CN112117108A - 设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其包括：多组变压器，每个所述变压器包括高压线圈、低压线圈和绝缘套筒，所述高压线圈的相邻的线圈中设置有绝缘套筒，用以避免相邻两层高压线圈之间的导线直接接触；延长变压器的使用寿命，变压器的实时电压大，产生的热量就会比较多，使用时间长，产生的热量也会增加，若变压器的实时电压大，产生的热量多，则出于安全性的考虑，会将该变压器的使用优先级降低，当变压器的实时电压小，产生的热量少，则可以根据实际需要对其使用优先级提高，优先选择使用，使得变压器的使用调度更为智能，且可以整体提高变压器组的使用安全性，降低产生起火过流等意外的系数，延长变压器组的使用寿命。

Description

设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器。

背景技术

树脂浇注干式变压器在电网中被大量推广采用，但其主绝缘结构多年没有变化，主绝缘结构是树脂+空气，目前普遍生产使用的10-35kV环氧树脂干式变压器，要满足工频耐压和雷电冲击的标准要求，高低压主空道距离在33-95mm、相间距在33-95mm、线圈端面与铁芯距离在40-60mm之间；这种结构阻碍了树脂干式变压器的优化设计，变压器的体积和材料的用量降不下来，这是干式变压器行业的硬伤。

干式变压器在运行时高压线圈表面有的存在爬电现象，其原因是使用环境湿度大，污废等级高，使高压线圈表面受潮，形成导电桥，这种爬电是变压器安全运行的隐患，严重时会使变压器烧毁。

同时产品在制造过程中，高低压线圈间需采用绝缘筒，现有干式变压器产品采用软模，其幅向尺寸和轴向尺寸均存在一定的偏差，难以达到完全一致，给绝缘筒装配造成困难，同时绝缘筒局部离高压或低压表面较近，造成局部温升过高，且绝缘筒成本不低。

发明内容

为此，本发明提供一种设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，可以有效防止绝缘套筒的击穿，有效保护变压器的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，包括：多组变压器，每个所述变压器包括高压线圈、低压线圈和绝缘套筒，所述高压线圈的相邻的线圈中设置有绝缘套筒，用以避免相邻两层高压线圈之间的导线直接接触；所述绝缘套筒的表面设置有自动清理装置，当所述绝缘套筒的表面的洁净程度没有达到预设的标准时，则启动所述自动清理装置，对所述绝缘套筒进行清理；还包括中控单元，所述中控单元分别与所述变压器和所述自动清理装置连接，所述中控单元内设置有所述高压线圈的标准电压矩阵U(U1,U2,U3,U4)，其中U1表示第一标准电压,U2表示第二标准电压,U3表示第三标准电压,U4表示第四标准电压，第一标准电压U1>第二标准电压U2>第三标准电压U3>第四标准电压U4；当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为U1i>第一标准电压U1,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i，若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则检测当前所述高压线圈的实时湿度Wi,若所述实时湿度大于预设的第一安全湿度W1,则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理，清理时间为t1后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第五输出；当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第一标准电压U1>U1i>第二标准电压U2,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,清理时间为t2后,所述绝缘套筒的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理，清理时间为t1后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第三输出；当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第二标准电压U2>U1i>第三标准电压U3,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,清理时间为t3后,所述绝缘套筒的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理，清理时间为t3后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第二输出；当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第三标准电压U3>U1i>第四标准电压U4,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2+t3时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,清理时间为t4后,所述绝缘套筒的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，清理时间为t4后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第一输出；当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第四标准电压U4>U1i,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2+t3+t4时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理,若所述实时温度高于预设的安全温度TO,则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，选择当前变压器进行工作，作为第零输出；所述中控单元根据第零输出、第一输出、第二输出、第四输出以及第五输出的顺序依次进行电压输出。

进一步地，在使用时，若所述第零输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.1×TO，则停止所述第零输出的电压器的输出，并检测第零变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第零输出的变压器更换至第三输出。。

进一步地，在使用时，若所述第一输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.2×TO，则停止所述第一输出的电压器的输出，并检测第一变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第三输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第零输出的变压器更换至第四输出。

