CN201369224Y - 安全型干式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种安全型干式变压器，涉及变压器技术领域。铁芯的外部为低压绕组，低压绕组外部为高压绕组；高压绕组和低压绕组同心放置，低压绕组靠近铁芯，高压绕组在低压绕组的外面；低压绕组用优质铜箔绕制成箔式结构；低压绕组及低压层间绝缘、低压绕组绝缘筒、低压端部绝缘、高压绕组及高压导体匝绝缘、高压绕组绝缘筒、高压绕组撑条均为绝缘等级为H级以上的绝缘纸。本实用新型的积极效果是：具有比现有常规干式变压器绝缘性好、结构简单、耐老化、耐用、不易损坏及寿命长的特点，且噪音低，减震性好，使用安全可靠。用途广，可广泛用于耐压抗震变压器，是一种特别适合于核电站1E级电气安全要求的非包封干式变压器。

Description

安全型干式变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域。

背景技术

人类对能源的利用，已经由传统的煤碳等资源逐渐转向了对核能、风能、太阳能、生物能等能源的发展利用。核能以其安全性高，清洁环保，经济性高等诸多优点，得到了快速的发展。从我国发展核电的情况看，国家投入力度逐步加大。在经济发达地区，电厂建设首选核电站。在核电站建设中，核电设备国产化取得了较大进展。核电站1E级干式变压器是核电站中重要的供电设备。

核电站1E级干式变压器用于核电站厂用电1E级电气系统，从中压(10kV级)开关柜受电，经电厂380V配电盘向1E级负荷供电。由于核安全和核电厂运行可靠性的要求，对1E级电气系统设备质量提出了高要求。1E级(安全级)设备主要确保如下功能：反应堆应急停堆，安全壳隔离，反应堆堆芯冷却，反应堆排出余热，从反应堆厂房排出热量，防止向环境释放大量放射性物质。目前在国内核电站1E级干式变压器主要是环氧浇注产品，该类产品主要存在如下不足(或缺陷)：

1、过负荷能力较弱

变压器过负荷能力主要体现在散热系统上，变压器绕组是发热体。环氧浇注变压器绕组产生的热量首先要通过热传导，传递到环氧树脂表面，再以传导、对流和辐射的方式散热。由于环氧树脂热传导能力的局限性，变压器在承受过负荷时，短时较大的过负荷会使绕组温升快速升高，有可能导致绝缘失效，造成变压器损坏。

2、绕组易开裂

变压器绕组浇注一般采用环氧树脂添加石英粉，按一定比例混合后真空压力除气，浇注时包绕玻璃网格增加机械性能。在绕组温升变化梯度较大时，各种材料的膨胀系数不尽相同，有可能造成树脂开裂。添加的玻璃网格在增强机械性能方面有一定的效果，但其造成的爬电、局放大等缺陷也显而易见。

3、环保具有局限性

浇注变压器在寿命期末回收利用方面，现在比较有效的方法是挤压破损，金属导体材料可以回收利用，但环氧树脂等浇注材料在浇注后形成的固体物质只能废弃，对环境造成一定的污染。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种安全型干式变压器，它具有比现有常规干式变压器绝缘性好、结构简单、耐老化、寿命长的特点。用途广，是一种特别适合于核电站1E级电气安全要求的非包封干式变压器。

本实用新型的主要技术方案是：一种安全型干式变压器，包括铁芯及绕组，其特征在于铁芯的外部为低压绕组，低压绕组外部为高压绕组；高压绕组和低压绕组同心放置，低压绕组靠近铁芯，高压绕组在低压绕组的外面；低压绕组用优质铜箔绕制成箔式结构；低压绕组及低压层间绝缘、低压绕组绝缘筒、低压端部绝缘、高压绕组及高压导体匝绝缘、高压绕组绝缘筒、高压绕组撑条均为绝缘等级为H级以上的绝缘纸。

所述的低压绕组的轴向设置有1个或多个散热气道为佳。

所述的变压器高压绕组和低压绕组设有绝缘等级为H级以上无溶剂漆浸渍烘干形成的表面保护层为佳。

所述的绝缘等级为H级以上的绝缘纸为聚酰胺(Nomex)纸为佳。产品使用寿命可达核电站要求的40年期限。

高压绕组饼间垫块为H级陶瓷材料垫块为佳。

所述的变压器上设置有减震斜支撑结构，垫脚垫块采用刚性材料，低压绕组与高压绕组之间放置有器身垫块，高压绕组和器身垫块之间设置硅橡胶垫，为佳。

所述的变压器上低压绕组和铁芯之间放置有硅橡胶棒为佳。

本实用新型的积极效果是：具有比现有常规干式变压器绝缘性好、结构简单、耐老化、耐用、不易损坏、寿命长及抗震能力强的特点，噪音低，减震性好，使用安全可靠。用途广，可广泛用于耐压抗震变压器，是一种特别适合于核电站1E级电气安全要求的非包封干式变压器。

以下结合附图及实施例作详述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1中一个铁芯绕组的A-A剖视图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是图1的左视图；

