CN107221416B - 一种zps型移相整流变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种ZPS型移相整流变压器，包括油箱、变压器油、底座、低压套管、撑条、高压套管、分接开关、油枕、防爆管、油位计、冷却油道和绕组，绕组包括铁芯以及依次设置在铁芯外侧的含有主绕组和移相绕组的低压线圈和高压线圈，低压线圈和高压线圈绕制时可根据相关要求尺寸进行绕制，变压器油充满油箱，铁芯设置在油箱内，油箱顶部设有箱盖，箱盖与油箱密封连接，低压套管、高压套管、分接开关、油枕和油位计均设置在箱盖上，低压线圈与箱盖上的低压套管相连，高压线圈连接于箱盖上的分接开关，再与高压套管连接，低压线圈内部设有环氧衬筒和若干撑条，冷却油道与环氧衬筒之间设置有撑条，环氧衬筒与低压线圈之间设有撑条。

Description

一种ZPS型移相整流变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种ZPS型移相整流变压器。

背景技术

移相整流变压器是整流变压器的一种，既是一类重要的厂矿电气设备，也能作为计量室和实验室的精密仪器。

整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输入交流，而副方通过整流原件后输出直流。变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。

油浸式变压器低压绕组除小容量采用铜导线以外，一般都采用铜箔绕抽的圆筒式结构；高压绕组采用多层圆筒式结构，使之绕组的安匝分布平衡，漏磁小，机械强度高，抗短路能力强。铁心和绕组各自采用了紧固措施，器身高、低压引线等紧固部分都带自锁防松螺母，采用了不吊心结构，能承受运输的颠震。由于波纹片取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，这样就有效地防止了氧气、水分的进入而导致绝缘性能的下降。根据以上性能，保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换油，大大降低了变压器的维护成本，同时延长了变压器的使用寿命。

目前运行的农用配电变压器在农闲时，负荷用电主要为照明用电，用电负荷较小，在一年中占主要运行状态；在农忙或春节返乡时，变压器负荷会大幅增加，甚至达到1.5倍及以上过负荷，容易出现变压器过负荷烧损、电压偏低等情况。电网用电不平衡会严重影响配电变压器的负载运行状态，当配电变压器长期处于轻载运行，短期处于高负载甚至过载运行时，极易导致电网电力设备损坏或烧毁，随着国家的发展，用电负荷急剧增加，特别是在用电高峰时段，变压器经常出现过负荷运行，不仅缩短了变压器的使用寿命，更有烧毁变压器引起更大的火灾隐患。如若单纯为了满足短时间过负荷运行需要而采用大容量变压器，一次性投入成本高，运行费用高，不经济，因此要求配电变压器具有较强的过载能力。

例如申请号为：201520874064.4的中国专利公开了一种油浸式高过载配电变压器，其包括箱体、箱盖以及封装在所述箱体中的绕组，所述箱体中填充有冷却液，所述绕组浸在所述冷却液中，其特征在于：所述绕组包括径向依次套装在铁芯柱上的低压线圈以及高压线圈，所述低压线圈中每径向相邻的绕层之间均垫设有绝缘隔离布，所述高压线圈中每径向相邻的绕层之间均衬垫有绝缘隔离纸，在组成所述低压线圈以及高压线圈的若干绕层中均径向均匀分布的衬设有若干层绝缘点胶纸，低压线圈与高压线圈之间也固定衬设有一层绝缘点胶纸，所述绝缘点胶纸上均匀分布的固定设置有若干与所述铁芯柱平行的绝缘撑条，所述绝缘撑条的长度不短于所述高压线圈以及低压线圈在轴向上的宽度，每块所述绝缘点胶纸上的每相邻两根绝缘撑条之间均围绕出一轴向贯通的油道；该申请公开的油浸式高过载配电变压器通过选用耐高温的绝缘材料和高燃点变压器冷却液，提高相关元件和绝缘部件的耐热性能，增强变压器耐高温的能力，达到提高配电变压器过载能力，在保证基本用电容量的前提下，既保证小负荷长期用电的需求，又兼顾过负荷短期用电的需求。

