CN109427465B - 一机多用干式变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种一机多用干式变压器，包括三相铁心，以及分别绕制在各相铁心上的各相原边绕组和各相副边绕组，其中，各相原边绕组和各相副边绕组均采用箔式绕组，且各相副边绕组上设有多个抽头。本发明所述变压器既能输出多种电压等级，又能降低局部放电量。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种一机多用干式变压器。
背景技术
在工业生产中，许多用电场合要求变压器能接至不同电压等级系统受电，而且既需要满足调压要求，又需要为某些调功电路提供准确的电抗、电感值。此外，在使用过程中还要有良好的抗短路能力和长运行寿命，并且满足生产场所防火等级要求高等特点。
为了满足上述要求，现有工业生产中该类型变压器系统通常需要配备多台调压变压器。但是采用多台调压变压器会出现如下问题：
1.现有变压器仅能接至单一电压等级系统受电，如果应用在特殊场合，如：试验、整流、冶金等用电工矿企业，则需大批采购多种型号的调压变压器，从而导致工程占地面积大、造价高而可靠性低；
2.绝大多数调压干式变压器的绕组采用线绕分段层式绕组，这种结构的绕组存在由下述原因而导致的局部放电量高的隐患，具体为：由于浇注设备性能不稳定而导致浸润不彻底，故而存有细微气泡，以及其自身结构存在缺陷(即每层绕组有数十匝导线排列，以致层间场强高)；
3.调压变压器数量多，不利于检修维护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够输出多种电压等级且能够降低变压器局部放电量的一机多用干式变压器。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种一机多用干式变压器，包括三相铁心，以及分别绕制在各相铁心上的各相原边绕组和各相副边绕组，其中，各相原边绕组和各相副边绕组均采用箔式绕组，且各相副边绕组上设有多个抽头。
可选地，各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组串联连接。
可选地，各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，每一层线圈为一匝线圈，且各相上段原边绕组的各层线圈依次串联，各相下段原边绕组的各层线圈也依次串联。
可选地，各相原边绕组采用星形接法，各相副边绕组也采用星形接法。
可选地，各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组并联连接。
可选地，各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，每一层线圈为一匝线圈，且各相上段原边绕组的各层线圈依次串联，各相下段原边绕组的各层线圈也依次串联。
可选地，各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，每一层线圈为一匝线圈，且各相上段原边绕组的各层线圈两两并联，各相下段原边绕组的各层线圈也两两并联。
可选地，各相原边绕组采用三角形接法，各相副边绕组采用星形接法。
可选地，各层线圈的层间绝缘采用双层聚脂薄膜。
可选地，各相副边绕组位于对应相铁心和对应相原边绕组之间；各相副边绕组的电抗高度等高。
有益效果：
本发明所述变压器中各相原边绕组和各相副边绕组均采用箔式绕组，能够降低变压器局部放电量，且各相副边绕组根据负载不同设有多个抽头，既能够输出多种电压等级，又避免使用多台调压变压器，从而降低了制造成本、提高了可靠性，易于检修维护，而且用途广泛。
附图说明
图1为本发明提供的一机多用干式变压器的结构示意图；
图2a为本发明实施例1提供的三相副边绕组的联结示意图；
图2b为本发明实施例1提供的三相原边绕组的联结示意图；
图3为本发明实施例2提供的三相原边绕组的联结示意图；
图4为本发明实施例3提供的三相原边绕组的联结示意图。
图中：1－铁心；2－副边绕组；3－原边绕组。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提供一种能够满足各类用电场合(如调压器、配电、整流、隔离等)要求，还能输出多种电压等级，且兼具安全性、可靠性、稳定性的一机多用干式变压器。
如图1所示，所述一机多用干式变压器包括三相铁心2，以及分别绕制在各相铁心1上的各相原边绕组3和各相副边绕组2，其中，各相原边绕组3和各相副边绕组2均采用箔式绕组，且各相副边绕组2根据负载不同设有多个抽头。
