CN117690708A - 一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电炉变压器技术领域，具体公开了一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，包括一个主柱、两个旁柱、主变绕组和串变绕组，两个旁柱设置在主柱侧边，主柱的上下两端分别设置有上铁轭和下铁轭，主变绕组设置在主柱上，串变绕组设置在旁柱上，主变绕组包括高压绕组、低压绕组、调压绕组，串变绕组包括低压串联绕组、调压励磁绕组；单铁心柱，联结结构简单，产品体积缩小；有效利用铁心柱的旁柱，减少昂贵原材料的使用；上下铁轭、旁柱铁轭、主柱的宽度一致，整体分布均匀，降低了铁心制作难度，在进行压制紧固后，铁心具有良好的机械强度，吊装、装配时受力均匀，安全高效；采用线性调压或者粗细调压方式。
Description
技术领域
本发明涉及电路变压器技术领域，具体为一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器。
背景技术
电炉变压器是一种非常重要的工业用特种设备，常规单相双铁心串变调压电炉变压器设计主要技术特征有图1所示：
1、两组铁心：主变铁心，串变铁心；
2、高压绕组、低压绕组、低压串联绕组、调压绕组、调压励磁绕组；
3、高压绕组、低压绕组、调压绕组套在主变铁心的主柱上；
4、低压串联绕组、调压励磁绕组套在串变铁心的主柱上；
5、调压绕组的调压方式采用正反调压；
现有电炉变压器设计有着以下劣势：
1、由于拥有两组铁心柱，导致联结结构复杂，产品体积偏大，用材偏多，导致产品价格较高；
2、两组铁心柱的四个旁柱均处于空置状态，未能有效利用；
3、上下铁轭以及旁柱铁轭的宽度偏窄，而主柱偏宽，铁心整体分布不匀称，致使铁心结构制作难度较高，机械强度偏低，在进行吊装、装配时容易出现倾倒事故；
4、电炉变压器在工厂实际运行，80%时间是处于极限负分接档位，而采用正反调压方式，此时调压绕组全部串入回路中，变压器的负载损耗最大，能源浪费较多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，以解决上述背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，包括一个主柱、两个旁柱、主变绕组和串变绕组，两个旁柱设置在主柱侧边，主柱的上下两端分别设置有上铁轭和下铁轭，主变绕组设置在主柱上，串变绕组设置在旁柱上，主变绕组包括高压绕组、低压绕组、调压绕组，串变绕组包括低压串联绕组、调压励磁绕组。
优选的，所述高压绕组、低压绕组、调压绕组由外到内依次套设在铁心的主柱上。
优选的，低压串联绕组、调压励磁绕组由外到内依次套设在铁心的旁柱上。
优选的，所述串变绕组和主变绕组绕向相同，反向联接。
优选的，所述调压绕组采用线性调压或者粗细调压。
优选的，所述上铁轭、下铁轭、旁柱、主柱的宽度相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、单铁心柱，联结结构简单，产品体积缩小。
2、有效利用铁心柱的旁柱，减少昂贵原材料的使用。
3、上下铁轭、旁柱铁轭、主柱的宽度一致，整体分布均匀，降低了铁心制作难度，在进行压制紧固后，铁心具有良好的机械强度，吊装、装配时受力均匀，安全高效。
4、采用线性调压或者粗细调压方式，当变压器运行处于极限负分接时，调压绕组整体处于空闲状态，未串入回路中，降低了变压器运行时的负载损耗，达到节能降耗减排的效果。
同常规单相双铁心串变调压电炉变压器相比可减少重量10%，减少占地面积20%，主要原材料减少15%，同时可降低变压器的制造难度和提高变压器的运行经济性。
附图说明
图1为常规单相双铁心串变调压电炉变压器结构示意图；
图2为本发明单相单铁心串变调压线性调压电炉变压器结构示意图；
图3为本发明单相单铁心串变调压线性调压电炉变压器电气原理结构示意图；
图4为本发明单相单铁心串变调压粗细调压电炉变压器结构示意图；
图5为本发明单相单铁心串变调压粗细调压电炉变压器电气原理结构示意图；
图6为本发明铁芯主磁通分布结构示意图一；