再例如申请号为：201710010811.3的中国专利公开了一种油浸式变压器，包括油箱(1)，所述油箱(1)内充满耐高温绝缘油，所述油箱内装设变压器芯体，所述变压器芯体浸没于所述耐高温绝缘油内，所述油箱(1)上方设有箱盖(12)，所述箱盖(12)与所述油箱(1)密封连接，所述箱盖(12)上设有若干低压套管(121)、若干高压套管(122)及分接开关(123)，所述低压套管(121)、高压套管(122)及所述分接开关(123)与所述变压器芯体连接，其特征在于，所述变压器芯体内设有冷却油道(201)，所述箱盖(12)四周嵌设有耐磨密封件(1232)，所述油箱(1)上方四周端平面设有压条(101)，所述箱盖(12)通过螺栓与所述油箱(1)固定连接，使所述箱盖(12)上的密封件(1232)压紧于所述压条(101)上方；该申请公开的油浸式变压器，在铁芯内布置冷却油道，且冷却油道遍布整铁芯，可使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走，从而达到良好的冷却效果，但是该申请没有设置增加变压器过载能力的设置，使该变压器过载能力较弱。

发明内容

为克服现有技术中存在的过载能力弱、损耗高、温升大的问题，本发明提供了一种过载能力强、低温升、低损耗，且能根据需要设计其结构的ZPS型移相整流变压器。

本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，包括油箱、变压器油、底座、低压套管、撑条、高压套管、分接开关、油枕、防爆管、油位计、冷却油道和绕组，所述绕组包括铁芯以及依次设置在铁芯外侧的含有主绕组和移相绕组的低压线圈和高压线圈，所述低压线圈和所述高压线圈绕制时可根据相关要求尺寸进行绕制，所述变压器油充满所述油箱，所述铁芯设置在所述油箱内，所述油箱顶部设有箱盖，所述箱盖与所述油箱密封连接，所述低压套管、所述高压套管、所述分接开关、所述油枕和所述油位计均设置在所述箱盖上，所述低压线圈与所述箱盖上的所述低压套管相连，所述高压线圈连接于所述箱盖上的所述分接开关，再与所述高压套管连接，所述低压线圈内部设有环氧衬筒和若干撑条，所述冷却油道与所述环氧衬筒之间设置有所述撑条，所述环氧衬筒与所述低压线圈之间设有所述撑条。

在一些实施方式中，所述撑条为中空管道结构，且其两端开口，所述撑条的外侧的每个侧面上沿各自的中心线均设有槽口，所述撑条上设置的所述槽口为圆弧形槽口，所述槽口贯穿所述撑条的两端，所述槽口与所述撑条一次性拉伸成型。

在一些实施方式中，所述撑条与所述冷却油道之间、所述撑条与所述环氧衬筒之间、所述撑条与所述低压线圈之间以及所述撑条的中空管道均形成新的冷却油道。

在一些实施方式中，还包括低压线圈出头，所述低压线圈出头为“8”字型编花式出头，所述低压线圈设置在所述低压线圈出头内。

在一些实施方式中，所述低压线圈出头包括压板、凹槽和安装孔，所述低压线圈出头的“8”字型的所述两压板上均设有所述凹槽和所述安装孔，所述低压线圈设置在所述凹槽内。

在一些实施方式中，所述低压线圈为箔绕或线绕，所述低压线圈内部的所述撑条可将所述低压线圈内部撑紧，所述低压线圈的端绝缘和所述低压线圈临近的线匝通过收缩带绑扎固定，所述相邻几线匝通过收缩带穿插时叠压。

在一些实施方式中，所述低压线圈为箔绕结构，所述低压线圈的首、末端铜排与箔焊接连接，所述低压线圈的首、末端铜排与箔的焊接处做切割处理。

在一些实施方式中，所述高压线圈之间和所述高压线圈的外部均设有撑条，所述高压线圈外部的所述撑条通过粘带与所述高压线圈紧固连接，

在一些实施方式中，所述高压线圈之间设置的所述撑条的宽度可为8mm和4mm两种，所述两种宽度的撑条交叉放置，所述两撑条放置间距为10～15mm。

在一些实施方式中，所述低压线圈和所述高压线圈外部均涂有一层绝缘漆，所述绝缘漆的厚度为0.5mm。

与现有技术相比，本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，其优点在于：

一、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过设置的冷却油道，撑条自身的中空管道，两相邻的撑条的槽口与槽口之间，撑条与低压线圈之间以及环氧称筒与撑条之间形成的新的若干冷却油道，共同组成较大的冷却油道，进一步提高的变压器的散热能力，降低变压器的温升。

二、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过将撑条设置成中空结构，且在撑条的外侧表面上设置的槽口，不仅可以节约材料减轻撑条的重量，增大撑条的散热面积，而且可以减小低压线圈与撑条的接触面，增大线圈本身的散热面积，进一步降低变压器的温升。

三、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过设置的“8”字型编花式低压线圈出头，不仅更能有效的固定低压线圈出头，而且可以使低压线圈在绕制时，对低压线圈的固定效果更佳。

