CN113096924A - 适用于穿缆式套管的电力变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于穿缆式套管的电力变压器。该电力变压器包括：变压器本体、绕组、出线组件、升高座以及穿缆式套管。绕组布置于变压器本体内，且整体浸入绝缘油中。出线组件设置于上预留孔处。出线组件包括：绕组出线，与绕组相连，从上预留孔穿出；绝缘护套，包裹于绕组出线的外周；座体，设置于上预留孔处，其中心开设有与绝缘护套下部区段的外形相适配的通孔，其中绝缘护套的下部区段安装于通孔处，并通过绝缘浸渍材料固化与座体成型为一体。升高座罩扣在座体上，使得绝缘护套的上部布置于升高座内。穿缆式套管穿入升高座内，以供绕组出线穿出。本发明的方案中，电力变压器的绝缘油不会进入升高座，可以方便地对穿缆式套管进行更换。

Description

适用于穿缆式套管的电力变压器

技术领域

本发明涉及电力设备，特别是涉及一种适用于穿缆式套管的电力变压器。

背景技术

电力变压器是电力输配电中的常见设备之一，其引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之间以及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起到固定线缆的作用。

对于35kV及以下电压等级的配电变压器，现有技术考虑到绝缘套管更换工艺复杂的问题，对传统套管进行了改进，提出了肘型电缆插头的解决方案，实现了绝缘套管可插拔更换。

然而，对于110kV及以上电压等级普通用途的电力变压器，还没有提出有效的创新方案。这类高电压等级的电力变压器，更换穿缆式套管仍然需要使变压器器身被迫承受一系列操作。设备进厂到更换完成后的交接试验主要涉及多达9道工序，需要大量的人工和众多专用设备，耗时长达8～9天，而且对天气也有一定要求。

上述更换穿缆式套管的过程工艺复杂，很容易因主观或客观原因导致次生故障的发生，使得穿缆式套管的更换成为制约电力变压器检修效率的重要因素。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种至少解决上述任一技术问题的适用于穿缆式套管的电力变压器。

本发明一个进一步的目的是要提高电力变压器的检修效率。

本发明另一个进一步的目的是要避免更换穿缆式套管导致的次生故障。

特别地，本发明提供了一种适用于穿缆式套管的电力变压器，具体包括：

变压器本体，其内充注有绝缘油，其顶部开设有上预留孔；

绕组，布置于变压器本体内，并且整体浸入绝缘油中；

出线组件，设置于上预留孔处，其包括：绕组出线，与绕组相连，从上预留孔穿出；绝缘护套，包裹于绕组出线的外周；座体，设置于上预留孔处，其中心开设有与绝缘护套下部区段的外形相适配的通孔，其中绝缘护套的下部区段安装于通孔处，并通过绝缘浸渍材料固化与座体成型为一体；

升高座，罩扣在座体上，使得绝缘护套的上部布置于升高座内；

穿缆式套管，从升高座的顶部穿入升高座内，以供绕组出线经由穿缆式套管穿出。

可选地，座体的通孔底端的径向尺寸与上预留孔的径向尺寸一致。

可选地，座体的通孔从下向上其内径渐阔，形成碗状，并且绝缘护套的下部区段的外形设置为与碗状的通孔相适配的形状。

可选地，绝缘护套的上部区段与下部区段对称设置，使得绝缘护套整体呈纺锤状。

可选地，绝缘护套的外凸周缘的径向尺寸大于或略大于座体的通孔顶端的径向尺寸。

可选地，绝缘护套的通孔的孔壁设置为光滑壁面，并且预先涂覆有绝缘浸渍材料，并在与绝缘护套装配时，使得绝缘浸渍材料密封通孔孔壁与绝缘护套之间的缝隙。

可选地，座体通过焊接设置于上预留孔处。

可选地，上述适用于穿缆式套管的电力变压器还包括：

套管电流互感器，设置于座体的顶面上，并套设在绝缘护套外周。

可选地，套管电流互感器围绕绝缘护套中心对称设置。

可选地，升高座的高度大于套管电流互感器的整体高度，并且满足布置绝缘护套以及穿缆式套管中伸入其内部分的要求。

本发明的适用于穿缆式套管的电力变压器，变压器本体顶部设置出线组件，出线组件对变压器本体进行密封，使得变压器本体与升高座分别形成密闭空间。穿缆式套管在升高座内与绕组出线相接，电力变压器的绝缘油不会进入升高座。在变压器检修对穿缆式套管进行更换时，无需进行变压器排油、抽真空、充气、抽真空、注油、热油循环、静放等一系列涉及变压器本体的各项操作工序，由此减少了更换操作带来的次生故障，本发明的方案可以极大缩短穿缆式套管的更换时间，减少运维人员的工作量和运维所需设备的数量，提高变压器设备的检修效率，减少用户停电时间，提升公司供电质量。