由于各相原边绕组和各相副边绕组均采用箔式绕组，相比于现有绝大多数调压干式变压器的绕组采用的线绕式绕组，能够降低变压器局部放电量，提高变压器运行可靠性；各相副边绕组上设有多个抽头可实现不同等级的输出电压，因而既能够输出多种电压等级，又能避免使用多台调压变压器，从而降低了制造成本、提高了可靠性，且易于检修维护。
所述铁心1采用冷轧晶粒取向电工硅钢片作为导磁材料。其中，铁心叠积采用45°全斜步进式接缝；铁心绑扎采用无孔绑扎，还采用拉螺杆、拉板等夹紧结构实现紧固，从而有效降低空载损耗及噪声。
各相副边绕组2位于对应相铁心1和对应相原边绕组3之间。
本发明中，将各相原边绕组设计为箔绕分段层式结构，从而形成多绕组干式变压器。具体为：将各相原边绕组分为上下两段，以及将各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈。其中，各相上段原边绕组与下段原边绕组之间、各相上段原边绕组的各层线圈之间，以及各相下段原边绕组的各层线圈之间，可根据运行工况要求不同而设计为串联或并联的连接方式，以适应不同等级的电源电压，从而可接至不同等级的调压器和电网，再结合具有多个抽头的副边绕组，使得本发明所述变压器的输出电压范围广，输出电压调节跨度大(6kV～40kV)，容量调节跨度大(300kVA～1250kVA)，适用于各种用电场合。而且，结构简单，成本低。
下面通过实施例1-3对各相原边绕组和副边绕组的结构进行详细描述。
实施例1：
如图2a所示，每相副边绕组上设有四个抽头，当然，还可根据实际负载设计更多或更少的抽头。各相副边绕组的电抗高度等高。各相副边绕组采用星形接法(Y接)。
如图2b所示，本实施例中，各相原边绕组采用星形接法。各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组串联连接。
各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，从而形成箔绕分段层式结构。其中，每一层线圈为一匝线圈，故而层间电压即为匝间电压，且层间电压仅为现有层式导线绕组层间电压的数十分之一，且各相上段原边绕组的各层线圈依次串联，各相下段原边绕组的各层线圈也依次串联。各层线圈的层间绝缘采用双层聚脂薄膜，而聚酯薄膜材料致密无细微气泡。
原边绕组的上述结构具有层间电压低、端部电场畸变小的特点，设计时选取合适的纵绝缘和主绝缘，可使箔式原边绕组获得优异的抗雷电冲击性能，使得变压器的安匝平衡更容易保证，产生的短路力远小于电磁线绕组，还确保了变压器的低场强、低局部放电量。另外，由于箔绕导体宽而薄，因而减少了因横向漏磁引起的绕组附加损耗，又提供了更好的导热性能，绕组内部热点分布更加均匀。
因此，采用箔式结构的原边绕组不仅仅提高了劳动生产率，其在降低变压器局部放电量，提高变压器运行可靠性等方面均有益处。
实施例2：
如图3所示，本实施例中，各相原边绕组采用三角形接法(D接)。各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组通过原边绕组外侧的导电联杆实现并联连接。
各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，从而形成箔绕分段层式结构。其中，每一层线圈为一匝线圈，故而层间电压即为匝间电压，且层间电压仅为现有层式导线绕组层间电压的数十分之一，且各相上段原边绕组的各层线圈依次串联，各相下段原边绕组的各层线圈也依次串联。各层线圈的层间绝缘采用双层聚脂薄膜，而聚酯薄膜材料致密无细微气泡。
本实施例中，各相副边绕组的结构与实施例1相同，不再赘述。
实施例3：
如图4所示，本实施例中，各相原边绕组采用三角形接法。各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组通过原边绕组外侧的导电联杆实现并联连接。
各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，从而形成箔绕分段层式结构。其中，每一层线圈为一匝线圈，故而层间电压即为匝间电压，且层间电压仅为现有层式导线绕组层间电压的数十分之一，且各相上段原边绕组的各层线圈通过原边绕组外侧的导电联杆实现两两并联，各相下段原边绕组的各层线圈也通过原边绕组外侧的导电联杆实现两两并联，从而实现各相上段原边绕组与下段原边绕组各自内部并联。各层线圈的层间绝缘采用双层聚脂薄膜，而聚酯薄膜材料致密无细微气泡。
本实施例中，各相副边绕组的结构与实施例1相同，不再赘述。
以下是本发明所述一机多用干式变压器的技术参数示例。分别采用实施例1-3所述结构的变压器运行工况详见下述表1。
表1
其中，
1)额定容量：355kVA～1250kVA；