进一步地，在使用时，若所述第二输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.3×TO，则停止所述第二输出的电压器的输出，并检测第二输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第二输出的电压器更换至第三输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第二输出的电压器更换至第四输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第四输出的变压器更换至第五输出，所述高压线圈采用漆包铜扁线。

进一步地，在使用时，若所述第三输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.4×TO，则停止所述第三输出的电压器的输出，并检测第三输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第三输出的电压器更换至第四输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第三输出的电压器更换至第五输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第三输出的变压器更换至第一输出。

进一步地，在使用时，若所述第四输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.5×TO，则停止所述第四输出的电压器的输出，并检测第四输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第五输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第四输出的变压器更换至第二输出，还包括有铁芯，所述铁芯包括第一臂和第二臂，所述高压线圈缠绕在所述第一臂上，所述低压线圈缠绕在所述第二臂上，所述铁芯的直径为290-300mm，所述低压线圈上也设置有温度传感器，用以对所述第二臂的实时温度进行检测。

进一步地，所述中控单元与所述温度传感器连接，用以根据所述温度传感器的实时温度对所述变压器的安全性进行判定；

在使用时，若所述第五输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.6×TO，则停止所述第五输出的电压器的输出，并检测第五输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第五输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第五输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第五输出的变压器更换至第三输出。

进一步地，所述高压线圈的匝数为50，所述绝缘套筒为树脂浇注层,所述低压线圈采用箔式绕组。

进一步地，所述低压线圈的匝数为20。

进一步地，所述高压线圈的层间距小于所述低压线圈的层间距。

与现有技术相比，本发明提供的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，通过中控单元内设置的标准电压矩阵U(U1,U2,U3,U4)与实时电压进行比较，根据实时电压的所在的范围调整变压器的使用顺序，本领域技术人员可以理解的是，当存在多组变压器可供选择的时候，变压器的实时电压大，产生的热量就会比较多，使用时间长，产生的热量也会增加，若变压器的实时电压大，产生的热量多，则出于安全性的考虑，会将该变压器的使用优先级降低，当变压器的实时电压小，产生的热量少，则可以根据实际需要对其使用优先级提高，优先选择使用，使得变压器的使用调度更为智能，且可以整体提高变压器组的使用安全性，降低产生起火过流等意外的系数，延长变压器组的使用寿命。

在对实时电压进行比较时，还需要考虑变压器的实时温度和实时湿度，根据实时电压，实时温度和实时湿度，选择变压器的使用次序，按照第零输出、第一输出、第二输出、第三输出、第四输出和第五输出的顺序，对变压器的使用进行选择，若实时温度低于标准温度，则优先级较高，若高于标准温度，则需要利用高压线圈上的湿度进行降温，以使其满足低于标准温度的标准，恢复其使用顺序，在本发明实施例中，各个变压器的使用顺序是根据安全系数进行评估，而安全系数的考虑是根据实时电压、实时温度和实时湿度进行考量的，而变压器的实时电压会影响其实时温度，变压器的实时温度会影响其实时湿度，变压器的实时湿度也会改变其实时温度，在各个因素参数的影响下，各个变压器的输出顺序也是一个动态变化的过程，而本发明实施例将根据实时变化的参数选择变压器的输出顺序，可以保证使用的变压器为安全系数较高的变压器，中控单元内可以对处于实时变化中的顺序进行智能选择，本发明实施例还可以利用绝缘套筒的表面设置有自动清理装置对高压线圈的湿度进行进一步的调节，使得本发明实施例提供的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器的安全性能更高，符合需要，降低使用过程中发生起火过流的频率，延长使用寿命。

