CN204303528U - 用于光伏干式变压器的超导线圈组件 - Google Patents

用于光伏干式变压器的超导线圈组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，包括绝缘壳体、设于该绝缘壳体内的铁芯以及四段截面为标准椭圆形的线圈，相邻线圈之间设有段间绝缘垫块，所述四段线圈沿所述绝缘壳体的轴向方向从上至下依次为第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈，所述第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈均套设于所述铁芯的外表面上且位于所述绝缘壳体的内壁面和所述铁芯的外表面之间。本实用新型采用第二代高温超导带材绕制而成，降低变压器负载损耗，局部放电量少，抗雷电冲击能力强，有效延长了变压器的使用寿命；采用标准椭圆形分段多层圆筒式线圈结构，使线圈层间电压降低，从而降低局部放电量、增大了线圈的散热面积。

Description

用于光伏干式变压器的超导线圈组件
技术领域
本实用新型涉及一种变压器线圈组件，特别涉及一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件。
背景技术
变压器是一种静止的电器。利用电磁感应原理在两个或更多线圈之间，将一种等级的电压和电流转换成同频率的另一种等级的电压和电流，并传输电能。线圈是变压器变化电压的基本部件，线圈由不同的匝数组成，由于不同线圈的每匝电压一样，因此，需要使线圈有不同的匝数来达到不同的电压。在变压器运行中线圈的绝缘还要承受住瞬时的大气过电压，内部过电压和长期工作电压。大气过电压对线圈的影响更为严重。
现有的光伏干式变压器用的线圈组件存在负载损耗较高、层间电压过高和散热不好等问题。
发明内容
本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，具有负载损耗低、层间电压较低、散热较好等优点。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，包括绝缘壳体、设于该绝缘壳体内的铁芯以及四段间隔设置的线圈，相邻线圈之间设有一段间绝缘垫块，所述四段线圈的横截面均为标准椭圆形，所述四段线圈沿所述绝缘壳体的轴向方向从上至下依次为第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈，所述第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈均套设于所述铁芯的外表面上且位于所述绝缘壳体的内壁面和所述铁芯的外表面之间。
上述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其中，所述第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈均由若干沿径向排列的线圈层，且相邻线圈层之间设有层间绝缘。
上述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其中，所述线圈层由第 二代高温超导带材绕制而成。
上述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其中，所述绝缘壳体由环氧树脂制成。
上述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其中，所述绝缘壳体侧壁的上部和下部分别设有第一高压出线螺母和第二高压出线螺母，所述第一段线圈的一端经所述绝缘壳体贯穿于所述第一高压出线螺母，所述第四段线圈的一端经所述绝缘壳体贯穿于所述第二高压出线螺母。
上述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其中，所述绝缘壳体侧壁的中部设有六个用于供所述第二段线圈和第三段线圈的一端穿过的第三高压出线螺母。
上述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其中，所述铁芯的横截面形状包括中间矩形，中间矩形的两侧对称分布有长度和宽度依次减小的矩形，使铁芯的横截面形状形成椭圆形。
本实用新型采用第二代高温超导带材绕制而成，使得线圈内部电场分布均匀，从而能够保证线圈具有良好的电气性能，降低变压器负载损耗，局部放电量少，抗雷电冲击能力强，有效延长了变压器的使用寿命；
采用标准椭圆形分段多层圆筒式线圈结构，继承了普通圆筒式线圈的耐冲击优点，又使线圈层间电压降低，从而降低局部放电量、增大了线圈的散热面积，解决了以往线圈存在的层间电压过高和散热不好的问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是沿图1中A-A方向的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1和图2，本实用新型用于光伏干式变压器的超导线圈组件，包括绝缘壳体121、设于该绝缘壳体121内的铁芯122以及四段间隔设置的线圈，相邻线圈之间设有一段间绝缘垫块132，四段线圈的横截面均为标准椭圆形，四段线圈沿绝缘壳体121的轴向方向从上至下依次为第一段线圈123、第二段线圈124、第三段线圈125和第四段线圈126，第一段线圈123、第二段线圈124、第三段线圈125和第四段线圈126均套设于铁芯122的外表面上且位于 绝缘壳体121的内壁面和铁芯122的外表面之间。