四、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过在低压线圈内设置环氧衬筒和撑条，不仅可以使低压线圈在绕制时围绕环氧绕筒层层紧实，而且可以使低压线圈内部撑紧，从而提高变压器的过载能力。

五、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过在高压线圈外部设置撑条，且外部撑条通过无纬粘带打紧，使变压器线圈的外部裹紧，进一步提高变压器的过载能力。

六、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过在将低压线圈采用箔绕结构，且在低压线圈的首、末端铜排与箔焊接处做切割处理，用以增加焊线，可以减少杂散损耗的优势，进一步降低损耗和温升。

七、本发明提供的一种ZPS型移相整流变压器，通过将低压线圈和高压线圈外部做绝缘处理，以及设置的变压器油和环氧称筒同时作用，降低了变压器局部放电现象。

八、一种ZPS型移相整流变压器，使用方便，易加工，具有低温升,低局放，低损耗,过载能力强等特点，且能根据客户对变压器的尺寸的需求，制造独特结构形式。

附图说明

图1是本发明ZPS型移相整流变压器的总装配示意图；

图2是本发明ZPS型移相整流变压器绕组的局部结构示意图；

图3是本发明ZPS型移相整流变压器冷却油道的截面示意图；

图4是本发明ZPS型移相整流变压器撑条的侧视图；

图5是本发明ZPS型移相整流变压器撑条的截面结构示意图；

图6使本发明ZPS型移相整流变压器低压线圈出头的结构示意图。

图中：1、高压套管；2、吊环；3、箱盖；4、低压套管；5、铭牌；6、油箱；7、分接开关；8、防爆管；9、油位计；10、油枕；11、底座；12、低压线圈；13、铁芯；14、高压线圈；15、撑条；1501、槽口；16、冷却油道；17、低压出头结构；1701、压板；1702、凹槽；1703、安装孔；18、环氧套筒。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中披露了一种ZPS型移相整流变压器，如图1至图6所示，包括油箱6、变压器油、底座11、低压套管4、撑条15、高压套管1、分接开关7、油枕10、防爆管8、油位计9、冷却油道16和绕组，所述绕组包括铁芯13以及依次设置在铁芯13外侧的含有主绕组和移相绕组的低压线圈12和高压线圈14，所述低压线圈12和所述高压线圈14绕制时可根据相关要求尺寸进行绕制，所述变压器油充满所述油箱6，所述铁芯13设置在所述油箱6内，所述油箱6顶部设有箱盖3，所述箱盖3与所述油箱6密封连接，所述低压套管4、所述高压套管1、所述分接开关、7所述油枕10和所述油位计9均设置在所述箱盖3上，所述低压线圈12与所述箱盖3上的所述低压套管4相连，所述高压线圈14连接于所述箱盖3上的所述分接开关7，再与所述高压套管1连接，所述低压线圈12内部设有环氧衬筒18和若干撑条15，所述冷却油道16与所述环氧衬筒18之间设置有所述撑条15，所述环氧衬筒18与所述低压线圈12之间设有所述撑条15；本发明使用方便，易加工，具有低温升,低局放，低损耗,过载能力强等特点，且能根据客户对变压器的尺寸的需求，制造独特结构形式。

具体的，在本发明的此实施方式中，低压套管4、高压套管1、分接开关7、油位计9、防爆管8和油枕10均设置在箱盖3上，防爆管8分别与油箱6和油枕10连接，箱盖3上还设有吊环2，油箱6外表面上还设有铭牌5，绕组设置在油箱6内并浸入变压器油中。

在本发明的此实施方式中，如图3至图5所示，所述撑条15为中空管道结构，且其两端开口，所述撑条15的外侧的每个侧面上沿各自的中心线均设有槽口1501，所述撑条15上设置的所述槽口1501为圆弧形槽口1501，所述槽口1501贯穿所述撑条15的两端，所述槽口1501与所述撑条15一次性拉伸成型，所述撑条15与所述冷却油道16之间、所述撑条15与所述环氧衬筒18之间、所述撑条15与所述低压线圈12之间以及所述撑条15的中空管道均形成新的冷却油道16；本发明通过将撑条15设置成中空结构，且在撑条15的外侧表面上设置的槽口1501，不仅可以节约材料减轻撑条15的重量，增大撑条15的散热面积，而且可以减小低压线圈12与撑条15的接触面，增大线圈本身的散热面积，进一步降低变压器的温升。

具体的，在本发明的此实施方式中，撑条15的截面为侧面带槽口的矩形，进一步优选的，撑条15上设有四个贯穿撑条15侧面的长形槽口1501，且撑条15的外周的四条棱边均为过渡圆角结构，可防止直角棱边对线圈的磨损。

