CN204348495U - 一种多晶硅用干式变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多晶硅用干式变压器，包括铁芯和绕制在铁芯上的变压器绕组，所述变压器绕组包括原边绕组和副边绕组，其中，该变压器为三相变压器，所述副边绕组的三相中的每相沿其轴向分裂为2个副边分裂绕组，副边绕组的三相分裂后得到的6个副边分裂绕组之间相互绝缘，各副边分裂绕组上均带有输出抽头；该变压器还包括平衡绕组，每相平衡绕组沿其轴向分裂为二个分裂绕组，所述平衡绕组的三相之间的联接为三角形联接且无输出。该变压器能够满足在负载不平衡程度为20％左右保持长期运行的需要。
Description
技术领域
本实用新型属于变压器技术领域，涉及一种多晶硅用干式变压器。
背景技术
由于干式变压器具备良好的环保及安全运行等特性，因此，目前与多晶硅还原炉调功柜配套使用的变压器大多采用干式变压器。
对于多晶硅生产系统来说，由于硅棒生长初期的直径小，截面积也小，对应的其直流电阻大，此时要求变压器输出的电压高、电流小；到了硅棒生长的后期，硅棒直径变大，截面积增大，直流电阻减小，而需要的热量增加，要求变压器输出的电压低、电流大，因此应用于多晶硅生产系统的变压器主要特点是副边的多级输出，即：副边绕组的每相绕组需要带有多级输出抽头，以满足多晶硅还原炉调功柜对于变压器不同电压、不同电流、不同容量的同步或交替的输出需要，且要求变压器绕组能够满足负载不平衡程度在20％左右保持长期运行。而现有的具有多级输出功能的变压器在运行时会出现因三相负载不平衡而引起的短路、断路、单相或双相电压升高或降低等现象，这些现象的发生将导致变压器的三相电压不对称，而且随着变压器的容量和电压等级的增大而成指数上升的趋势，造成多晶硅生产系统运行不稳定，因而无法满足多晶硅生产系统的需要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种多晶硅用干式变压器，该变压器能够在负载不平衡程度为20％左右保持长期运行，从而能够满足多晶硅生产的需要。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该多晶硅用干式变压器包括铁芯和绕制在铁芯上的变压器绕组，所述变压器绕组包括原边绕组和副边绕组，其中，该变压器为三相变压器，所述副边绕组的三相中的每相沿其轴向分裂为2个副边分裂绕组，副边绕组的三相分裂后得到的6个副边分裂绕组之间相互绝缘，各副边分裂绕组上均带有输出抽头；该变压器还包括平衡绕组，每相平衡绕组沿其轴向分裂为2个分裂绕组，平衡绕组的三相之间的联接为三角形联接且无输出。
优选的是，每相原边绕组沿其轴向分裂为上下对称的2个原边分裂绕组，且所述2个原边分裂绕组之间并联联接，所述原边绕组的三相之间的联接为三角形联接。
进一步优选的是，所述每个原边分裂绕组上带有分接抽头。
优选的是，所述副边绕组采用箔绕方式绕制。
优选的是，所述平衡绕组带有2个抽头，所述2个抽头相互联接。
优选的是，所述平衡绕组、副边绕组和原边绕组按照由内向外的顺序依次绕制在所述铁芯上。
优选的是，铁芯为无穿孔螺杆铁心，且铁芯由高导磁冷轧取向硅钢片叠积而成。
进一步优选的是，铁芯采用45°全斜五级步进叠片方式叠积形成。
优选的是，所述原边绕组为高压绕组，副边绕组为低压绕组。
优选的是，该变压器为整流变压器。
本实用新型多晶硅用干式变压器由于副边绕组上设有若干个输出抽头，且根据负荷不同可以采取对应的绕组，因而实际上是一种多档调压变压器，但这种变压器的负载不平衡程度很大，为了满足负载不平衡程度在20％左右依次能够保持长期运行，该干式变压器还具有平衡绕组，从而能够有效提高变压器带不平衡负载的能力，以稳定电压的中性点，从而可使多晶硅生产系统始终保持稳定运行，能够满足多晶硅生产的要求和需要。
