CN107045924A - 折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，包括由三个单框铁芯拼合而成的铁芯组和配合放置所述铁芯组的油箱，单框铁芯包括内层料带组、中层料带组和外层料带组，组成内层料带组的单圈料带框的开口对称设置在单框铁芯芯柱的上端，组成中层料带组的单圈料带框的开口对称设置在单框铁芯芯柱的上端和单框铁芯芯柱与单框铁芯上轭之间的折弯斜面上，组成外层料带组的单圈料带框的开口对称设置在单框铁芯芯柱的上端、单框铁芯芯柱与单框铁芯上轭之间的折弯斜面上和单框铁芯上轭的两端，每个单圈料带框上的开口与离其最近的折弯角的距离≥5mm。本发明机械强度高、抗突发短路能力强、插装效率高。

Description

折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别涉及折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器。

背景技术

变压器在输变电系统中，具有十分重要的地位，近年来，随着我国配电网建设投入不断加大和国家对高效节能型变压器进行大规模的推广，闭口“立体三角形卷铁芯变压器”因其铁芯三相磁路完全对称，且节能效果好而被广泛应用，然而，由于闭口三角型铁芯变压器在制造过程中套装线圈工艺复杂，生产效率低下，产品维修困难等，使其发展受阻。目前，一种可拆装的折叠式立体开口三角形油浸式变压器的问世，解决了上述问题，但仍受到一定程度上的技术限制，如：开口接缝位置只能集中设置在铁芯芯柱的上端，极易造成松动、移位、变形，隐埋在线圈端部内的接缝给回插铁芯带来了很大的不便，不仅影响了铁芯性能，也降低了变压器的品质。

因此，如何对现有的油浸式变压器进行结构上的改进，以提高其机械强度、抗突发短路能力和插装效率，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，以解决现有油浸式变压器铁芯机械强度差、抗突发短路能力差、插装效率低等问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案是：折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，包括由三个独立且大小结构均相同的单框铁芯以中心角120º的角度拼合而成的铁芯组和配合放置所述铁芯组的油箱，所述单框铁芯包括单框铁芯芯柱、单框铁芯上轭、单框铁芯下轭和折弯斜面，所述单框铁芯由内层料带组、中层料带组和外层料带组依次叠装而成，中层料带组包括中层第一料带组和叠装在所述中层第一料带组外侧的中层第二料带组，外层料带组包括外层第一料带组、叠装在所述外层第一料带组外侧的外层第二料带组和叠装在所述外层第二料带组外侧的外层第三料带组，其中，内层料带组、中层第一料带组和外层第一料带组分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱的上端的单圈料带框叠装而成，中层第二料带组和外层第二料带组分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱与单框铁芯上轭之间的折弯斜面上的单圈料带框叠装而成，外层第三料带组由多个开口对称设置在单框铁芯上轭的两端的单圈料带框叠装而成，其中，位于每个单圈料带框上的开口与位于其上且离所述开口最近的折弯角的距离均≥5mm，组成外层第三料带组的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内，其中，所述变压器铁芯芯柱由单框铁芯芯柱拼合而成，所述变压器铁芯芯柱外侧套装有低压浇注线圈，低压浇注线圈外侧套装有高压浇注线圈，所述低压浇注线圈与高压浇注线圈之间设置有撑条，三个单框铁芯上轭通过上夹件固定，三个单框铁芯下轭通过下夹件固定，上夹件和下夹件通过侧拉杆固定。

优选，所述低压浇注线圈与高压浇注线圈均为环氧树脂浇注线圈。

进一步优选，所述油箱的三个侧面分别设置有散热装置。

进一步优选，组成单框铁芯的中层料带组和/或外层料带组为多组，且各组中层料带组依次叠装，各组外层料带组依次叠装。

进一步优选，组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上对应设置有8个135度的折弯角。

进一步优选，组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上对应设置有12个150度的折弯角。

进一步优选，中层第二料带组和外层第二料带组分别包括多个开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框和多个叠装于开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框外侧且开口对称设置在第二折弯斜面上的单圈料带框，其中，第一折弯斜面位于单框铁芯芯柱与单框铁芯上轭之间且一端与单框铁芯芯柱连接，第二折弯斜面的两端分别与第一折弯斜面和单框铁芯上轭连接。