具体的，在本发明的此实施方式中，撑条15自身的中空管道、靠近冷却油道16圆周上相邻的两撑条15的槽口1501之间、撑条15的槽口1501与冷却油道16之间、撑条15的槽口1501与环氧衬筒18之间、撑条15的槽口1501与低压线圈12之间形成的新的冷却油道16，与原设置的冷却油道16共同组成较大的冷却油道16，进一步提高的变压器的散热能力，降低变压器的温升。

在本发明的此实施方式中，如图6所示，还包括低压线圈出头17，所述低压线圈出头17为“8”字型编花式出头，所述低压线圈12设置在所述低压线圈出头17内，所述低压线圈出头17包括压板1701、凹槽1702和安装孔1703，所述低压线圈出头17的“8”字型的所述两压板1701上均设有所述凹槽1702和所述安装孔1703，所述低压线圈12设置在所述凹槽1702内；本发明通过设置的“8”字型编花式低压线圈出头17，不仅更能有效的固定低压线圈出头17，而且可以使低压线圈12在绕制时，对低压线圈12的固定效果更佳。

具体的，在本发明的此实施方式中，低压线圈出头17包括两圆环形压板1701，形成“8”字型编花式低压线圈出头17，每个压板1701上设有若干凹槽1702和若干安装孔1703，两圆环形压板1701通过连接轴固定连接，压板1701的内圆的圆周上设有至少一个凹槽1702，压板1701的环形面上设有至少三个安装孔1703，低压线圈12固定在凹槽1702内。

在本发明的此实施方式中，所述低压线圈12为箔绕或线绕，所述低压线圈12内部的所述撑条15可将所述低压线圈12内部撑紧，所述低压线圈12的端绝缘和所述低压线圈12临近的线匝通过收缩带绑扎固定，所述相邻几线匝通过收缩带穿插时叠压；本发明通过在低压线圈12内设置环氧衬筒18和撑条15，不仅可以使低压线圈12在绕制时围绕环氧绕筒18层层紧实，而且可以使低压线圈12内部撑紧，从而提高变压器的过载能力。

具体的，在本发明的此实施方式中，低压线圈12内的撑条15将低压线圈12的内部撑紧的同时，也可将铁芯13台阶处的缝隙填满，此外低压线圈12内的环氧衬筒18为成型件，可增大机械力，厚度不可小于3mm，且低压线圈12在绕制时需按照图纸相关要求尺寸绕环氧衬筒18进行，而且层层紧实。

在本发明的此实施方式中，所述低压线圈12为箔绕结构，所述低压线圈12的首、末端铜排与箔焊接连接，所述低压线圈12的首、末端铜排与箔的焊接处做切割处理；本发明通过在将低压线圈12采用箔绕结构，且在低压线圈12的首、末端铜排与箔焊接处做切割处理，用以增加焊线，可以减少杂散损耗的优势，进一步降低变压器的损耗和温升。

具体的，在本发明的此实施方式中，低压线圈12采用铜箔绕，低压线圈12端部的铜排与铜箔的焊接处通过做切割处理来增加焊线的数量，低压线圈采用线绕，在换位时，若4根或6根并绕，则可根据匝数，保证每半圈换一个位；且产品容量超过315kVA后，低压线圈12可采用箔绕结构，箔绕结构的轴向力会影响很，且低压线圈12的端绝缘与相邻线匝之间以及相邻线匝之间均通过收缩带固定，且相邻线匝通过收缩带穿插时叠压固定，低压线圈12通过收缩带绑扎成一体，可防止导线走线松散，结构牢固可靠。

在本发明的此实施方式中，所述高压线圈14之间和所述高压线圈14的外部均设有撑条15，所述高压线圈14外部的所述撑条15通过粘带与所述高压线圈14紧固连接，所述高压线圈14之间设置的所述撑条15的宽度可为8mm和4mm两种，所述两种宽度的撑条15交叉放置，所述两撑条15放置间距为10～15mm；本发明通过在高压线圈14外部设置撑条15，且外部撑条15通过无纬粘带打紧，使变压器线圈的外部裹紧，进一步提高变压器的过载能力。

在本发明的此实施方式中，所述低压线圈12和所述高压线圈14外部均涂有一层绝缘漆，所述绝缘漆的厚度为0.5mm；进一步优选的，低压线圈12和高压线圈14的外部设置的绝缘层包括绝缘漆和PET聚酯薄膜，可先将低压线圈12和高压线圈14做浸漆处理(一层即可)，再将PET聚酯薄膜包覆在涂有绝缘漆的线圈的外部。