本发明的有益效果在于，有效防止由于环境污染等引起所述绝缘套筒的击穿等，进而保护了高压线圈和所述低压线圈，延长变压器的使用寿命。

附图说明

图1为发明设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，本发明实施例提供了一种设有高压线圈10结构的树脂浇注干式变压器，包括：多组变压器，每个所述变压器包括高压线圈10、低压线圈20和绝缘套筒30，所述高压线圈10的相邻的线圈中设置有绝缘套筒30，用以避免相邻两层高压线圈10之间的导线直接接触；所述绝缘套筒30的表面设置有自动清理装置，当所述绝缘套筒30的表面的洁净程度没有达到预设的标准时，则启动所述自动清理装置，对所述绝缘套筒30进行清理；还包括中控单元，所述中控单元分别与所述变压器和所述自动清理装置连接，所述中控单元内设置有所述高压线圈10的标准电压矩阵U(U1,U2,U3,U4)，其中U1表示第一标准电压,U2表示第二标准电压,U3表示第三标准电压,U4表示第四标准电压，第一标准电压U1>第二标准电压U2>第三标准电压U3>第四标准电压U4,当在第i时刻，所述高压线圈10上的电压为U1i>第一标准电压U1,则检测当前所述高压线圈10的实时温度T1i，若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则检测当前所述高压线圈10的实时湿度Wi,若所述实时湿度大于预设的第一安全湿度W1,则即时启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈10的绝缘套筒30进行清理，清理时间为t1后，所述绝缘套筒30的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈10所在的变压器作为第五输出；当在第i时刻，所述高压线圈10上的电压为第一标准电压U1>U1i>第二标准电压U2,则检测当前所述高压线圈10的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1时间后启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置,清理时间为t2后,所述绝缘套筒30的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈10的绝缘套筒30进行清理，清理时间为t1后，所述绝缘套筒30的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈10所在的变压器作为第三输出；当在第i时刻，所述高压线圈10上的电压为第二标准电压U2>U1i>第三标准电压U3,则检测当前所述高压线圈10的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2时间后启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置,清理时间为t3后,所述绝缘套筒30的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈10的绝缘套筒30进行清理，清理时间为t3后，所述绝缘套筒30的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈10所在的变压器作为第二输出；当在第i时刻，所述高压线圈10上的电压为第三标准电压U3>U1i>第四标准电压U4,则检测当前所述高压线圈10的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2+t3时间后启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置,清理时间为t4后,所述绝缘套筒30的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置，清理时间为t4后，所述绝缘套筒30的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈10所在的变压器作为第一输出；当在第i时刻，所述高压线圈10上的电压为第四标准电压U4>U1i,则检测当前所述高压线圈10的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2+t3+t4时间后启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置,对当前所述高压线圈10的绝缘套筒30进行清理,若所述实时温度高于预设的安全温度TO,则即时启动所述高压线圈10上的所述自动清理装置，选择当前变压器进行工作，作为第零输出；所述中控单元根据第零输出、第一输出、第二输出、第四输出以及第五输出的顺序依次进行电压输出。

本发明实施例提供的设有高压线圈10结构的树脂浇注干式变压器，通过中控单元内设置的标准电压矩阵U(U1,U2,U3,U4)与实时电压进行比较，根据实时电压的所在的范围调整变压器的使用顺序，本领域技术人员可以理解的是，当存在多组变压器可供选择的时候，变压器的实时电压大，产生的热量就会比较多，使用时间长，产生的热量也会增加，若变压器的实时电压大，产生的热量多，则出于安全性的考虑，会将该变压器的使用优先级降低，当变压器的实时电压小，产生的热量少，则可以根据实际需要对其使用优先级提高，优先选择使用，使得变压器的使用调度更为智能，且可以整体提高变压器组的使用安全性，降低产生起火过流等意外的系数，延长变压器组的使用寿命。

进一步地，在对实时电压进行比较时，还需要考虑变压器的实时温度和实时湿度，根据实时电压，实时温度和实时湿度，选择变压器的使用次序，按照第零输出、第一输出、第二输出、第三输出、第四输出和第五输出的顺序，对变压器的使用进行选择，若实时温度低于标准温度，则优先级较高，若高于标准温度，则需要利用高压线圈10上的湿度进行降温，以使其满足低于标准温度的标准，恢复其使用顺序，在本发明实施例中，各个变压器的使用顺序是根据安全系数进行评估，而安全系数的考虑是根据实时电压、实时温度和实时湿度进行考量的，而变压器的实时电压会影响其实时温度，变压器的实时温度会影响其实时湿度，变压器的实时湿度也会改变其实时温度，在各个因素参数的影响下，各个变压器的输出顺序也是一个动态变化的过程，而本发明实施例将根据实时变化的参数选择变压器的输出顺序，可以保证使用的变压器为安全系数较高的变压器，中控单元内可以对处于实时变化中的顺序进行智能选择，本发明实施例还可以利用绝缘套筒30的表面设置有自动清理装置对高压线圈10的湿度进行进一步的调节，使得本发明实施例提供的设有高压线圈10结构的树脂浇注干式变压器的安全性能更高，符合需要，降低使用过程中发生起火过流的频率，延长使用寿命。