2)额定输出电压：5.6kV～40.5kV(同一时刻只输出一组电压)；
3)额定输入电压：0～650V(调压器)；380V(电网)；400V(电网)；
4)联接组别：如表1所示；
5)长期过励磁能力：115％(满足输出40.5kV的要求)；
6)阻抗电压Ud％：7％～9％；
7)局部放电量：<3PC；
8)隔离要求：各相原边绕组与副边绕组之间、各相原/副边绕组与铁心之间均要求完全电隔离。
综上所述，本发明所述一机多用干式变压器的原边绕组采用箔绕分段层式结构，其层间绝缘采用材料致密、无细微气泡的双层聚脂薄膜，其层间电压仅为现有层式导线绕组层间电压的数十分之一，确保了低场强、低局部放电量，再结合副边绕组根据负载不同设有多个抽头，实现了容量及输出电压的大跨度调节。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种一机多用干式变压器，包括三相铁心，以及分别绕制在各相铁心上的各相原边绕组和各相副边绕组，其特征在于，各相原边绕组和各相副边绕组均采用箔式绕组，且各相副边绕组上设有多个抽头，各相原边绕组设计为箔绕分段层式结构；
各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组串联连接；各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，每一层线圈为一匝线圈，层间电压即为匝间电压，且各相上段原边绕组的各层线圈依次串联，各相下段原边绕组的各层线圈也依次串联；或者，
各相原边绕组分为上下两段，各相上段原边绕组与下段原边绕组并联连接；各相上段原边绕组与下段原边绕组分别沿轴向分为多层线圈，每一层线圈为一匝线圈，层间电压即为匝间电压，且各相上段原边绕组的各层线圈依次串联，各相下段原边绕组的各层线圈也依次串联，或者，各相上段原边绕组的各层线圈两两并联后串联，各相下段原边绕组的各层线圈也两两并联后串联。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各相原边绕组采用星形接法，各相副边绕组也采用星形接法。
3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各相原边绕组采用三角形接法，各相副边绕组采用星形接法。
4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各层线圈的层间绝缘采用双层聚脂薄膜。
5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各相副边绕组位于对应相铁心和对应相原边绕组之间；各相副边绕组的电抗高度等高。
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|---|---|---|---|---|
| CN201927465U (zh) * | 2010-12-21 | 2011-08-10 | 惠州市变压器厂 | 一种多抽头干式隔离变压器 |
| CN203242452U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-16 | 浙江腾腾电气有限公司 | 一种分段变截面绕组 |
| CN203536180U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-09 | 山东华驰变压器股份有限公司 | 三相10kV与20kV相互转换干式变压器 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201927465U (zh) * | 2010-12-21 | 2011-08-10 | 惠州市变压器厂 | 一种多抽头干式隔离变压器 |
| CN203242452U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-16 | 浙江腾腾电气有限公司 | 一种分段变截面绕组 |
| CN203536180U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-09 | 山东华驰变压器股份有限公司 | 三相10kV与20kV相互转换干式变压器 |
| CN206412188U (zh) * | 2016-12-14 | 2017-08-15 | 汕头市旭日电器设备有限公司 | 一种三相隔离控制变压器 |
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