CN204303536U - 用于双分裂超导变压器的线圈结构 - Google Patents

用于双分裂超导变压器的线圈结构 Download PDF

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陈素娟
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Abstract

本实用新型公开了一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，包括上段线圈和下段线圈，上段线圈与下段线圈之间设有第一绝缘垫块，上段线圈和下段线圈分别包括若干线圈层，且相邻线圈层之间设有层间绝缘，每个线圈层由第二代高温超导带材绕制而成。本实用新型采用由第二代高温超导带材绕制而成的线圈层，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，降低变压器空载损耗。同时，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。外线圈采用中部进线，分为上下两部分，采用气道交错绕制，降低了层间电压和段间电压及场强。

Description

用于双分裂超导变压器的线圈结构
技术领域
本实用新型涉及一种变压器线圈，特别涉及一种用于双分裂超导变压器的线圈结构。
背景技术
在常规的双分裂变压器中，线圈中的铜损占变压器满负荷运行时总损耗的绝大部分，变压器总损耗中负载损耗所占比例很大，空载损耗所占比例小，大大降低了双分裂变压器的效率。
同时，常规双分裂变压器线圈还存在体积较大、散热面积较小的缺陷。
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空载损耗相对较小且用于双分裂超导变压器的线圈结构。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，包括上段线圈和下段线圈，所述上段线圈与下段线圈之间设有第一绝缘垫块，所述上段线圈和下段线圈分别包括若干线圈层，且相邻线圈层之间设有层间绝缘，每个线圈层由第二代高温超导带材绕制而成。
上述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其中，所述每个线圈层的横截面均呈标准椭圆型，且均包括一内线圈和套设于该内线圈外侧的外线圈，所有的外线圈依次串联形成高压线圈，所有的内线圈依次串联形成低压线圈。
上述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其中，所述上段线圈的上方设有第二绝缘垫块，所述下段线圈的下方设有第三绝缘垫块。
上述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其中，所述上段线圈和下段线圈的内侧壁上分别设有若干瓦楞纸板层。
上述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其中，所述内线圈和外线圈中分别设有若干按周向分布且沿轴向延伸设置的气道棒。
上述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其中，所述高压线圈为中部进线结构。
本实用新型中的线圈层采用了由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，降低变压器空载损耗，局部放电量少，抗雷电冲击能力强，有效延长了双分裂变压器的使用寿命。
同时，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。外线圈采用中部进线，分为上下两部分，采用气道交错绕制，降低了层间电压和段间电压及场强。
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，图中示出了本实用新型用于双分裂超导变压器的线圈结构，包括上段线圈1和下段线圈2，上段线圈1与下段线圈2之间设有第一绝缘垫块3，上段线圈1和下段线圈2分别包括若干线圈层4，且相邻线圈层4之间设有层间绝缘5，每个线圈层4由第二代高温超导带材绕制而成。
上段线圈1的上方设有第二绝缘垫块7，下段线圈2的下方设有第三绝缘垫块6，上段线圈1和下段线圈2的内侧壁上分别设有若干瓦楞纸板层(图中未画出)。
请参阅图2，每个线圈层4的横截面均呈标准椭圆型，且均包括一内线,42和套设于该内线圈42外侧的外线圈41，所有的外线圈41依次串联形成高压线圈，所有的内线圈42依次串联形成低压线圈。
内线圈42和外线圈41中分别设有若干按周向分布且沿轴向延伸设置的气道棒9。
高压线圈为中部进线结构(图中未画出)。
线圈层4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。采用的标准椭圆形线圈结构，是一种适于第二代高温超导带材和新型超导变压器设计，由此设计、制造出的超导变压器尚未被国内外企业和研发单位所报道。由于第二代高温超导带材为较宽的带状材料，易于大电流和标准椭圆形设计；所以基于第二代高温超导带材的超导变压器具有较大优势。
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。外线圈采用中部进线，分为上下两部分，采用气道交错绕制，降低了层间电压和段间电压及场强。
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 (6)

1.一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其特征在于，包括上段线圈和下段线圈，所述上段线圈与下段线圈之间设有第一绝缘垫块，所述上段线圈和下段线圈分别包括若干线圈层，且相邻线圈层之间设有层间绝缘，每个线圈层由第二代高温超导带材绕制而成。
2.如权利要求1所述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其特征在于，所述每个线圈层的横截面均呈标准椭圆型，且均包括一内线圈和套设于该内线圈外侧的外线圈，所有的外线圈依次串联形成高压线圈，所有的内线圈依次串联形成低压线圈。
3.如权利要求1所述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其特征在于，所述上段线圈的上方设有第二绝缘垫块，所述下段线圈的下方设有第三绝缘垫块。
4.如权利要求1所述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其特征在于，所述上段线圈和下段线圈的内侧壁上分别设有若干瓦楞纸板层。
5.如权利要求2所述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其特征在于，所述内线圈和外线圈中分别设有若干按周向分布且沿轴向延伸设置的气道棒。
6.如权利要求2所述的一种用于双分裂超导变压器的线圈结构，其特征在于，所述高压线圈为中部进线结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104485218A (zh) * 2014-12-31 2015-04-01 上海和鸣变压器有限公司 用于双分裂超导变压器的线圈结构
CN109686542A (zh) * 2018-12-06 2019-04-26 中铁电气化局集团有限公司 一种节能变压器

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Patentee after: Shanghai and Superconducting Transformer Co. Ltd.

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Patentee before: SHANGHAI HEMING TRANSFORMER CO., LTD.

Patentee before: Chen Sujuan

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