具体而言，若所述第零输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.1×TO，则停止所述第零输出的电压器的输出，保证其使用的安全性，避免高压带来的高温对变压器的损毁，此时检测第零变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，若其湿度较高，则可以利用其湿度对其进行降温，危险系数较低，则将第零输出的电压器更换至第二输出，其使用顺序虽然有所降低，但是下降不大，仍然可以优先被使用，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，若其实时湿度很低，无法利用湿度对其温度进行降低，则进一步降低其使用次序，则将第零输出的变压器更换至第三输出，进一步保证使用的安全性。

具体而言，在使用时，若所述第一输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.2×TO，由于第一输出的变压器的实时电压低于第零输出的变压器的实时电压，因此可以将第一输出的变压器的温度阈值适当的提高，当其温度升高至1.2×TO，则停止所述第一输出的电压器的输出，并检测第一变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第二输出，利用湿度对其进行降温，保证其使用安全性，随着温度的降低，其湿度也会有所降低，变压器趋向于正常使用范围，将其作为第二输出，适当降低其使用优先级别，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第一输出的电压器更换至第三输出，若是湿度较大，当降低温度时使用了一部分湿度，但是由于原本的湿度将大，降温之后温度依然存在危险，此时需要降低该变压器的使用优先级，将其归为第三输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第一输出的变压器更换至第四输出，而变压器湿度较低，无法对变压器的温度进行降低，则该变压器是极度容易发热的，其起火过流的危险较大，需要进一步降低其使用的优先级，进而保证变压器使用顺序上的安全性，有效避免危险的发生。

在使用时，若所述第二输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.3×TO，由于第二输出的变压器的实时电压低于第一输出的变压器的实时电压，因此可以将第二输出的变压器的温度阈值适当的提高，当其温度升高至1.3×TO，则停止所述第二输出的电压器的输出，并检测第二变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第二输出的电压器更换至第三输出，利用湿度对其进行降温，保证其使用安全性，随着温度的降低，其湿度也会有所降低，变压器趋向于正常使用范围，将其作为第三输出，适当降低其使用优先级别，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第一输出的电压器更换至第四输出，若是湿度较大，当降低温度时使用了一部分湿度，但是由于原本的湿度将大，降温之后温度依然存在危险，此时需要降低该变压器的使用优先级，将其归为第四输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第三输出的变压器更换至第五输出，而变压器湿度较低，无法对变压器的温度进行降低，则该变压器是极度容易发热的，其起火过流的危险较大，需要进一步降低其使用的优先级，进而保证变压器使用顺序上的安全性，有效避免危险的发生。

具体而言，在使用时，若所述第三输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.4×TO，则停止所述第三输出的电压器的输出，并检测第三输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第三输出的电压器更换至第四输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第三输出的电压器更换至第五输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第三输出的变压器更换至第一输出。通过根据变压器的实时温度和实时湿度对其优先级别进行调整保证使用的安全性。

具体而言，在使用时，若所述第四输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.5×TO，则停止所述第四输出的电压器的输出，并检测第四输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第五输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第四输出的变压器更换至第二输出，还包括有铁芯，所述铁芯包括第一臂和第二臂，所述高压线圈10缠绕在所述第一臂上，所述低压线圈20缠绕在所述第二臂上，所述铁芯的直径为290-300mm，所述低压线圈20上也设置有温度传感器，用以对所述第二臂的实时温度进行检测。对于第四输出的变压器，若其温度升高至1.5×TO，则存在过压风险，需要停止电压输出，此时检测器湿度，若是湿度较高，湿度将温度降低至安全区间，则将其作为第一输出，若是湿度较低，则将该变压器作为第二输出，若是实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第五输出，不但增加了各个次序输出的使用数量，而且规划合理，进一步提高使用的安全性。