进一步优选，组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框的开口对接位置均按阶梯式隔层错位排列。

进一步优选，变压器铁芯芯柱的截面呈长圆形或类圆内接多边形或台阶型或矩形或类圆形。

本发明提供的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器的有益效果如下：

1、构成该折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器内的铁芯组的单框铁芯由内层料带组、中层料带组和外层料带组组成，而组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上的开口与位于所述单圈料带框上且离所述开口最近的折弯角的距离≥5mm，使得在单圈料带框的开口处均形成长度≥5mm的限位部，该限位部能起到对位于其内侧的单圈料带框的上下或/和左右方向的限位作用，具体的：当铁芯插装完成后，组成外层料带组的外层第三料带组能够防止位于其内侧的外层第二料带组的窜动，外层第二料带组能够防止位于其内侧的外层第一料带组的窜动，达到了外层料带组内锁定的效果，组成中层料带组的中层第二料带组能够防止位于其内侧的中层第一料带组的窜动，实现了中层料带组内的锁定的目的，同时，外层料带组作为一个整体还能够防止位于其内侧的中层料带组的窜动，中层料带组还能够防止位于其内侧的内层料带组的窜动，实现了外层料带组、中层料带组和内层料带组之间锁定的目的，从而解决了仅在变压器铁芯芯柱上端开口的铁芯容易在强大的电磁场的作用下产生纵向松动、移位、变形，抗突发短路能力差等问题，同时，料带组间及料带组内的锁定作用大大提高了铁芯的机械强度，提高了该折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器的整体质量；

2、该折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器采用的单框铁芯将现有铁芯的一处开口增加至三处开口，且增加的开口部分均暴露在线圈外，明显可见，方便了铁芯的插装，提高了铁芯插装效率，降低人工生产成本，增加开口后的铁芯通过将开口位置分散，使震动削减，对噪声有所改善，进一步提高了铁芯的抗突发短路能力；

3、组成外层第三料带组的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内，方便了线圈的套装，使得线圈在由上至下套装在变压器铁芯芯柱外侧的过程中不会被卡住。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器外部结构示意图；

图2为本发明的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器内部结构示意图；

图3为铁芯组一实施例的结构示意图；

图4为铁芯组另一实施例的结构示意图；

图5为单框铁芯一实施例的结构示意图；

图6为单框铁芯另一实施例的结构示意图；

图7为内层料带组一实施例的结构示意图；

图8为内层料带组另一实施例的结构示意图；

图9为中层料带组一实施例的结构示意图；

图10为中层料带组另一实施例的结构示意图；

图11为外层料带组一实施例的结构示意图；

图12为外层料带组另一实施例的结构示意图；

图13为呈长圆形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图14为呈类圆内接多边形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图15为呈台阶形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图16为呈矩形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图17为呈类圆形的变压器铁芯芯柱的截面图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。

