CN1725393A - 三相变流器和装备有此种变流器的电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于高压或中压的电气设备的三相变流器(10)，包括：三个电流导体(22)，位于各个平行管形套(18)的中心，管形套(18)相互连接两个端板(12)，每个端板(12)均穿入三个孔；以及围绕管形套并且均支撑至少一个次级绕组(26)的磁芯(24)。管形套以三角形的方式布置，这样两个邻近磁芯就在它们之间界定了楔形间隔(30)。变流器包括弯曲的金属薄板(32)，金属薄板(32)围绕芯部(24)布置，连接到端板(12)上，并且具有界定了间隙(39)的相对边缘(360，362)。间隙(39)面向在两个邻近芯部之间形成的楔形间隔30放置，并且次级绕组的输出接线端(28)包含在所述间隔中。

Description

三相变流器和装备有此种变流器的电站

技术领域

本发明涉及的技术领域是高压和中压设备中使用的变流器。它特别涉及三相型电流传输，并且还涉及装备有变流器的电站。

背景技术

在现有技术中已知用于气体绝缘设备的三相变流器。这种变流器具有三个电流导体，每个电流导体均具有至少一个磁芯，磁芯支撑着围绕其布置的绕组。

文件EP 0229220中描述一种这样的变流器配置。它包括三个电流导体，电流导体具有围绕其布置的磁芯。该组件包含在包含介质气体的单个外壳中，且介质气体为六氟化硫(SF₆)。次级的连接接线盒布置在外壳外部，且所述接线盒和外壳之间的连接通过密封衬套密封。然而，次级的连接端子被放入接线盒中，接线盒因此从外壳向外伸出。该配置具有增大变流器总体尺寸的缺陷。

文件FR 2815185描述了具有气体绝缘的多相线，具有几个部分，每个部分均由充满压力下介质气体的金属壳体形成并且包含相导体。用于从多相到单相的连接模块连接两个邻近的部分。两个邻接部分之间的过渡是通过管形护套实现的，每个管形护套均容纳一个相导体。变流器的次级绕组可以围绕管形护套布置。该文件未给出关于接线端配置的细节。尽管文件显示了通过在主导体和次级绕组之间移动气密密封的外壳，可以避免使用用于次级输出的密封衬套，但是它并未说明是否可以降低由于接线盒的存在而由变流器所占据的总体尺寸。

发明内容

本发明的目的是弥补上述特定缺陷，并且特别地提出一种用于高压或中压三相型设备的变流器，所述变流器降低了制造和维修成本并且减小了总体尺寸。

在第一方面，本发明提供了用于高压或中压电气设备的三相型变流器，所述变流器包括：

两个端板，每个端板均具有三个板孔，所述孔中的每一个均通过管形套轴向连接到另一个端板中相应的孔上；

三个大体上平行的主电流导体，每个电流导体均大体上布置在所述管形套中各自一个的中央；以及

多个围绕管形套的磁芯，它们中的每一个均支撑着至少一个具有连接端子的次级绕组，三个管形套以三角形的方式布置，这样均围绕着各自一个管形套的两个邻近的磁芯在它们之间界定了在三角形外部的楔形间隔。

变流器的特征在于：

它还包括矩形金属薄板，矩形金属薄板具有第一相对边缘和第二相对边缘，所述板弯曲从而呈现围绕所述磁芯布置的套筒的总体形状，并且经由第一相对边缘连接到两个端板上，两个第二相对边缘对齐并且彼此间隔，从而界定了间隙，

弯曲的薄板的布置方式为所述间隙面向在两个邻近磁芯之间形成的楔形间隔之一，并且

次级绕组的连接端子放置在由弯曲的薄板形成的套筒中，面向所述间隙，并且位于所述楔形间隔中。

优选地，次级绕组的输出缆线经过所述间隙。

在第一实施例中，至少一个第二相对边缘朝向由弯曲的金属薄板形成的套筒内部呈阶梯状，并且包括一个面向间隙放置的部分，并且其上放置有连接端子。

在第二实施例中，变流器还包括一个板，该板面向间隙放置并且其上放置有连接端子。

优选地，间隙被金属盖子覆盖。优选地，盖子配设有衬套，次级绕组的输出缆线经过该衬套。

优选地，所述连接端子在接线盒中联合。

在一个变体中，弯曲的金属薄板大体上为具有圆形截面的柱形套筒的形状。

在另一个变体中，弯曲的金属薄板大体上为具有正方形截面的柱形套筒的形状。优选地，正方形截面的角落进行了倒圆角。

在第二方面，本发明提供了装备有依照第一方面的变流器的高压或中压电站。

附图说明

通过阅读下面作为非限制性实例给出的实施例的详细说明并参照附图，可以更好地理解本发明，其中：

图1显示了本发明的变流器沿图2中线I-I的纵剖面，其中为清楚起见而略去了某些零件；

图2显示了第一实施例的变流器沿图1中线II-II的剖面图；

图3是弯曲的金属薄板在第一接线端的剖面图；

图4是用于第二实施例的与图3类似的图；并且

图5是用于第二实施例的与图2类似的局部剖视图。

具体实施方式

参照分别以纵剖面和剖面图显示的图1和2，其中显示了在高压或中压电气设备中使用的三相型变流器10。在实例中显示了气体绝缘型变流器。图1对于第一和第二实施例是共有的。图2仅仅代表了第一实施例。

