CN105989998A - 一种高过载耐高温油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高过载耐高温油浸式变压器，包括底架和油箱，油箱的上端口处设有箱盖，油箱的上端口与箱盖之间设有橡胶条，油箱内装有变压器芯体，油箱内填充有110kv耐高温绝缘油；箱盖向上的一面设有吊板、低压套管、高压套管、分接开关、油位计和温度计座；吊板对称分布在箱盖的四个角落，低压套管均匀分布在箱盖的一侧，高压套管均匀分布在箱盖的另一侧；变压器芯体包括铁芯，铁芯外缠绕有低压线圈，低压线圈外缠绕有高压线圈，高压线圈通过分接开关后与高压套管相连，低压线圈与低压套管相连；高压线圈和低压线圈的匝绝缘为NOMEX绝缘纸；油箱下端的前后两侧壁向内凹陷形成底槽。本发明体积小、结构紧凑、寿命长、耐高温。

Description

一种高过载耐高温油浸式变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体是一种高过载耐高温油浸式变压器。

背景技术

油浸式变压器适用于电力系统、工矿企业、交通、邮电部门、科研单位等，对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。油浸式变压器是依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。油的作用是绝缘、散热、消灭电弧。一般升压站的主变都是油浸式的，变比20KV/500KV，或20KV/220KV，一般发电厂用于带动带自身负载的厂用变压器也是油浸式变压器，变比是20KV/6KV。

然而，但在实际运行中，变压器的负载和环境温度是经常变化的，而且过载的现象经常发生，特别是在冬季和夏季以及春节等用电高峰期，变压器过载现象尤其严重，此时变压器的寿命损失将加速。根据国家相关规定的要求：变压器过载10％可持续运行180分钟，变压器过载20％可持续运行150分钟，变压器过载30％可持续运行120分钟，变压器过载60％可持续运行45分钟，变压器过载75％可持续运行15分钟，过载100％变压器可持续运行7.5分钟。

与此同时，现有的油浸电力变压器的绝缘衬垫及支架大多采用的棉纱、纸板、木材等有机可燃物。变压器内还装有大量的绝缘油。虽然绝缘油的闪点一般都高于145℃，但是绝缘油在高温下很容易分解，并且遇明火时发生燃烧。如果变压器长期过载运行，线圈发热使绝缘逐渐老化，就极易造成匝间短路、相间短路或对地短路。短路时，变压器内的可燃绝缘材料和绝缘油就会受高温、电弧的作用而分解，膨胀以致气化，进而使变压器内部压力急剧增加，严重时甚至导致变压器爆炸，这不仅会影响正常的电力调度，而且会造成重大的经济损失和人员伤亡。

发明内容

本发明提出一种高过载耐高温油浸式变压器，提供了一种体积小、成本低、散热好、耐高温、过负荷能力强、适应环境广泛的油浸式变压器。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高过载耐高温油浸式变压器，包括底架，所述底架上设有油箱，所述油箱的上端口处设有箱盖，所述油箱的上端口与箱盖之间设有橡胶条，所述油箱内装有变压器芯体，所述油箱内填充有110kv耐高温绝缘油；

所述箱盖向上的一面设有吊板、低压套管、高压套管、分接开关、油位计和温度计座；所述吊板对称分布在所述箱盖的四个角落，所述低压套管均匀分布在所述箱盖的一侧，所述高压套管均匀分布在所述箱盖的另一侧；