图5是图3中件号2低压绕组的轴向剖面图；

图6是图3中件号1高压绕组的轴向剖面图；

图7是图1的电原理图。

图1～图7中，各标号的含义为：1---高压绕组，2---低压绕组，3---铁芯，4---低压绕组绝缘筒，5---低压绕组导体，6---低压层间绝缘，7---低压端绝缘，8---低压绕组首、末引出线，9---高压绕组绝缘筒，10高压绕组撑条，11---高压绕组饼间垫块，12---高压绕组导体，13---高压导体匝绝缘，14---高压绕组首、末引出线，15---硅橡胶棒，16---器身垫块，17---抗震斜支撑结构，18---硅橡胶垫，19---垫脚垫块，20---散热气道，A、B、C、0、a、b、c为输入输出电线接点。

具体实施方式

参见图1～图7，该安全型干式三相变压器，包括铁芯及绕组。铁芯3的外部为低压绕组2，低压绕组外部为高压绕组1；高压绕组1和低压绕组2同心放置，低压绕组靠近铁芯3，高压绕组1在低压绕组2的外面；低压绕组2用优质铜箔绕制成箔式结构；低压绕组2及低压层间绝缘6、低压绕组绝缘筒4、低压端部绝缘7、高压绕组1及高压导体匝绝缘13、高压绕组绝缘筒9、高压绕组撑条10均为绝缘等级为H级以上的绝缘纸。低压绕组的轴向设置有1个或多个散热气道20。变压器高压绕组1和低压绕组2设有绝缘等级为H级以上无溶剂漆浸渍烘干形成的表面保护层。绝缘等级为H级以上的绝缘纸为聚酰胺(Nomex)纸。高压绕组饼间垫块11为H级陶瓷材料垫块。所述的安全型干式变压器具有三个铁芯绕组。变压器上设置有减震斜支撑结构17，垫脚垫块19采用刚性材料，低压绕组2与高压绕组1之间放置有器身垫块16，高压绕组1和器身垫块16之间设置硅橡胶垫18。低压绕组2和铁芯3之间放置有硅橡胶棒15。

作为核电站1E级聚酰胺纸非包封于式变压器，所述的抗震斜支撑结构17、垫脚垫块19、硅橡胶垫18、器身垫块16共同保证了产品的抗震要求；低压绕组2和铁芯3之间放置有硅橡胶棒15，低压绕组2与高压绕组1之间通过器身垫块16压紧及限位。铁芯3和低压绕组2之间设置硅橡胶棒15，低压绕组2和高压绕组1通过器身垫块16定位，确保绕组同心放置；低压绕组2、高压绕组1和器身垫块16之间设置硅橡胶垫18，用于降低噪音和缓冲震动。

绝缘系统采用H级以上的绝缘材料，产品寿命可达核电站要求的40年。采用以聚酰胺(Nomex)纸为主，绝缘系统经热老化论证，比常规干式变压器寿命时间长，可以达到核电站要求的40年时间。低压绕组2及低压层间绝缘6、低压绕组绝缘筒4、低压端部绝缘7均为聚酰胺(Nomex)纸；高压绕组1及高压导体匝绝缘13、高压绕组绝缘筒9、高压绕组撑条10均为聚酰胺(Nomex)纸，高压绕组饼间垫块11为H级陶瓷材料。可满足核电站抗震1类要求。其设置在结构中的抗震斜支撑结构17、垫脚垫块19、硅橡胶垫18、器身垫块16共同保证了产品的抗震要求。并经抗震试验验证，结构有效可靠。高压绕组1和低压绕组2同心放置，低压绕组靠近铁芯3，高压绕组1在低压绕组2的外面。低压绕组2和铁芯3之间放置有硅橡胶棒15，低压绕组2与高压绕组1之间通过器身垫块16压紧及限位。

Claims (7)

1、一种安全型干式变压器，包括铁芯及绕组，其特征在于铁芯(3)的外部为低压绕组(2)，低压绕组(2)的外部为高压绕组(1)；高压绕组(1)和低压绕组(2)同心放置，低压绕组靠近铁芯(3)，高压绕组(1)在低压绕组(2)的外面；低压绕组(2)用优质铜箔绕制成箔式结构；低压绕组(2)及低压层间绝缘(6)、低压绕组绝缘筒(4)、低压端部绝缘(7)、高压绕组1及高压导体匝绝缘(13)、高压绕组绝缘筒(9)、高压绕组撑条(10)均为绝缘等级为H级以上的绝缘纸。

2、据权利要求1所述的安全型干式变压器，其特征在于所述的低压绕组的轴向设置有1个或多个散热气道(20)。

3、根据权利要求1所述的安全型干式变压器，其特征在于所述的变压器高压绕组(1)和低压绕组(2)设有绝缘等级为H级以上无溶剂漆浸渍烘干形成的表面保护层。

4、根据权利要求1、2或3所述的安全型干式变压器，其特征在于所述的绝缘等级为H级以上的绝缘纸为聚酰胺Nomex纸。

5、根据权利要求4所述的安全型干式变压器，其特征在于高压绕组饼间垫块(11)为H级陶瓷材料垫块。

6、根据权利要求1所述的安全型干式变压器，其特征在于所述的变压器上设置有减震斜支撑结构(17)，垫脚垫块(19)采用刚性材料，低压绕组(2)与高压绕组(1)之间放置有器身垫块(16)，高压绕组(1)和器身垫块(16)之间设置硅橡胶垫(18)。

7、根据权利要求6所述的安全型干式变压器，其特征在于所述的变压器上低压绕组(2)和铁芯(3)之间放置有硅橡胶棒(15)。

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