具体而言，所述中控单元与所述温度传感器连接，用以根据所述温度传感器的实时温度对所述变压器的安全性进行判定；在使用时，若所述第五输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.6×TO，则停止所述第五输出的电压器的输出，并检测第五输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第五输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第五输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第五输出的变压器更换至第三输出。对于第五顺序的输出，其使用的频率较低，损毁的可能性不高，因此当使用时，可以根据实际需要将其提高至第一输出、第二输出和第三输出，对于其顺序更改的要求较低，便于对整体变压器组的使用情况更为智能，合理分配变压器组的输出情况，提高变压器组的电能使用率。

具体而言，所述高压线圈10的匝数为50，所述绝缘套筒30为树脂浇注层,所述低压线圈20采用箔式绕组。具体而言，所述低压线圈20的匝数为20。

具体而言，所述高压线圈10的层间距小于所述低压线圈20的层间距。所述绝缘套筒30的表面设置有自动清理装置，当所述绝缘套筒30的表面的洁净程度没有达到预设的标准时，则启动所述自动清理装置，对所述绝缘套筒30进行清理，以使其表面达到预设的标准，有效防止由于环境污染等引起所述绝缘套筒30的击穿等，进而保护了高压线圈10和所述低压线圈20，延长变压器的使用寿命。

具体而言，所述绝缘层为树脂浇注层。采用树脂浇注层作为绝缘套筒30，易于加工制作，工艺简单，易于实现，便于生产加工。在每相邻的两层高压线圈10之间设置有绝缘组件，能够避免相邻两层高压线圈10之间的导线产生直接接触，能够有效增大线圈结构的绝缘强度，减少高压线圈10因绝缘材料被击穿而出现烧毁的现象发生。

具体而言，所述低压线圈20采用箔式绕组。具体而言，所述高压线圈10采用漆包铜扁线。

具体而言，高压线圈10采用线绕式圆筒结构，而低压线圈20采用箔式结构。箔式结构在干式配电变压器中应用较多。低压箔式结构的线圈无需装模、浇注、固化等工艺流程，在绕组过程中需在层间伴绕一层绝缘材料，绕制好后只再加热固化成形。箔式线圈生产效率高、工艺性好，还能降低横向漏磁、减小轴向电动力、提高抗短路能力、降低附加损耗。

具体而言，还包括有铁芯，所述铁芯包括第一臂和第二臂，所述高压线圈10缠绕在所述第一臂上，所述低压线圈20缠绕在所述第二臂上，所述铁芯的直径为290-300mm。

具体而言，所述高压线圈10和所述低压线圈20上均设置有温度传感器，用以对所述第一臂和所述第二臂的实时温度进行检测。

具体而言，通过调整变压器的总损耗来控制温升，实现变压器更为高效的运行，保证变压器的安全性和变压器总损耗的降低。

具体而言，还包括有中控单元，所述中控单元与所述温度传感器连接，用以根据所述温度传感器的实时温度对所述变压器的安全性进行判定。

通过中控单元对变压器的温度进行实时监测，确保其工作温度在预设范围内，若是超出预设范围可以降低所述变压器的功耗，使得变压器的工作温度恢复至正常范围内后提高其功耗，实现工作温度和功耗的平衡。

具体而言，所述高压线圈10的匝数为50，所述低压线圈20的匝数为20。

对铜材料的变压器来说，“矮胖型”的线圈相对与“瘦高型”线圈便宜。因为铜比硅钢片贵很多，“矮胖型”线圈一般匝数少。但是，铜也用得少，电密就会相应上升。因此，在保证铁心磁密不超过1.65T的前提下，硅钢片的用量就要相应增加。所以，“矮胖型”变压器相对“瘦高型”变压器来说，铜用得少，但是硅钢片用得多，整体来讲成本更低。

具体而言，所述高压线圈10的层间距小于所述低压线圈20的层间距。

绕组是区分干式变压器与其他形式变压器最主要的特征之一，也是其最重要的组成部分。环氧树脂浇注式变压器的绕组主要由导线与绝缘结构组成。其中，导线的作用是完成电能的传输与转换。一次绕组将电能导入变压器，通过变压器铁芯的电磁祸合作用将电能传递给二次绕组。接着，二次绕组再将电能传输到下一级。干式变压器的基本绝缘结构是浸透在绕组中的环氧树脂，其作用为绝缘与保护绕组不受电磁力与物理冲击的损坏。分段圆筒式绕组需要保证绕组的分段合理性以及段间电压满足要求。同时，其还要求在设计中保证良好的浇注性能与散热层间电压、匝间电压满力。高压线圈10和低压线圈20的间距决定着散热性能的大小，保证工作的正常性。