所述变压器芯体包括铁芯，所述铁芯外缠绕有低压线圈，所述低压线圈外缠绕有高压线圈，所述高压线圈通过所述分接开关后与高压套管相连，所述低压线圈与所述低压套管相连；

所述高压线圈和低压线圈的匝绝缘为NOMEX绝缘纸；

所述油箱下端的前后两侧壁向内凹陷形成底槽。

进一步地，所述底槽为长方体形。

进一步地，所述铁芯夹设于上夹件与下夹件之间；

所述上夹件包括位于所述铁芯前后两侧的上夹板，铁芯前后两侧的上夹板之间由螺柱和螺母固定；在铁芯的上方设有上挡板，所述上挡板的两端分别固定在铁芯前后两侧的上夹板上；

所述下夹件包括位于所述铁芯前后两侧的下夹板，铁芯前后两侧的下夹板之间由螺柱和螺母固定；在铁芯的下方设有下挡板，所述下挡板的两端分别固定在铁芯前后两侧的下夹板上；

铁芯前侧的上夹板与下夹板之间由螺柱和螺母固定；铁芯后侧的上夹板与下夹板之间由螺柱和螺母固定；

所述各螺柱外侧套设有绝缘纸管。

进一步地，所述上夹板上设有固定件。

进一步地，所述油箱为波纹油箱。

进一步地，所述110kv耐高温绝缘油为β液、硅油、FR3天然酯或M&I7131合成酯。

进一步地，所述铁芯为“日”字形铁芯，由硅钢片构成。

进一步地，所述油箱的内外表面喷涂有有机耐高温油漆。

进一步地，所述有机耐高温油漆为脂肪族聚氨酯磁漆。

本发明的有益效果为：

1、高过载：具备一个容量段，也就是25％的长期超强过载能力。

2、高寿：相同容量相同负荷的情况下，寿命延长25％，可以用到25年或者38年。

3、高可靠性：温升满足IEC-14标准，在长期过负荷运情况下，绕组温升小于75K(比传统绝缘系统高10K)；顶层油温升55K，和普通绝缘材料相同。

4、高安全性：使用K3级以上耐高温材料，防火、阻燃、环保。

5、高容量密度：在体积相同的情况下，输出容量更高。

6、夹件采用板式结构，减少普通夹件采用槽钢时影响低压线圈出线路线，可以采用上出线；无需器身压板，节省材料；减小体积。

7、采用槽型油箱，加大槽深尺寸，缩小油箱宽度，降低油箱高度，使整体结构紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的示意图；

图2为本发明一个实施例的俯视示意图；

图3为本发明一个实施例的吊装示意图；

图4为铁芯与夹件结构示意图；

图5为铁芯与夹件俯视结构示意图；

图6为铁芯与夹件侧向截面结构示意图。

图中：

1、底架；2、油箱；3、箱盖；4、吊板；5、低压套管；6、高压套管；7、分接开关；8、油位计；9、温度计座；10、铁芯；11、底槽；12、上夹板；13、螺柱；14、螺母；15、上挡板；16、下夹板；17、下挡板；18、绝缘纸管；19、固定件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，本实施例中的高过载耐高温油浸式变压器，包括底架1，底架1上设有油箱2，油箱2的内外表面喷涂有有机耐高温油漆，这里有机耐高温油漆采用脂肪族聚氨酯磁漆。本实施例中油箱2采用波纹油箱，油箱2的上端口处设有箱盖3，油箱2的上端口与箱盖3之间设有橡胶条(图中未示出)，油箱2内装有变压器芯体，油箱2内填充有110kv耐高温绝缘油，本实施例中110kv耐高温绝缘油为β液，实际应用中也可采用硅油、FR3天然酯或M&I7131合成酯等。

箱盖3向上的一面设有吊板4、低压套管5、高压套管6、分接开关7、油位计8和温度计座9；吊板4对称分布在箱盖3的四个角落，四个低压套管5均匀分布在箱盖3的一侧，三个高压套管6均匀分布在箱盖3的另一侧。温度计座9用于放置油温计。

变压器芯体包括铁芯10，本实施例中，铁芯10为“日”字形铁芯，由硅钢片构成。铁芯10外缠绕有低压线圈，低压线圈外缠绕有高压线圈，高压线圈通过分接开关7后与高压套管6相连，低压线圈与低压套管5相连；高压线圈和低压线圈的匝绝缘为NOMEX绝缘纸。

油箱2下端的前后两侧壁向内凹陷形成底槽11，本实施例中，底槽11为长方体形。油箱2下端的底槽11可减小油箱2内部体积，减少填充绝缘油的量，节省成本。可通过增加底槽11的高度，来进一步降低成本。

