CN108257767A - 一种变压器铁芯结构及电力变压器 - Google Patents

一种变压器铁芯结构及电力变压器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变压器铁芯结构及电力变压器，包括芯柱、上轭柱和下轭柱，所述上轭柱与所述下轭柱尺寸、结构均相同，所述上轭柱的截面积大于所述芯柱的截面积，所述芯柱的截面为圆形，所述上轭柱的截面为阶梯型结构。本发明结构紧凑，既能满足变压器的损耗参数，又能达到节省成本的目的，具有广泛的适用性。

Description

一种变压器铁芯结构及电力变压器
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种变压器铁芯结构。
背景技术
目前，三相三柱叠铁芯变压器的铁芯，一般均采用铁芯芯柱截面和轭柱截面形状及截面积相同的设计，一般采用圆形截面。这样的设计虽然使得变压器主磁通在芯柱及轭柱中的分布是相同的，但由于目前用户对节能的需求，要求的变压器空载损耗、负载损耗越来越低，在变压器的设计中不得不通过降低变压器铁芯磁通密度来达到需求，从而使得变压器成本大幅提高。鉴于此问题，研究一种新型的变压器铁芯结构，使得既能满足变压器的损耗参数，又能达到节省成本的目的成为了变压器研究的一项重要内容。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中的问题之一。
本发明的第一个目的在于提出一种变压器铁芯结构。
根据本发明的实施例的变压器铁芯结构，包括芯柱、上轭柱和下轭柱，所述上轭柱和所述下轭柱分别设置在所述芯柱的上下两端，所述上轭柱与所述下轭柱尺寸、结构均相同，所述上轭柱的截面积大于所述芯柱的截面积，所述芯柱的截面为圆形，所述上轭柱的截面为阶梯型结构。
另外，根据本发明上述实施例的变压器铁芯结构，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，还包括拉板、上夹件和下夹件，所述上夹件设置在所述上轭柱前后两面以夹紧所述上轭柱，所述下夹件设置在所述下轭柱前后两面以夹紧所述下轭柱，所述拉板设置于所述芯柱的前后两面，芯柱绑扎带将所述芯柱与所述拉板绑扎在一起，上铁轭轭柱绑扎带将所述上轭柱与所述上夹件绑扎在一起，下铁轭轭柱绑扎带将所述下轭柱与所述下夹件绑扎在一起，所述芯柱、所述上轭柱与所述下轭柱之间通过所述拉板、所述上铁轭轭柱绑扎带、所述下铁轭轭柱绑扎带、所述上夹件和所述下夹件绑扎及夹紧后形成框架式结构。
根据本发明的一个实施例，所述上轭柱的截面为对称设置的阶梯型结构且阶梯型结构的尺寸从内向外逐渐减小。
根据本发明的一个实施例，所述阶梯型结构设置有两个或两个以上的阶梯。
根据本发明的一个实施例，还包括设置在所述上轭柱上端的撑板和设置在所述下轭柱下端的垫脚。
根据本发明的一个实施例，所述芯柱设置有三个且结构相同。
根据本发明的一个实施例，所述芯柱等间距设置。
根据本发明的一个实施例，所述变压器铁芯结构为对称结构。
本发明的第二个目的在于提出一种电力变压器。
根据本发明的实施例的电力变压器，包括如上所述的变压器铁芯结构。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
本发明的变压器铁芯结构的芯柱采用圆形截面、上轭柱和下轭柱采用近似矩形的阶梯型截面，通过减小芯柱截面面积、增大轭柱截面面积的方式，既可保证变压器的损耗要求，又可达到同种设计下线圈尺寸减小、负载损耗及材料用量同步降低的目的；通过上下夹件、撑板、拉板、轭柱绑扎带和芯柱绑扎带将铁芯结构固定为受力均匀的框架式结构；通过采用绑扎带将轭柱、上下夹件绑扎到一起的结构，在保证强度的基础上使得上下夹紧更加均匀，达到降低变压器噪声的目的。
本发明结构紧凑，既能满足变压器的损耗参数，又能达到节省成本的目的，具有广泛的适用性。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1为本发明实施例的变压器铁芯结构的主视结构示意图；
图2为本发明实施例的变压器铁芯结构的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例的变压器铁芯结构的侧视结构示意图；
图4为本发明实施例的芯柱的截面图；
图5为本发明实施例的上轭柱的截面图。
图中：1-芯柱绑扎带，2-拉板，3-撑板，4-上夹件，5-上铁轭轭柱绑扎带，6-垫脚，7-下铁轭轭柱绑扎带，8-下夹件，9-芯柱，10-上轭柱，11-下轭柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
实施例1
如图1至图5所示，根据本发明实施例1的变压器铁芯结构，包括芯柱9、上轭柱10和下轭柱11，所述上轭柱10和所述下轭柱11分别设置在所述芯柱9的上下两端，所述上轭柱10与所述下轭柱11尺寸、结构均相同，所述上轭柱10的截面积大于所述芯柱9的截面积，所述芯柱9的截面为圆形，所述上轭柱10的截面为阶梯型结构。