具体而言，一般采用单层圆筒式结构，二次侧绕组(即低压绕组)采用箔式绕组结构。单层圆筒式结构是一种取消了幅向气道的单螺旋结构绕组，由扁线螺旋绕制。这种绕组虽然结构简单，绕制方便，但是在进行环氧树脂浇注时，因其上下两头出线的结构极易造成封堵树脂困难。课题所研究优化该结构，同时在满足国标要求的前提下，考虑降低生产成本。优化的高压绕组采用双层分段圆筒式结构。此结构绕制工艺好，抗短路能力强，但是要求分层分段合理，保证层间电压、段间电压、匝电压与绝缘相配合。双层分段圆筒式结构由圆线或扁线螺旋绕制成若干个线层，每层线匝间放置绝缘材料与风道。

具体而言，环氧树脂浇注式干变在生产过程中，必须经过装模、浇注、固化等流程。发展初期，环氧浇注式干变的浇注式绕组大多数采用厚绝缘。厚绝缘也就是采用在加有石英粉的环氧树脂，绝缘层厚度一般为6-15mm，且多为B级绝缘。分段式圆筒结构一般被用于制作线绕式的一次侧绕组，层间绝缘采用无碱带，端绝缘采用玻璃布板。其后，再对绕制完成的线圈进行装模、浇注、固化等处理。但是，因为环氧树脂与导线的受热状况会有差异，因此当干变运行发热后极易导致环绝缘层开裂，由此形成的小空气间隙极易引起局部放电。这种局部放所引起的电腐蚀还将大大缩短变压器的运行寿命，并严重威胁其运行可靠性。所以，在产品不断更新换代，推陈出新的大背景下，薄绝缘结构逐渐成为了产品的主流。

具体而言，高、低压线圈20可以都采用线绕式圆筒结构。这种结构一般应用于大容量浇注干变，高压线圈10一般采用分段圆筒结构，低压线圈20则多采用多层圆筒结构。

具体而言，高、低压绕组可以均采用箔式结构。这种结构的容量一般不超过2500kVA，最大不超过4000kVA。高压线圈10采用分段圆筒式箔式结构，低压线圈20则采用普通箔式结构。分段圆筒式箔式线圈有着很高的制造难度，其制造设备以及生产原料都需满足一定标准，否则可能对产品质量造成影响。缠绕式结构，这种结构的高压线圈10的内膜为环氧玻璃布筒，在绕线机上绕包而成，低压绕组则为普通箔式结构。这种变压器体积大、制造工时高、运行可靠性也偏低，因此市场占有率很低。

分配适当主风道、高、低压线圈20风道、内层绝缘、端绝缘、层间绝缘、匝绝缘、外层绝缘等，得到最优的线圈结构，由此降低温升与损耗。同时，选用合理的线规，适当降低电流密度，将损耗控制在国标范围内，同时使生产成本最低。

具体而言，硅钢片由钢在冶炼过程中加入少量硅而制成低漏磁、涡流损耗的作用，是目前大部分变压器铁其可以起到提高磁导率、电阻率，铁芯就是由硅钢片所制成。因为绕组的电压等级是确定的，因此当铁芯规格确定的情况下，绕组每匝电势主要由磁通密度确定。阻抗电压通常与磁通密度有关，阻抗电压一般与绕组匝数的平方成正，而绕组的匝数一般与磁通密度成反比。所以，在确定铁心的磁通密度时，需要同时考虑阻抗电压、空载损耗以及空载电流是否满足变压器的设计要求。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，包括：多组变压器，每个所述变压器包括高压线圈、低压线圈和绝缘套筒，所述高压线圈的相邻的线圈中设置有绝缘套筒，用以避免相邻两层高压线圈之间的导线直接接触；所述绝缘套筒的表面设置有自动清理装置，当所述绝缘套筒的表面的洁净程度没有达到预设的标准时，则启动所述自动清理装置，对所述绝缘套筒进行清理；