第一段线圈123、第二段线圈124、第三段线圈125和第四段线圈126均由若干沿径向排列的线圈层127，且相邻线圈层127之间设有层间绝缘128。
线圈层127由第二代高温超导带材绕制而成。
绝缘壳体121由环氧树脂制成。
绝缘壳体121侧壁的上部和下部分别设有第一高压出线螺母129和第二高压出线螺母130，第一段线圈123的一端经绝缘壳体121贯穿于第一高压出线螺母129，第四段线圈126的一端经绝缘壳体121贯穿于第二高压出线螺母130。
绝缘壳体121侧壁的中部设有六个用于供第二段线圈124和第三段线圈125的一端穿过的第三高压出线螺母131。
铁芯122的横截面形状包括中间矩形，中间矩形的两侧对称分布有长度和宽度依次减小的矩形，使铁芯122的横截面形状形成椭圆形。
线圈层127采用第二代高温超导带材绕制而成。目前，国内外示范运行的高温超导变压器一般采用Bi2223/Ag超导材料，这类第一代高温超导带材由于使用贵金属银作为包套，材料成本较高，其费用占超导变压器成本的70-80％，在提高性价比上难以发展。第二代高温超导带材是在不锈钢基带上外延生长YBaCuO超导薄膜，其基带不采用银，可大大降低材料成本。另外，由于YBaCuO超导体在77K下的不可逆磁场大大高于Bi系超导体，其77K下的交流损耗可远低于第一代高温超导材料。本实用新型采用一种新型高温超导带材-即基于金属基带上的高温超导薄膜而形成的第二代高温超导带材，是一种液氮温区超导电流传输密度和不可逆磁场具有明显优势的实用超导材料。
本实用新型采用标准椭圆形分段多层圆筒式线圈结构，继承了普通圆筒式线圈的耐冲击优点，又使线圈层间电压降低，从而降低局部放电量、增大了线圈的散热面积，解决了以往线圈存在的层间电压过高和散热不好的问题。
每段线圈的截面形状为标准椭圆形。相应地，铁芯122的截面形状也为椭圆形。椭圆形铁芯122可以实现提高变压器相间空间和器身整体空间利用率的目的，在椭圆形铁芯122的截面积与圆形铁芯的截面积相同以及相间距离相同情况下，该椭圆形铁芯122的铁芯柱中心距将减小，也就是铁芯轭片长度减小，铁芯磁路减短。因此铁芯122重量也将减小，这样就达到了在铁芯片材料确定和磁通密度不变的情况下减少铁芯重量和降低空载损耗的目的，降低了干式变压器的制造成本。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技 术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，包括绝缘壳体、设于该绝缘壳体内的铁芯以及四段间隔设置的线圈，相邻线圈之间设有一段间绝缘垫块，所述四段线圈的横截面均为标准椭圆形，所述四段线圈沿所述绝缘壳体的轴向方向从上至下依次为第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈，所述第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈均套设于所述铁芯的外表面上且位于所述绝缘壳体的内壁面和所述铁芯的外表面之间。
2.如权利要求1所述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，所述第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈均由若干沿径向排列的线圈层，且相邻线圈层之间设有层间绝缘。
3.如权利要求2所述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，所述线圈层由第二代高温超导带材绕制而成。
4.如权利要求1所述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，所述绝缘壳体由环氧树脂制成。
5.如权利要求1所述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，所述绝缘壳体侧壁的上部和下部分别设有第一高压出线螺母和第二高压出线螺母，所述第一段线圈的一端经所述绝缘壳体贯穿于所述第一高压出线螺母，所述第四段线圈的一端经所述绝缘壳体贯穿于所述第二高压出线螺母。
6.如权利要求1所述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，所述绝缘壳体侧壁的中部设有六个用于供所述第二段线圈和第三段线圈的一端穿过的第三高压出线螺母。
7.如权利要求1所述的一种用于光伏干式变压器的超导线圈组件，其特征在于，所述铁芯的横截面形状包括中间矩形，中间矩形的两侧对称分布有长度和宽度依次减小的矩形，使铁芯的横截面形状形成椭圆形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105761872A (zh) * 2016-05-12 2016-07-13 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种用于饱和铁心型超导限流器的高温超导绕组

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