变流器10具有两个接地端板12，它们大体上平行，并且均在其一个面上连接到设备系统上，且设备系统的一部分在图1中以2表示。在两个端板之间布置有具有轴线100的中央加强杆14，它从一个端板12延伸到另一个端板12。该中央加强杆14优选由金属制成。

每个端板12均具有三个孔16，它们经由各个管形套18轴向连接到另一个端板12中相应的孔16上。管形套18是由气密材料制成的并且它们中充满介质气体20，例如六氟化硫(SF₆)。密封衬片172、174布置在每个管形套18和每个端板12之间。每个管形套18和相关联的密封衬片172、174形成不透气的屏障。这些密封衬片172、174也是电绝缘的。

变流器10具有三个大体上平行的主电流导体22，它们均大体上沿着一个相应的所述管形套18的中心延伸。在设备端2旁边，三个电流导体22延伸到由三个导体4由两个端板12界定的体积之外，这些导体4中的每一个都连接到导体22中的一个上。导体4占据了与线I-I垂直并且与轴线100平行的平面。

每个管形套18围绕有一个或多个磁芯24，实例中显示了其中的三个磁芯。每个磁芯24都包括至少一个次级绕组26。次级绕组26通过绕组连线27连接到连接端子28上，连接端子28通过输出缆线29连接到外部。

在需要电磁兼容性(EMC)的场所，输出缆线29的覆盖物通过商业上可用的电磁兼容性(EMC)衬套46接地。

三个管形套18以三角形布置，这样围绕两个各自相邻管形套18的两个磁芯24就会邻近。因此，三个磁芯24在它们之间在三角形外部界定了三个楔形间隔30(参见图2)。

变流器10还包括矩形金属薄板32，该矩形金属薄板32弯曲，从而大体上呈现围绕磁芯24布置的柱形套筒的形式。在图中所示实例中，薄板32的形状设计成正方形截面的带有圆角的柱形套筒。弯曲的薄板具有第一相对边缘34、34(图1中可见)，藉此它通过紧固件13连接到两个各自的端板12上。在柱形套筒中以此方式形成的体积50包含处于大气压下的空气。

在图1、2和3中所示的第一实施例中，弯曲的金属薄板32具有第二相对边缘360、362，其中至少一个被给予了阶梯配置。如图3所示，第二边缘360朝套筒的内部呈阶梯状。呈阶梯状的第二边缘360提供了初始部分364。它最初朝筒体内部弯曲以形成大体上垂直于初始部分364的第一部分366，然后再次沿相反方向弯曲从而形成大体上平行于初始部分364的第二部分368。因此，三个部分364、366、368一起形成大体上S形的配置。初始部分364大体上与另一个第二边缘362对齐，这样就为弯曲的金属薄板32保持相同的大体上为圆柱形的套筒形状。在该初始部分364和另一个第二边缘362之间留有间隙39。第一部分366和第二部分368界定了朝向间隙39的内部凹槽38。

弯曲的金属薄板32围绕磁芯24布置，其布置方式为间隙39面向在两个邻近磁芯24之间形成的楔形间隔30之一，并且凹槽38至少部分位于所述楔形间隔30中。

次级绕组26的连接端子28面向间隙39被放入凹槽38中。它们直接或是经由其中联合它们的接线板42挤压和/或紧固在第二部分368上。来自接线板42的输出缆线29经由间隙39被带到外部。

图1、4和5中显示了本发明的变流器的第二实施例。

如图4所示，两个第二边缘360、362保持水平配置。因此两个第二边缘360和362只是对齐并且被间隙39彼此隔开。因此在弯曲的金属薄板32形成的套筒中并未界定凹槽38。

与第一实施例相似，弯曲的金属薄板32围绕磁芯24布置，其方式为间隙39面向在两个邻近磁芯之间形成的楔形间隔30之一。

板60(参见图5)在由弯曲的金属薄板32形成的套筒内面向间隙39放置。该板60经由适当的紧固件(未显示)通过两个各自的端部紧固到变流器10的两个各自的端板12上。例如，板的端部可以具有能够拧紧到两个端板12中的紧固翼片。

板60实现与第一实施例的第二部分368相似的功能。连接端子28直接或经由它们所连接的接线板42挤压和/或紧固到所述板60上。来自接线板42的输出缆线29经由间隙39被带到外部。板60优选地由金属制成。