还包括中控单元，所述中控单元分别与所述变压器和所述自动清理装置连接，所述中控单元内设置有所述高压线圈的标准电压矩阵U(U1,U2,U3,U4)，其中U1表示第一标准电压,U2表示第二标准电压,U3表示第三标准电压,U4表示第四标准电压，第一标准电压U1>第二标准电压U2>第三标准电压U3>第四标准电压U4；

当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为U1i>第一标准电压U1,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i，若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则检测当前所述高压线圈的实时湿度Wi,若所述实时湿度大于预设的第一安全湿度W1,则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理，清理时间为t1后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第五输出；

当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第一标准电压U1>U1i>第二标准电压U2,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,清理时间为t2后,所述绝缘套筒的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理，清理时间为t1后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第三输出；

当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第二标准电压U2>U1i>第三标准电压U3,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,清理时间为t3后,所述绝缘套筒的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理，清理时间为t3后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第二输出；

当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第三标准电压U3>U1i>第四标准电压U4,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2+t3时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,清理时间为t4后,所述绝缘套筒的实时湿度低于第一安全湿度W1,若所述实时温度高于预设的安全温度TO，则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，清理时间为t4后，所述绝缘套筒的实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2,将所述当前的高压线圈所在的变压器作为第一输出；

当在第i时刻，所述高压线圈上的电压为第四标准电压U4>U1i,则检测当前所述高压线圈的实时温度T1i,若所述实时温度低于预设的安全温度TO，则经过t1+t2+t3+t4时间后启动所述高压线圈上的所述自动清理装置,对当前所述高压线圈的绝缘套筒进行清理,若所述实时温度高于预设的安全温度TO,则即时启动所述高压线圈上的所述自动清理装置，选择当前变压器进行工作，作为第零输出；

所述中控单元根据第零输出、第一输出、第二输出、第四输出以及第五输出的顺序依次进行电压输出。

2.根据权利要求1所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，在使用时，若所述第零输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.1×TO，则停止所述第零输出的电压器的输出，并检测第零变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第零输出的变压器更换至第三输出。。

3.根据权利要求2所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，在使用时，若所述第一输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.2×TO，则停止所述第一输出的电压器的输出，并检测第一变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第零输出的电压器更换至第三输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第零输出的变压器更换至第四输出。

4.根据权利要求3所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，在使用时，若所述第二输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.3×TO，则停止所述第二输出的电压器的输出，并检测第二输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第二输出的电压器更换至第三输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第二输出的电压器更换至第四输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第四输出的变压器更换至第五输出，所述高压线圈采用漆包铜扁线。

5.根据权利要求2所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，在使用时，若所述第三输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.4×TO，则停止所述第三输出的电压器的输出，并检测第三输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第三输出的电压器更换至第四输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第三输出的电压器更换至第五输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第三输出的变压器更换至第一输出。

6.根据权利要求3所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，在使用时，若所述第四输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.5×TO，则停止所述第四输出的电压器的输出，并检测第四输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第五输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第四输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第四输出的变压器更换至第二输出，还包括有铁芯，所述铁芯包括第一臂和第二臂，所述高压线圈缠绕在所述第一臂上，所述低压线圈缠绕在所述第二臂上，所述铁芯的直径为290-300mm，所述低压线圈上也设置有温度传感器，用以对所述第二臂的实时温度进行检测。

7.根据权利要求6所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，所述中控单元与所述温度传感器连接，用以根据所述温度传感器的实时温度对所述变压器的安全性进行判定；

在使用时，若所述第五输出的变压器在工作预设时长后，其温度升高至1.6×TO，则停止所述第五输出的电压器的输出，并检测第五输出的变压器的实时湿度，若所述实时湿度介于预设的第一安全湿度W1和第二安全湿度W2，则将第五输出的电压器更换至第一输出，若所述实时湿度大于第二安全湿度W2，则将第五输出的电压器更换至第二输出，若所述实时湿度介于低于预设的第一安全湿度W1，则将第五输出的变压器更换至第三输出。

8.根据权利要求5所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，所述高压线圈的匝数为50，所述绝缘套筒为树脂浇注层,所述低压线圈采用箔式绕组。

9.根据权利要求1-8任一所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，所述低压线圈的匝数为20。

10.根据权利要求9所述的设有高压线圈结构的树脂浇注干式变压器，其特征在于，所述高压线圈的层间距小于所述低压线圈的层间距。

Images