进一步地，本发明的适用于穿缆式套管的电力变压器，座体的通孔与绝缘护套分别设置为碗状以及纺锤状，之间利用绝缘浸渍材料进行密封，形成一整体件，提高了电力变压器本体出线处的绝缘性能以及密封性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器中出线部分的外形图；

图3是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器中出线部分的内部结构图；以及

图4是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器中出线组件的座体的俯视图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器10的结构示意图。本实施例的电力变压器10为油浸式变压器，是以绝缘油作为变压器主要绝缘手段以及散热手段。变压器的绕组布置于变压器本体210(也可称为油箱)内，整体浸入绝缘油中。

在现有技术中，在检修更换绝缘套管时，需要进行变压器排油、抽真空、充气、抽真空、注油、热油循环、静放等一系列涉及变压器本体的各项操作工序，大大降低了检修效率。

电力变压器10的升高座110的自身功能为配合进线或出线的母排，用于现场调整变压器接线桩头的高度。而本实施例的电力变压器10利用升高座110通过改进穿缆式套管的连接结构，避免了对穿缆式套管检修时对绝缘油的处理。

图2是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器10中出线部分的外形图；图3是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器10中出线部分的内部结构图；以及图4是根据本发明一个实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器10中出线组件120的座体123的俯视图。

本实实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器10一般性地可以包括：变压器本体210、绕组(图中未示出)、出线组件120、升高座110、穿缆式套管310。

变压器本体210内充注有绝缘油，其顶部开设有上预留孔。该上预留孔用于向外引线。绕组布置于变压器本体210内，并且整体浸入绝缘油中。

出线组件120设置于上预留孔处，对上预留孔进行密封，避免绝缘油进入升高座110内。

出线组件120可以包括：绕组出线122、绝缘护套121、座体123。

绕组出线122与绕组相连，从上预留孔穿出。绝缘护套121包裹于绕组出线122的外周。座体123设置于上预留孔处，其中心开设有与绝缘护套121下部区段的外形相适配的通孔125，其中绝缘护套121的下部区段安装于通孔125处。绝缘护套121通过绝缘浸渍材料固化，与座体123成型为一体。

座体123可以通过焊接设置于上预留孔处，从而保证密封的可靠性，其阻断了变压器本体210内绝缘油的向上泄露路径。

在一些实施例中，上预留孔可以为圆形。座体123的通孔125底端的径向尺寸与上预留孔的径向尺寸一致。座体123的通孔125从下向上其内径渐阔，形成碗状，并且绝缘护套121的下部区段的外形设置为与碗状的通孔125相适配的形状。座体123的通孔125底端的径向尺寸与上预留孔的径向尺寸根据绝缘护套121的绝缘能力以及电力变压器10的电压等级设置，也即要求使得绕组出线122具有足够的绝缘距离，使得出线组件120的绝缘性能能够满足电力变压器10的电压等级的绝缘要求。

绝缘护套121的上部区段形状在满足均压要求的情况下可以设置为任意形状。考虑到减少加工工艺的难度。绝缘护套121的上部区段与下部区段对称设置，使得绝缘护套121整体呈纺锤状。

绝缘护套121的外凸周缘的径向尺寸大于或略大于座体123的通孔125顶端的径向尺寸。从而绝缘护套121封堵座体123的通孔125，可以避免绝缘油进入升高座110。也就是座体123的通孔125顶端与绝缘护套121的外凸周缘(绝缘护套121的最粗的部分)相适配。该结构既可以提高了密封性能，又可以通过增大绕组出线122与变压器本体210以及升高座110的绝缘距离，从而提高了绕组出线122的绝缘性能。从而绝缘护套121的下部区段可以填满通孔125，实现密封。

绝缘护套121的通孔125的孔壁126设置为光滑壁面，并且预先涂覆有绝缘浸渍材料。在与绝缘护套121装配时，绝缘浸渍材料密封通孔125的孔壁126与绝缘护套121之间的缝隙。具体的装配过程可以为：绝缘浸渍材料预先涂覆于密封通孔125的孔壁126内，其厚度保持均匀且保证大于设定厚度。然后将预先装配好的绝缘护套121以及绕组出线122垂直于座体123顶面从通孔125的顶端向下缓慢下压，以保证绝缘浸渍材料稍稍溢出座体123顶面为宜。绕组出线122、绝缘护套121、座体123由绝缘浸渍材料固化，形成一密封的出线整体。