本实施例中，铁芯10夹设于上夹件与下夹件之间；其中，上夹件包括位于铁芯10前后两侧的上夹板12，铁芯10前后两侧的上夹板12之间由螺柱13和螺母14固定；在铁芯10的上方设有上挡板15，上挡板15的两端由螺栓分别固定在铁芯10前后两侧的上夹板12上；下夹件包括位于铁芯10前后两侧的下夹板16，铁芯10前后两侧的下夹板16之间由螺柱13和螺母14固定；在铁芯10的下方设有下挡板17，下挡板17的两端由螺栓分别固定在铁芯10前后两侧的下夹板16上。铁芯10前侧的上夹板12与下夹板16之间由螺柱13和螺母14固定；铁芯10后侧的上夹板12与下夹板16之间由螺柱13和螺母14固定。在各螺柱13外侧套设有绝缘纸管18，本实施例中，绝缘纸管18为酚醛纸管。

在上夹板12上设有固定件19，固定件19用于与箱盖3固定。

本实施例：

(1)、采用了高安全的绝缘系统。耐高温液变采用的新技术及新的绝缘材料配合，其中的两种主要绝缘材料：美国杜邦公司的NOMEX绝缘纸和耐高温绝缘油，是构成耐高温液浸变压器的核心部分。NOMEX绝缘纸是一种阻燃防火、高温下不会释放有毒和腐蚀性的气体；耐高温绝缘油具有闪点、燃点高，具有好的抗氧化性能，这两种材料的合理匹配，缩减变压器的尺寸，提高了运行的可靠性。

(2)、减少了废弃物的排放。耐高温绝缘油，在寿命期内无需过滤、更换，寿命期后可回收经过处理再循环使用，在寿命期后可生物降解。

(3)、过载能力强，充分满足N－1原则。采用高温绝缘系统，提高了绝缘等级，在环境温度为40℃时，可满负荷运行，避免高温下的变压器故障。

(4)、寿命长。寿命期为30年。中国企业面临的资源环境形势而言，呈现两个方面的特点：一是资源短缺；二是资源破坏和浪费非常突出。因此节约了大量资源。

(5)、免维护。耐高温绝缘油具有好的抗氧化性能，结构为全密封设计，配套的组件均满足在高温下的运行。性价比强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，包括底架，所述底架上设有油箱，所述油箱的上端口处设有箱盖，所述油箱的上端口与箱盖之间设有橡胶条，所述油箱内装有变压器芯体，所述油箱内填充有110kv耐高温绝缘油；

所述箱盖向上的一面设有吊板、低压套管、高压套管、分接开关、油位计和温度计座；所述吊板对称分布在所述箱盖的四个角落，所述低压套管均匀分布在所述箱盖的一侧，所述高压套管均匀分布在所述箱盖的另一侧；

所述变压器芯体包括铁芯，所述铁芯外缠绕有低压线圈，所述低压线圈外缠绕有高压线圈，所述高压线圈通过所述分接开关后与高压套管相连，所述低压线圈与所述低压套管相连；

所述高压线圈和低压线圈的匝绝缘为NOMEX绝缘纸；

所述油箱下端的前后两侧壁向内凹陷形成底槽。

2.如权利要求1所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述底槽为长方体形。

3.如权利要求1所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述铁芯夹设于上夹件与下夹件之间；

所述上夹件包括位于所述铁芯前后两侧的上夹板，铁芯前后两侧的上夹板之间由螺柱和螺母固定；在铁芯的上方设有上挡板，所述上挡板的两端分别固定在铁芯前后两侧的上夹板上；

所述下夹件包括位于所述铁芯前后两侧的下夹板，铁芯前后两侧的下夹板之间由螺柱和螺母固定；在铁芯的下方设有下挡板，所述下挡板的两端分别固定在铁芯前后两侧的下夹板上；

铁芯前侧的上夹板与下夹板之间由螺柱和螺母固定；铁芯后侧的上夹板与下夹板之间由螺柱和螺母固定；

所述各螺柱外侧套设有绝缘纸管。

4.如权利要求3所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述上夹板上设有固定件。

5.如权利要求1所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述油箱为波纹油箱。

6.如权利要求1所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述110kv耐高温绝缘油为β液、硅油、FR3天然酯或M&I7131合成酯。

7.如权利要求1所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述铁芯为“日”字形铁芯，由硅钢片构成。

8.如权利要求1所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述油箱的内外表面喷涂有有机耐高温油漆。

9.如权利要求8所述的一种高过载耐高温油浸式变压器，其特征在于，所述有机耐高温油漆为脂肪族聚氨酯磁漆。