在第一和第二实施例中，变流器10可选择地包括在变流器10的整个长度上放置的盖子44从而闭合间隙39。盖子44优选由金属薄板上剪切而来。它配设有衬套46，来自次级绕组26的输出缆线29穿过该衬套46。它通过传统的紧固件例如螺钉48紧固到弯曲的金属薄板32上。

本发明中变流器的配置的优点在于，在由弯曲的金属薄板形成的筒体中的体积中包含处于大气压下的空气。该体积不需要包含介质气体，并且连接端子不需要密封，这一点与现有技术中的气体绝缘设备的变流器配置不同。因此有利的是，可以使用商业上可用的标准连接端子。

本发明的变流器配置的另一个优点在于，次级绕组的连接端子的位置不再从变流器的主体中伸出，所以变流器的总体尺寸同现有技术中的变流器相比会减小。

本发明的变流器配置的另一个优点在于，通过移除盖子可以很容易地接近连接端子，因此易于变流器的维修，从而同现有技术中的变流器相比降低了维修成本。

本发明并不限于上述特定实施例。

特别地，在图中所示弯曲的金属薄板的形状设计成正方形截面的带有圆角的筒体。然而，不超出本发明，即可将它的形状设计成正方形截面的带有未倒圆角角落的筒体，或者设计成圆形截面的筒体，或者设计成椭圆形截面的筒体，或是设计成矩形截面的带有圆角的筒体，或者设计成矩形截面的带有未倒圆角角落的筒体。

另外，本发明并不限于气体绝缘型电变流器，它也可以很好地应用于带有固体绝缘的变流器。在此种情况下，绝缘是通过例如向在管18和导体22之间形成的隔室中注射环氧树脂获得的。环氧树脂然后替换该隔室中的介质气体。

Claims (13)

1.一种用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器包括：

两个端板(12)，每个端板均具有三个板孔(16)，所述孔的每一个均经由管形套(18)轴向连接到另一个端板(12)中相应的孔(16)上；

三个大体上平行的主电流导体(22)，每个主电流导体大体上布置在所述管形套(18)中各自一个的中央；以及

多个围绕管形套(18)的磁芯(24)，它们中的每一个均支撑着至少一个具有连接端子(28)的次级绕组(26)，三个管形套(18)以三角形的方式布置，这样均围绕着各自一个管形套(18)的两个邻近的磁芯(24)在它们之间界定了在三角形外部的楔形间隔(30)；

变流器的特征在于，它还包括具有第一相对边缘(34，34)和第二相对边缘(360，362)的矩形金属薄板(32)，所述薄板弯曲从而呈现围绕所述磁芯(24)的套筒的总体形状，并且经由第一相对边缘(34，34)连接到两个端板(12)上，两个第二相对边缘(360，362)对齐并且彼此间隔从而界定了间隙(39)，

弯曲的薄板(32)的布置方式为所述间隙(39)面向在两个邻近磁芯(24)之间形成的楔形间隔(30)中的一个，以及

次级绕组(26)的连接端子(28)置于由弯曲的薄板(32)形成的套筒中，面向所述间隙(39)，并且位于所述楔形间隔(30)中。

2.如权利要求1所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，第二相对边缘(360，362)中的至少一个朝着由弯曲的金属薄板(32)形成的套筒内部呈阶梯状，并且包括面向间隙(39)设置的部分(368)并且其上放置有连接端子(28)。

3.如权利要求1所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，其特征在于，它还包括板(60)，板(60)面向间隙(39)放置并且其上放置有连接端子(28)。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，次级绕组(26)的输出缆线(29)经过所述间隙(39)。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，间隙(29)由金属盖子(44)覆盖。

6.如权利要求5所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，所述由盖子(44)配设有衬套(46)，次级绕组(26)的输出缆线(29)经过衬套(46)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，所述弯曲的金属薄板(32)的形状大体上为圆形截面的柱形套筒。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，所述弯曲的金属薄板(32)的形状大体上为方形截面的柱形套筒。

9.如权利要求8所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，所述弯曲的金属薄板(32)的形状大体上为具有圆角的柱形套筒。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，所述连接端子(28)在接线板(42)中联合。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，每个管形套(18)均由气密材料制成，并且通过介质气体(20)提供了它所围绕的在所述管形套(18)和导体(22)之间的绝缘，这样所述变流器(10)为气体绝缘型。

12.根据权利要求1至10中任意一项所述的用于高压或中压电气设备的三相型变流器(10)，所述变流器的特征在于，它所围绕的每个管形套(18)和导体(22)之间的绝缘是通过在它们之间注射树脂实现的。

13.一种高压或中压电站，其特征在于，它装备有至少一个根据权利要求1至12中任意一项所述的变流器(10)。

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