在本发明的此实施方式中，如图1和图6所示，通过在低压线圈12内部设置撑条15和环氧衬筒18，以及在高压线圈14外侧设置撑条15，使本发明通过内部撑紧，过程绕紧和外部裹紧实现过载能力强的特点，通过设置的低压线圈出头17，设置的较大的冷却油道16以及各种绝缘装置，使本发明具有低温升,低局放，低损耗等特点，且本发明能根据客户对变压器的尺寸的需求，制造独特结构形式。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种ZPS型移相整流变压器，包括油箱(6)、变压器油、底座(11)、低压套管(4)、撑条(15)、高压套管(1)、分接开关(7)、油枕(10)、防爆管(8)、油位计(9)、冷却油道(16)和绕组，所述绕组包括铁芯(13)以及依次设置在铁芯(13)外侧的含有主绕组和移相绕组的低压线圈(12)和高压线圈(14)，所述低压线圈(12)和所述高压线圈(14)绕制时可根据相关要求尺寸进行绕制，所述变压器油充满所述油箱(6)，所述铁芯(13)设置在所述油箱(6)内，所述油箱(6)顶部设有箱盖(3)，所述箱盖(3)与所述油箱(6)密封连接，所述低压套管(4)、所述高压套管(1)、所述分接开关、(7)所述油枕(10)和所述油位计(9)均设置在所述箱盖(3)上，所述低压线圈(12)与所述箱盖(3)上的所述低压套管(4)相连，所述高压线圈(14)连接于所述箱盖(3)上的所述分接开关(7)，再与所述高压套管(1)连接，所述低压线圈(12)内部设有环氧衬筒(18)和若干撑条(15)，其特征在于：所述冷却油道(16)与所述环氧衬筒(18)之间设置有所述撑条(15)，所述环氧衬筒(18)与所述低压线圈(12)之间设有所述撑条(15)；撑条(15)的截面为侧面带槽口的矩形，撑条(15)上设有四个贯穿撑条(15)侧面的长形槽口(1501)，且撑条(15)的外周的四条棱边均为过渡圆角结构，还包括低压线圈出头(17)，所述低压线圈出头(17)为“8”字型编花式出头，所述低压线圈(12)设置在所述低压线圈出头(17)内，所述低压线圈出头(17)包括两圆环形压板(1701)，形成“8”字型编花式低压线圈出头(17)，每个压板(1701)上设有若干凹槽(1702)和若干安装孔(1703)，两圆环形压板(1701)通过连接轴固定连接，压板(1701)的内圆的圆周上设有至少一个凹槽(1702)，压板(1701)的环形面上设有至少三个安装孔(1703)，低压线圈(12)固定在凹槽(1702)内。

2.根据权利要求1所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述撑条(15)为中空管道结构，且其两端开口，所述撑条(15)的外侧的每个侧面上沿各自的中心线均设有槽口(1501)，所述撑条(15)上设置的所述槽口(1501)为圆弧形槽口(1501)，所述槽口(1501)贯穿所述撑条(15)的两端，所述槽口(1501)与所述撑条(15)一次性拉伸成型。

3.根据权利要求1所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述撑条(15)与所述冷却油道(16)之间、所述撑条(15)与所述环氧衬筒(18)之间、所述撑条(15)与所述低压线圈(12)之间以及所述撑条(15)的中空管道均形成新的冷却油道(16)。

4.根据权利要求1所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述低压线圈(12)为箔绕或线绕，所述低压线圈(12)内部的所述撑条(15)可将所述低压线圈(12)内部撑紧，所述低压线圈(12)的端绝缘和所述低压线圈(12)临近的线匝通过收缩带绑扎固定，相邻所述线匝通过收缩带穿插时叠压。

5.根据权利要求4所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述低压线圈(12)为箔绕结构，所述低压线圈(12)的首、末端铜排与箔焊接连接，所述低压线圈(12)的首、末端铜排与箔的焊接处做切割处理。

6.根据权利要求1所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述高压线圈(14)之间和所述高压线圈(14)的外部均设有撑条(15)，所述高压线圈(14)外部的所述撑条(15)通过粘带与所述高压线圈(14)紧固连接。

7.根据权利要求6所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述高压线圈(14)之间设置的所述撑条(15)的宽度可为8mm和4mm两种，所述两种宽度的撑条(15)交叉放置，两所述撑条(15)放置间距为10～15mm。

8.根据权利要求1所述的ZPS型移相整流变压器，其特征在于：所述低压线圈(12)和所述高压线圈(14)外部均涂有一层绝缘漆，所述绝缘漆的厚度为0.5mm。