图7为本发明铁芯主磁通分布结构示意图二；
图8为本发明铁芯主磁通分布结构示意图三；
图9为本发明铁芯主磁通分布结构示意图四。
图中：1、主柱；2、上铁轭；3、下铁轭；4、旁柱；5、低压绕组；6、高压绕组；7、调压绕组；8、低压串联绕组；9、调压励磁绕组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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2-5，本发明提供一种技术方案：一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，包括一个主柱1、两个旁柱4、主变绕组和串变绕组，两个旁柱4设置在主柱1侧边，主柱1的上下两端分别设置有上铁轭2和下铁轭3，主变绕组设置在主柱1上，串变绕组设置在旁柱4上，主变绕组包括高压绕组6、低压绕组5、调压绕组7，串变绕组包括低压串联绕组8、调压励磁绕组9。
进一步的，所述高压绕组6、低压绕组5、调压绕组7由外到内依次套设在铁心的主柱1上。
进一步的，所述低压串联绕组8、调压励磁绕组9由外到内依次套设在铁心的旁柱4上。
进一步的，所述串变绕组和主变绕组绕向相同，反向联接。
进一步的，所述调压绕组7采用线性调压或者粗细调压。
进一步的，所述上铁轭2、下铁轭3、旁柱4、主柱1的宽度相同。
综上所述，本发明采用单铁心柱，联结结构简单，产品体积缩小。有效利用铁心柱的旁柱，减少昂贵原材料的使用。上铁轭2、下铁轭3、旁柱4、主柱1的宽度几乎一致，整体分布均匀，降低了铁心制作难度，在进行压制紧固后，铁心具有良好的机械强度，吊装、装配时受力均匀，安全高效。采用线性调压或者粗细调压方式，当变压器运行处于极限负分接时，调压绕组整体处于空闲状态，未串入回路中，降低了变压器运行时的负载损耗，达到节能降耗减排的效果。同常规单相双铁心串变调压电炉变压器相比可减少重量10%，减少占地面积20%，主要原材料减少15%，同时可降低变压器的制造难度和提高变压器的运行经济性。
实施例一
如图6、7、8、9所示，Φ1、主变主磁通；Φ2、串变主磁通；Φ3、旁柱主磁通。变压器铁芯设计为3柱结构，主变铁芯截面按主变匝电势选取，串变铁芯截面按串变最大匝电势进行选取，串变绕组和主变绕组反接，串变瞬时磁通方向和主变相反。旁柱铁芯截面按照主磁通Φ1和Φ2-Φ1两者的大值进行选取，铁轭截面按照主磁通Φ1和Φ2之间的大值进行选取。
实施例二
如图6所示，Φ1、主变主磁通；Φ2、串变主磁通；Φ3、旁柱主磁通。当主变主磁通Φ1大于串变主磁通Φ2时，瞬时磁通方程为：Φ1-Φ2-Φ3=0。串变主磁通Φ2由运行档位的匝电势决定。如图7所示，当主变主磁通Φ1小于串变主磁通Φ2时，瞬时磁通方程为：Φ2-Φ1-Φ3=0。如图8所示，当串变主磁通Φ2为零时，瞬时磁通方程为：Φ1-Φ3=0。图9所示，当主变主磁通Φ1等于串变主磁通Φ2时，旁柱磁通为零。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，其特征在于：包括一个主柱（1）、两个旁柱（4）、主变绕组和串变绕组，两个旁柱（4）设置在主柱（1）侧边，主柱（1）的上下两端分别设置有上铁轭（2）和下铁轭（3），主变绕组设置在主柱（1）上，串变绕组设置在旁柱（4）上，主变绕组包括高压绕组（6）、低压绕组（5）、调压绕组（7），串变绕组包括低压串联绕组（8）、调压励磁绕组（9）；所述串变绕组和主变绕组绕向相同，反向联接；所述调压绕组（7）采用线性调压或者粗细调压；所述上铁轭（2）、下铁轭（3）、旁柱（4）、主柱（1）的宽度相同。
2.根据权利要求1所述的一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，其特征在于：所述高压绕组（6）、低压绕组（5）、调压绕组（7）由外到内依次套设在铁心的主柱（1）上。
3.根据权利要求1所述的一种新型单相单铁心串变调压电炉变压器，其特征在于：低压串联绕组（8）、调压励磁绕组（9）由外到内依次套设在铁心的旁柱（4）上。
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