本实用新型多晶硅用干式变压器属于一种环保节能型变压器产品，具有受热冲击能力强、过载能力大、无可燃性树脂、难燃以及紧急过负载能力强等优点，并具有修理维护方便，对湿度、灰尘不敏感，不开裂，性能安全可靠等特点，特别适用于负荷波动范围大以及污秽潮湿的恶劣环境中。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中多晶硅用干式变压器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1中多晶硅用干式变压器的原边绕组的接线原理图；
图3为本实用新型实施例1中多晶硅用干式变压器的副边绕组的接线原理图；
图4为本实用新型实施例1中多晶硅用干式变压器的平衡绕组的接线原理图。
图中：1-原边绕组；2-副边绕组；3-平衡绕组；4-铁芯。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种多晶硅用干式变压器，包括铁芯和绕制在铁芯上的变压器绕组，所述变压器绕组包括原边绕组和副边绕组，该变压器为三相变压器，所述副边绕组的三相中的每相沿其轴向分裂为2个副边分裂绕组，副边绕组的三相分裂后得到的6个副边分裂绕组之间相互绝缘，各副边分裂绕组上均带有输出抽头；该变压器还包括平衡绕组，每相平衡绕组沿其轴向分裂为二个分裂绕组，所述平衡绕组的三相之间的联接为三角形联接且无输出。
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例中的多晶硅用干式变压器具体是一种干式整流变压器，该变压器具体是一种三相变压器。如图1所示，该变压器包括铁芯4和绕制在铁芯4上的变压器绕组，所述变压器绕组包括原边绕组1、副边绕组2和平衡绕组3。其中，原边绕组1为高压绕组，副边绕组2为低压绕组。
优选的，所述平衡绕组3、副边绕组2和原边绕组1按照由内向外的顺序依次绕制在铁芯4上。
如图3所示，副边绕组2的三相(即a相、b相和c相)中的每相各沿其轴向分裂为2个副边分裂绕组，三相分裂后得到的6个副边分裂绕组之间相互绝缘，每个副边分裂绕组上均带有若干个输出抽头。换言之，副边绕组的三相总共分裂为6个相互绝缘且带若干个输出抽头的副边分裂绕组(单相绕组)，副边绕组的三相之间互相独立无公共点。
优选的是，本实施例中，每个副边分裂绕组可带有6个输出抽头。
由于副边绕组的6个副边分裂绕组之间相互绝缘，副边绕组的三相之间相互独立无公共点，且每个副边分裂绕组均有若干个输出抽头输出，根据负荷不同采取对应的绕组，因此负载不平衡程度会很大，而允许值可在20％不平衡情况下长期运行，为确保变压器产品的抗短路能力，优选副边绕组2采用箔绕方式进行绕制。
如图4所示，所述平衡绕组的三相(即a相、b相和c相)中的每相平衡绕组沿其轴向分裂为2个分裂绕组，平衡绕组的三相之间为三角形联接且无输出。这样，在平衡绕组的三相中，每相的分裂绕组均与其他相的分裂绕组分别连接，由于每相具有2个分裂绕组，因此共同构成两个三角形结构(即图4中的T1和T2)。所述每个三角形结构各自带有2个抽头，所述2个抽头相互联接。
其中，平衡绕组3的作用如下：第一，能够提供高次谐波通道，改善感应电动势波形，平衡绕组作为三角形连接的绕组能为3N(N＝1，2，3...)次谐波电流提供通路，改善感应电动势波形，进而保证变压器的输出电压接近于正弦波，以确保供电质量，防止电力系统中的继电保护误动作，避免造成不必要的损失；第一，能够提高变压器带不平衡负载的能力，以稳定电压中性点，变压器在运行时会出现三相负载不平衡、短路、断路、单相或双相电压升高或降低等现象，这些现象的发生将导致变压器三相电压不对称，当不对称分量分解的零序分量所对应的磁通在变压器铁芯中流通时，由于三相磁通在同一瞬间大小相等、方向相同，所以每个铁芯柱上所流通的零序分量磁通不能以其他两柱为回路，对于普通的三相三柱式铁心结构而言由于变压器中不具有平衡绕组，因此零序分量磁通通常以夹件、压钉、拉板等部件来构成回路，因而产生能量损失，而且随着变压器的容量和电压等级的增大能量损失会成指数上升的趋势，而本实施例中的变压器由于具有带封闭三角形结构的平衡绕组，因而零序磁通将会在三角形结构的平衡绕组中感应出零序电势，同时产生零序电流，零序电流与绕组的匝数的乘积便形成了磁势，根据磁势平衡原理，它将阻止零序磁通在铁芯柱中的流通，提高了对不平衡负载的可靠供电能力；3、能够改善变压器的零序阻抗。
