7680W)与国内同行业的同等规格型号的一台普通的ZBSCB10-1250/10(空载损耗为：3600W，负载损耗为：9690W)相比较为例，每年运行费用节省(变压器负载率按照0.7计算，单价电费按0.56元/度，每年运行时间为8760小时)：D＝0.56*8760*[(3600-2520)+(9690-7680)*0.7²]/1000＝10129(元)。

附图说明

图1是本发明的高压侧结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是本发明的低压侧结构示意图。

图4是图1的B-B截面视图。

图5是本发明的夹件结构示意图。

图6是本发明的压钉装配示意图。

图中：1、高压线圈；2、中压线圈；3、低压线圈；4、夹件；5、压钉；6、垫块；7、高压连接杆；8、底座；9、高压接线排；10、低压二号接线排；11、低压三号接线排；12、低压四号接线排；13、低压D接排；14、低压Y接排；15、变压器铁芯；16、蜂窝式气道。

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，本发明的免维护三相高效节能整流干式变压器，它包括底座8，以及通过上下两个夹件4并排固定在底座上方的三个变压器铁芯15；在所述三个变压器铁芯15上由外至内分别套装有高压线圈1、中压线圈2和低压线圈3，所述三个变压器铁芯的高压线圈1的进线端相互之间通过高压连接杆7串联形成三角形接法，并通过高压接线排9对外连接高压进线；所述中压线圈2的出线端通过设置在变压器铁芯侧下方的低压D接排13以三角形接法连接，并通过低压三号接线排11对外连接低压出线；所述变压器铁芯的三个中压线圈2和三个低压线圈3的出线端通过低压Y接排14以星形接法连接，并分别通过低压二号接线排10和低压四号接线排12对外连接低压出线。

如图4所示，本发明所述中压线圈2和低压线圈3内部沿铁芯长度方向分别设置有蜂窝式气道16，从而克服了以往的线圈大气道中空气易形成的涡流，从而提高了线圈空气流通的效率，提高了气道的散热效率，同时也提升了线圈的强度。

本发明所述变压器铁芯为由优质硅钢扁硅钢片通过阶梯叠片的方式结合在一起，所述每两层相邻的硅钢片之间采用45°全斜接缝连接。

如图5-6所示，本发明所述夹件4整体为焊接结构件，所述夹件4与变压器铁芯15之间通过垫块6以及作用在垫块6上的压钉5压紧固定。

具体说：结合附图1～6给出的免维护三相高效节能整流干式变压器，包括设置在底座8与夹件4之间的三根线圈，三根线圈外部的高压线圈1通过高压连接杆7相互连接，所述三根线圈的三根高低压线圈为电路，所述电路通过铁芯提供的磁路获取高压电和低压电间的转换；在所述低压线圈3内设有铁芯15，铁芯15的柱体上端由压钉5和垫块6安装在夹件4上面，通过压钉5和垫块6获取线圈的压紧和支撑，铁芯15下端设置在底座8上面。

其中，连接高压线圈1的高压连接杆7为三个高压线圈1出线端子的连线，三个高压线圈1中的上部和下部的两大部分串联在一起，并使得串联组合部分在电路中连接三个相位的A、B、C三相，呈三角形接法，并通过高压连接杆7上高压接线排9对外连接高压进线。

其中，三个中压线圈2出线端子的连线通过低压D接排13形成一组，获取三个中压线圈2在电路中所提供的am、bm、cm三个相位，三个相位呈三角形接法，并分别通过低压三号接线排11对外连接低压出线。

其中，所述免维护三相高效节能整流干式变压器的低压Y接排14是一组三个中压线圈2和三个低压线圈3出线端子的连线，使三个中压线圈2和三个低压线圈3在电路中所提供的三个相位“am、bm、cm三相和a、b、c三相”呈星形接法，并分别通过低压二号接线排10和低压四号接线排12对外连接低压出线。

本发明在设计变压器线圈时采用了低温升，一般是低于82K。主要方法是：(1)加大导线的面积，降低负载损耗：绕制线圈的导线截面积由原来的低压1500mm²、中压960mm²和高压42mm²改为现在的低压2200mm²、中压1190mm²和高压55mm²；(2)扩大散热面积：线圈的散热面积由原来的27.5m²改为现在的38.9m²；(3)提高散热有效率：采用蜂窝式气道16和夹件4；如图4所示，所述变压器铁芯的硅钢片采用采用优质扁钢硅钢片，降低空载损耗：具体采用了优质冷轧取向硅钢片23ZH90优质高导磁硅钢片，单位损耗低，B800值高，45°全斜接缝，阶梯叠片结构，降低了空载损耗。

结合附图1和2所示，所述的变压器铁芯15是有上下两个夹件4固定，并坐落在底座8上面，变压器铁芯15在加紧过程中采用高强度聚酯带绑扎的拉板结构，使铁心加工工艺简单，质量可靠。

结合附图1、2、4和6所述免维护三相高效节能整流干式变压器的高压线圈1、中压线圈2和低压线圈3分别套装在变压器铁芯15的三个铁芯柱上，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，采用图5这种结构提高了产品的抗短路能力，降低了噪音。

结合附图1和2所示，所述免维护三相高效节能整流干式变压器的高压连接杆7是三个高压线圈1出线端子的连线，使每个高压线圈1中的两大部分有效的串联在一起，并使得串联组合部分在电路中连接的三个相位“A、B、C三相”成三角形接法，并通过高压接线排9对外连接高压进线。高压连接杆7是采用外径16mm壁厚1.5mm的铜管制作，具有支撑能力强，易加工的特点，有效的为用户提供了方便。

由于本发明的免维护三相高效节能整流干式变压器设计温升低这一大特点，所以不需要安装风机和温控装置，达到了真正意义的免维护。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (4)

1.一种免维护三相高效节能整流干式变压器，其特征在于：它包括底座(8)，以及通过上下两个夹件(4)并排固定在底座上方的三个变压器铁芯(15)；在所述三个变压器铁芯(15)上由外至内分别套装有高压线圈(1)、中压线圈(2)和低压线圈(3)，所述三个变压器铁芯的高压线圈(1)的进线端相互之间通过高压连接杆(7)串联形成三角形接法，并通过高压接线排(9)对外连接高压进线；所述中压线圈(2)的出线端通过设置在变压器铁芯侧下方的低压D接排(13)以三角形接法连接，并通过低压三号接线排(11)对外连接低压出线；所述变压器铁芯的三个中压线圈(2)和三个低压线圈(3)的出线端通过低压Y接排(14)以星形接法连接，并分别通过低压二号接线排(10)和低压四号接线排(12)对外连接低压出线。

2.根据权利要求1所述的免维护三相高效节能整流干式变压器，其特征在于：所述中压线圈(2)和低压线圈(3)内部沿铁芯长度方向分别设置有蜂窝式气道(16)。

3.根据权利要求1所述的免维护三相高效节能整流干式变压器，其特征在于：所述变压器铁芯为由优质硅钢扁硅钢片通过阶梯叠片的方式结合在一起，所述每两层相邻的硅钢片之间采用45°全斜接缝连接。

4.根据权利要求1所述的免维护三相高效节能整流干式变压器，其特征在于：所述夹件(4)整体为焊接结构件，所述夹件(4)与变压器铁芯(15)之间通过垫块(6)以及作用在垫块(6)上的压钉(5)压紧固定。