通孔125的圆心与上预留孔的圆心重合，并且可以整体位于座体123的中心。

升高座110罩扣在座体123上，使得绝缘护套121的上部布置于升高座110内。穿缆式套管310从升高座110顶部穿入升高座110内，以供绕组出线122通过穿缆式套管310穿出。穿缆式套管310伸入升高座110的长度，需要满足保证绕组出线122的绝缘要求。升高座110的底部与座体123的外形相适配，使得升高座110、座体123、绝缘护套121三者共同限定出一个独立的腔体。

本实施例的适用于穿缆式套管的电力变压器10还可以包括：套管电流互感器214。套管电流互感器214设置于座体123的顶面上，并套设在绝缘护套121外周。套管电流互感器214可以围绕绝缘护套121中心对称设置。也即，绕组出线122穿设在套管电流互感器124的中心，并且整体穿过套管电流互感器124，从而可以保证套管电流互感器124的测量精度。

升高座110的高度一方面由套管电流互感器214的个数以及高度决定，另一方面由升高座110内采用的绝缘介质以及穿缆式套管310伸入的长度决定，也即升高座110的高度大于套管电流互感器214的整体高度，并且满足布置绝缘护套121以及穿缆式套管310中伸入其内部分的要求。升高座110与穿缆式套管310可以采用常规的连接方式连接，例如利用穿缆式套管310的法兰与升高座110的顶部法兰进行对接。

在更换穿缆式套管310时，可以仅对升高座110内部进行操作，而且保证了绝缘油不会接触外部空气，无须进行一系列针对变压器器身干燥，绝缘油处理等的复杂工序，并由此减少了更换操作带来的次生故障，能极大缩短穿缆式套管310的更换时间，减少运维人员的工作量和运维所需设备的数量，提高变压器设备的检修效率，减少用户停电时间，提升公司供电质量。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于包括：

变压器本体，其内充注有绝缘油，其顶部开设有上预留孔；

绕组，布置于所述变压器本体内，并且整体浸入所述绝缘油中；

出线组件，设置于所述上预留孔处，其包括：

绕组出线，与所述绕组相连，从所述上预留孔穿出；

绝缘护套，包裹于所述绕组出线的外周；

座体，设置于所述上预留孔处，其中心开设有与所述绝缘护套下部区段的外形相适配的通孔，其中所述绝缘护套的下部区段安装于所述通孔处，并通过绝缘浸渍材料固化与所述座体成型为一体；

升高座，罩扣在所述座体上，使得所述绝缘护套的上部布置于所述升高座内；

所述穿缆式套管，从所述升高座的顶部穿入升高座内，以供所述绕组出线经由所述穿缆式套管穿出。

2.根据权利要求1所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述座体的通孔底端的径向尺寸与所述上预留孔的径向尺寸一致。

3.根据权利要求2所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述座体的通孔从下向上其内径渐阔，形成碗状，并且

所述绝缘护套的下部区段的外形设置为与所述碗状的通孔相适配的形状。

4.根据权利要求3所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述绝缘护套的上部区段与所述下部区段对称设置，使得所述绝缘护套整体呈纺锤状。

5.根据权利要求3所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述绝缘护套的外凸周缘的径向尺寸大于或略大于所述座体的通孔顶端的径向尺寸。

6.根据权利要求3所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述绝缘护套的通孔的孔壁设置为光滑壁面，并且预先涂覆有所述绝缘浸渍材料，并在与所述绝缘护套装配时，使得所述绝缘浸渍材料密封所述通孔孔壁与所述绝缘护套之间的缝隙。

7.根据权利要求1所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述座体通过焊接设置于所述上预留孔处。

8.根据权利要求1所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于还包括：

套管电流互感器，设置于所述座体的顶面上，并套设在所述绝缘护套外周。

9.根据权利要求8所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述套管电流互感器围绕所述绝缘护套中心对称设置。

10.根据权利要求8所述的适用于穿缆式套管的电力变压器，其特征在于

所述升高座的高度大于所述套管电流互感器的整体高度，并且满足布置所述绝缘护套以及所述穿缆式套管中伸入其内部分的要求。

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