优选的，如图2所示，为了消除三次谐波电压，减小三次谐波在金属结构件中引起的涡流损耗，本实施例中，原边绕组的三相(即A相、B相和C相)之间采用三角形联接，每相原边绕组沿其轴向分裂为上下对称的2个原边分裂绕组，即两个原边分裂绕组的结构完全相同，且所述2个原边分裂绕组之间并联联接。每个原边分裂绕组上均可带有分接抽头。分接抽头的数量可为3个或3个以上，以扩大该变压器的调压范围，使其调压范围可达到±10％。
由于多晶硅多对棒还原炉及氢化炉用的变压器要求容量较大，故原边绕组1中的电流较大，为减小其导线中的涡流损耗，降低其绕制难度，因而优选将原边绕组1设计为上下两半完全一致(即对称分布)的双分裂结构，且两个原边分裂绕组并联后输出。
本实施例中，所述铁心采用高导磁冷轧取向硅钢片，优选铁心的叠片方式采用45°角全斜五级步进叠片方式叠积形成。
进一步优选的，铁芯为无穿孔螺杆铁心，并采用拉板及绑扎结构进行固定，从而能有效降低空载电流、激磁电流、磁滞损耗及噪声。
本实施例中的多晶硅用干式变压器采用三相输入六个单相输出，副边绕组中的6个副边分裂绕组各带一个负载，其各档位在不同阶段单独使用或某几个档位同时使用时对原边绕组要求有一定的阻抗，电压、电流变化范围宽及负载阻抗变化大，使得6个副边分裂绕组能够满足负载不平衡程度在20％左右长期运行。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种多晶硅用干式变压器，包括铁芯和绕制在铁芯上的变压器绕组，所述变压器绕组包括原边绕组和副边绕组，其特征在于，该变压器为三相变压器，所述副边绕组的三相中的每相沿其轴向分裂为2个副边分裂绕组，副边绕组的三相分裂后得到的6个副边分裂绕组之间相互绝缘，各副边分裂绕组上均带有输出抽头；该变压器还包括平衡绕组，每相平衡绕组沿其轴向分裂为2个分裂绕组，平衡绕组的三相之间的联接为三角形联接且无输出。
2.如权利要求1所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，每相原边绕组沿其轴向分裂为上下对称的2个原边分裂绕组，且所述2个原边分裂绕组之间并联联接，所述原边绕组的三相之间的联接为三角形联接。
3.如权利要求2所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，所述每个原边分裂绕组上带有分接抽头。
4.如权利要求1所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，所述副边绕组采用箔绕方式绕制。
5.如权利要求1所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，所述平衡绕组带有2个抽头，所述2个抽头相互联接。
6.如权利要求1～5任一项所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，所述平衡绕组、副边绕组和原边绕组按照由内向外的顺序依次绕制在所述铁芯上。
7.如权利要求1～5任一项所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，铁芯为无穿孔螺杆铁心，且铁芯由高导磁冷轧取向硅钢片叠积而成。
8.如权利要求7所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，铁芯采用45°全斜五级步进叠片方式叠积形成。
9.如权利要求1～5任一项所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，所述原边绕组为高压绕组，副边绕组为低压绕组。
10.如权利要求1～5任一项所述的多晶硅用干式变压器，其特征在于，该变压器为整流变压器。
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