使用本发明实施例1的变压器铁芯结构时，变压器铁芯结构的芯柱9采用圆形截面、上轭柱10和下轭柱11采用近似矩形的阶梯型截面，通过减小芯柱9截面面积、增大轭柱截面面积的方式，既可保证变压器的损耗要求，又可达到同种设计下线圈尺寸减小、负载损耗及材料用量同步降低的目的。
其中，变压器铁芯结构的芯柱9使用常规的圆形截面，不通过降低芯柱9的磁通密度来达到变压器空载损耗降低的目的，相反的，变压器铁芯结构的芯柱9磁通密度适当的提高，从而可以达到相同设计情况下线圈直径减小，线圈用电磁线重量减少及负载损耗降低的目的；变压器铁芯结构的上下轭柱完全相同且截面积较芯柱9截面积增大，降低上下轭柱中的磁通密度，从而达到通过降低上下轭柱中的铁芯损耗来弥补由于芯柱9磁通密度增高而增加的铁芯损耗；上下轭柱不再采用圆形截面，而采用阶梯型结构即近似于矩形的台阶截面，从而在保证铁芯轭柱截面的基础上，大大降低了轭柱的高度，达到降低变压器高度并提高变压器油箱内部的填充率、节省变压器油箱装油量的目的。
进一步地，还包括拉板2、上夹件4和下夹件8，所述上夹件4设置在所述上轭柱10前后两面以夹紧所述上轭柱10，所述下夹件8设置在所述下轭柱11前后两面以夹紧所述下轭柱11，所述拉板2设置于所述芯柱9的前后两面，芯柱绑扎带1将所述芯柱9与所述拉板2绑扎在一起，上铁轭轭柱绑扎带5将所述上轭柱10与所述上夹件4绑扎在一起，下铁轭轭柱绑扎带7将所述下轭柱11与所述下夹件8绑扎在一起，所述芯柱9、所述上轭柱10与所述下轭柱11之间通过所述拉板2、所述上铁轭轭柱绑扎带5、所述下铁轭轭柱绑扎带7、所述上夹件4和所述下夹件8绑扎及夹紧后形成框架式结构。通过上夹件4、下夹件8、拉板2、轭柱绑扎带5、7和芯柱绑扎带1将铁芯结构固定为受力均匀的框架式结构；通过采用绑扎带将上下轭柱、上下夹件绑扎到一起的结构，在保证强度的基础上使得上下夹紧更加均匀，达到降低变压器噪声的目的。
进一步地，所述上轭柱10的截面为对称设置的阶梯型结构且阶梯型结构的尺寸从内向外逐渐减小。
进一步地，所述阶梯型结构设置有两个或两个以上的阶梯。其中，阶梯型结构还可设置为两层台阶。
进一步地，还包括设置在所述上轭柱10上端的撑板3和设置在所述下轭柱11下端的垫脚6。通过设置撑板3和垫脚6可分别实现上轭柱10和下轭柱11的支撑固定。
进一步地，所述芯柱9设置有三个且结构相同。当芯柱9设置有三个时，该变压器铁芯结构为三柱铁芯的变压器。
进一步地，所述芯柱9等间距设置。
实施例2
根据本发明实施例2的电力变压器，包括如上实施例1所提供的变压器铁芯结构。
如此设置，可有效提高电力变压器油箱内部的填充率，节省变压器油箱装油量，同时可降低变压器高度。
本发明结构紧凑，既能满足变压器的损耗参数，又能达到节省成本的目的，具有广泛的适用性。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种变压器铁芯结构，其特征在于：包括芯柱、上轭柱和下轭柱，所述上轭柱和所述下轭柱分别设置在所述芯柱的上下两端，所述上轭柱与所述下轭柱尺寸、结构均相同，所述上轭柱的截面积大于所述芯柱的截面积，所述芯柱的截面为圆形，所述上轭柱的截面为阶梯型结构。
2.根据权利要求1所述的变压器铁芯结构，其特征在于：还包括拉板、上夹件和下夹件，所述上夹件设置在所述上轭柱前后两面以夹紧所述上轭柱，所述下夹件设置在所述下轭柱前后两面以夹紧所述下轭柱，所述拉板设置于所述芯柱的前后两面，芯柱绑扎带将所述芯柱与所述拉板绑扎在一起，上铁轭轭柱绑扎带将所述上轭柱与所述上夹件绑扎在一起，下铁轭轭柱绑扎带将所述下轭柱与所述下夹件绑扎在一起，所述芯柱、所述上轭柱与所述下轭柱之间通过所述拉板、所述上铁轭轭柱绑扎带、所述下铁轭轭柱绑扎带、所述上夹件和所述下夹件绑扎及夹紧后形成框架式结构。
3.根据权利要求1所述的变压器铁芯结构，其特征在于：所述上轭柱的截面为对称设置的阶梯型结构且阶梯型结构的尺寸从内向外逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的变压器铁芯结构，其特征在于：所述阶梯型结构设置有两个或两个以上的阶梯。
5.根据权利要求1所述的变压器铁芯结构，其特征在于：还包括设置在所述上轭柱上端的撑板和设置在所述下轭柱下端的垫脚。
6.根据权利要求1所述的变压器铁芯结构，其特征在于：所述芯柱设置有三个且结构相同。
7.根据权利要求6所述的变压器铁芯结构，其特征在于：所述芯柱等间距设置。
8.根据权利要求7所述的变压器铁芯结构，其特征在于：所述变压器铁芯结构为对称结构。
9.一种电力变压器，其特征在于：包括根据权利要求1-9中任一项所述的变压器铁芯结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109065335A (zh) * 2018-08-28 2018-12-21 上海置信电气股份有限公司 变压器铁芯组件及变压器
CN109360719A (zh) * 2018-11-14 2019-02-19 保定保菱变压器有限公司 一种步进搭接式铁芯结构
WO2020093589A1 (zh) * 2018-11-09 2020-05-14 王永法 变压器叠铁心及其制备方法

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