如图1至图4所示，本发明提供的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器包括由三个独立且大小结构均相同的单框铁芯1以中心角120º的角度拼合而成的铁芯组和配合放置所述铁芯组的油箱2，如图5、图6所示，所述单框铁芯1包括单框铁芯芯柱11、单框铁芯上轭12、单框铁芯下轭13和折弯斜面14，所述单框铁芯1由内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5依次叠装而成，如图9、图10所示，中层料带组4包括中层第一料带组41和叠装在所述中层第一料带组41外侧的中层第二料带组42，如图11、图12所示，外层料带组5包括外层第一料带组51、叠装在所述外层第一料带组51外侧的外层第二料带组52和叠装在所述外层第二料带组52外侧的外层第三料带组53，其中，内层料带组3（图7和图8所示）、中层第一料带组41（图9和图10所示）和外层第一料带组51（图11和图12所示）分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱11的上端的单圈料带框叠装而成，中层第二料带组42（图9和图10所示）和外层第二料带组52（图11和图12所示）分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱11与单框铁芯上轭12之间的折弯斜面14上的单圈料带框叠装而成，外层第三料带组53（图11和图12所示）由多个开口对称设置在单框铁芯上轭12的两端的单圈料带框叠装而成，其中，位于每个单圈料带框上的开口与位于其上且离所述开口最近的折弯角的距离均≥5mm，组成外层第三料带组53的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱21向上延伸的柱形空间内，如图5、图6所示，单圈料带框上的开口均位于A、B、C区域所在的范围内，其中，区域A代表单框铁芯芯柱上的可开口区域，该区域位于单框铁芯芯柱的上端且距折弯角的距离≥5mm，区域B代表折弯斜面上的可开口区域，该区域距折弯角的距离≥5mm，区域C单框铁芯上轭的可开口区域，该区域位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内且距折弯角的距离≥5mm，其中，所述变压器铁芯芯柱21由单框铁芯芯柱11拼合而成，其中，图3至图12中所示的每一个类矩形框均代表一组单圈料带框，而并不是仅代表一个单圈料带框，如图2所示，所述变压器铁芯芯柱21外侧套装有低压浇注线圈22，低压浇注线圈22外侧套装有高压浇注线圈23，所述低压浇注线圈22与高压浇注线圈23之间设置有撑条24，三个单框铁芯上轭12通过上夹件6固定，三个单框铁芯下轭13通过下夹件7固定，上夹件6和下夹件7通过侧拉杆8固定，其中，所述低压浇注线圈22与高压浇注线圈23优选为环氧树脂浇注线圈，如图1所示，所述油箱2的三个侧面分别设置有散热装置25，所述散热装置优选为散热片。

该折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器内的铁芯组的单框铁芯由内层料带组、中层料带组和外层料带组组成，而组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上的开口与位于所述单圈料带框上且离所述开口最近的折弯角的距离≥5mm，使得在单圈料带框的开口处均形成长度≥5mm的限位部，该限位部能起到对位于其内侧的单圈料带框的上下或/和左右方向的限位作用，具体的：当铁芯插装完成后，组成外层料带组的外层第三料带组能够防止位于其内侧的外层第二料带组的窜动，外层第二料带组能够防止位于其内侧的外层第一料带组的窜动，达到了外层料带组内锁定的效果，组成中层料带组的中层第二料带组能够防止位于其内侧的中层第一料带组的窜动，实现了中层料带组内的锁定的目的，同时，外层料带组作为一个整体还能够防止位于其内侧的中层料带组的窜动，中层料带组还能够防止位于其内侧的内层料带组的窜动，实现了外层料带组、中层料带组和内层料带组之间锁定的目的，从而解决了仅在变压器铁芯芯柱上端开口的铁芯容易在强大的电磁场的作用下产生纵向松动、移位、变形，抗突发短路能力差等问题，同时，料带组间及料带组内的锁定作用大大提高了铁芯的机械强度，提高了该折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器的整体质量另外，该油浸式变压器采用的单框铁芯将现有铁芯的一处开口增加至三处开口，且增加的开口部分均暴露在线圈外，明显可见，方便了铁芯的插装，提高了铁芯插装效率，降低人工生产成本，增加开口后的铁芯通过将开口位置分散，使震动削减，对噪声有所改善，进一步提高了铁芯的抗突发短路能力，同时，组成外层第三料带组的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内，方便了线圈的套装，使得线圈在由上至下套装在变压器铁芯芯柱外侧的过程中不会被卡住。

随着单圈料带框个数的不断增加，为更好的实现料带组间和料带组内锁定的效果，作为技术方案的改进，组成单框铁芯1的中层料带组4和/或外层料带组5为多组，且各组中层料带组4依次叠装，各组外层料带组5依次叠装。

如图3、图5、图7、图9和图11所示，组成内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5的单圈料带框上对应设置有8个135度的折弯角，即：每个单圈料带框上设置四个折弯斜面。

如图4、图6、图8、图10和图12所示，组成内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5的单圈料带框上对应设置有12个150度的折弯角，即：每个单圈料带框上设置八个折弯斜面。

当组成变压器铁芯的单圈料带框上设置八个折弯斜面时，如图9和图11所示，中层第二料带组42和外层第二料带组52分别包括多个开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框和多个叠装于开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框外侧且开口对称设置在第二折弯斜面上的单圈料带框，其中，第一折弯斜面位于单框铁芯芯柱11与单框铁芯上轭12之间且一端与单框铁芯芯柱11连接，第二折弯斜面的两端分别与第一折弯斜面和单框铁芯上轭12连接。

作为技术方案的改进，如图7至图12所示，组成内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5的单圈料带框的开口对接位置均按阶梯式隔层错位排列，从而，使该铁芯由于开口结构所产生的铁损降至最低，使铁芯的机械强度得到了加强和提高。

作为技术方案的改进，变压器铁芯芯柱21的截面呈长圆形（如图13所示）或类圆内接多边形（如图14所示）或台阶型（如图15所示）或矩形（如图16所示）或类圆形（如图17所示）。

本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，包括由三个独立且大小结构均相同的单框铁芯（1）以中心角120º的角度拼合而成的铁芯组和配合放置所述铁芯组的油箱（2），所述单框铁芯（1）包括单框铁芯芯柱（11）、单框铁芯上轭（12）、单框铁芯下轭（13）和折弯斜面（14），其特征在于，所述单框铁芯（1）由内层料带组（3）、中层料带组（4）和外层料带组（5）依次叠装而成，中层料带组（4）包括中层第一料带组（41）和叠装在所述中层第一料带组（41）外侧的中层第二料带组（42），外层料带组（5）包括外层第一料带组（51）、叠装在所述外层第一料带组（51）外侧的外层第二料带组（52）和叠装在所述外层第二料带组（52）外侧的外层第三料带组（53），其中，内层料带组（3）、中层第一料带组（41）和外层第一料带组（51）分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱（11）的上端的单圈料带框叠装而成，中层第二料带组（42）和外层第二料带组（52）分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱（11）与单框铁芯上轭（12）之间的折弯斜面（14）上的单圈料带框叠装而成，外层第三料带组（53）由多个开口对称设置在单框铁芯上轭（12）的两端的单圈料带框叠装而成，其中，位于每个单圈料带框上的开口与位于其上且离所述开口最近的折弯角的距离均≥5mm，组成外层第三料带组（53）的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱（21）向上延伸的柱形空间内，其中，所述变压器铁芯芯柱（21）由单框铁芯芯柱（11）拼合而成，所述变压器铁芯芯柱（21）外侧套装有低压浇注线圈（22），低压浇注线圈（22）外侧套装有高压浇注线圈（23），所述低压浇注线圈（22）与高压浇注线圈（23）之间设置有撑条（24），三个单框铁芯上轭（12）通过上夹件（6）固定，三个单框铁芯下轭（13）通过下夹件（7）固定，上夹件（6）和下夹件（7）通过侧拉杆（8）固定。

2.按照权利要求1所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述低压浇注线圈（22）与高压浇注线圈（23）均为环氧树脂浇注线圈。

3.按照权利要求1所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：所述油箱（2）的三个侧面分别设置有散热装置（25）。

4.按照权利要求1所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：组成单框铁芯（1）的中层料带组（4）和/或外层料带组（5）为多组，且各组中层料带组（4）依次叠装，各组外层料带组（5）依次叠装。

5.照权利要求1所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：组成内层料带组（3）、中层料带组（4）和外层料带组（5）的单圈料带框上对应设置有8个135度的折弯角。

6.按照权利要求1所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：组成内层料带组（3）、中层料带组（4）和外层料带组（5）的单圈料带框上对应设置有12个150度的折弯角。

7.按照权利要求6所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：中层第二料带组（42）和外层第二料带组（52）分别包括多个开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框和多个叠装于开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框外侧且开口对称设置在第二折弯斜面上的单圈料带框，其中，第一折弯斜面位于单框铁芯芯柱（11）与单框铁芯上轭（12）之间且一端与单框铁芯芯柱（11）连接，第二折弯斜面的两端分别与第一折弯斜面和单框铁芯上轭（12）连接。

8.按照权利要求6所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：组成内层料带组（3）、中层料带组（4）和外层料带组（5）的单圈料带框的开口对接位置均按阶梯式隔层错位排列。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的折叠式立体双开口铁芯油浸式变压器，其特征在于：变压器铁芯芯柱（21）的截面呈长圆形或类圆内接多边形或台阶型或矩形或类圆形。