CN204497035U - 油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油浸式变压器，所述变压器包括：油箱、调压装置、冷却装置、绝缘套管及设于所述油箱中的变压器器身，所述变压器器身包括铁芯、高压线圈及低压线圈，所述铁芯的铁芯柱位于所述高压线圈及所述低压线圈内部，其中，所述高压线圈采用QZY-2/180H漆包线，所述低压线圈采用F级单膜加双玻璃丝包扁铜线，所述高压线圈的层间绝缘纸、所述低压线圈的层间绝缘纸、所述高压线圈的端绝缘材料及所述低压线圈的端绝缘材料为F级绝缘纸。本实用新型的油浸式变压器采用了绝缘耐热性能更好的绝缘材料，可显著提高油浸式变压器的过载能力，能满足长期低负荷及短期短时段高负荷用电状况的供电要求。

Description

油浸式变压器

技术领域

本实用新型涉及配电领域，尤其涉及一种油浸式变压器，该油浸式变压器具有高过载能力。

背景技术

多种因素致使我国居民用电越来越多。首先，随着国内经济的快速发展，城乡居民收入水平持续增加；再者，城乡一体化使城乡居民居住地更加集中；其次，家电下乡促进居民家电愈来愈普及，且家电的种类也愈来愈多。

与此同时，在春节等特殊用电高峰时段，外出务工人员集中返乡，农村用电负荷增长更加明显，即使对于日常能满足正常供电甚至轻载运行的配变台区，用电负荷也会达到正常月份的1.5至2倍。这种变化对于电力供应来说，体现了两个极端：在特殊季节和时段，例如农忙、大型集会、春节等，电力负荷成倍增加，而在除此之外的其他季节和时段，用电负荷又非常小。

因此，当前的用电现状对企业的供电水平提出了新的要求。既要满足长期小负载状况下的电力需求，又要满足用户短期、短时数倍负载状况下对供电可靠性的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种油浸式变压器，以满足长期低负荷及短期短时段高负荷用电状况的供电要求。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种油浸式变压器，包括：油箱、调压装置、冷却装置、绝缘套管及设于所述油箱中的变压器器身，所述变压器器身包括铁芯、高压线圈及低压线圈组成，所述铁芯的铁芯柱位于所述高压线圈及所述低压线圈内部，所述高压线圈包括至少两层高压绕制线圈，所述低压线圈包括至少两层低压绕制线圈；相邻的高压绕制线圈之间及相邻的低压绕制线圈之间夹设层间绝缘纸；其中，所述高压线圈采用QZY-2/180H漆包线，所述低压线圈采用F级单膜加双玻璃丝包扁铜线，所述高压线圈的层间绝缘纸、所述低压线圈的层间绝缘纸、所述高压线圈的端绝缘材料及所述低压线圈的端绝缘材料为F级绝缘纸。

一个实施例中，所述高压线圈套设于所述低压线圈的外侧。

一个实施例中，至少一层所述层间绝缘纸上设有油道撑条，以形成线圈层间油道，其中，所述油道撑条采用环氧玻璃板材制成。

一个实施例中，所述冷却装置由波纹散热片制成，且设置于所述油箱的周壁上，所述波纹散热片内侧设有导油板。

一个实施例中，所述铁芯采用高磁密冷轧取向硅钢片制成。

本实用新型实施例的油浸式变压器采用超低温设计，通过采用绝缘耐热性能更好的高压线圈及低压线圈的层间绝缘纸、线间绝缘材料及端绝缘材料，可以降低高压线圈及低压线圈对变压器油的温升，显著提高油浸式变压器的过载能力。进一步，通过设置波纹散热片增加油箱对变压器油的散热面积，降低顶层变压器油对外部空气的温升，从而可以确保油浸式变压器在高过载情况下运行时，各部分温升不超过限定值，能够满足长期低负荷及短期短时段高负荷用电状况的供电要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的油浸式变压器的立体结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中油浸式变压器的变压器器身的剖面俯视示意图；

图3为本实用新型一个实施例的油浸式变压器的高过载配变温升试验的曲线图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

本实用新型实施例提供一种油浸式变压器，如图1所示，该油浸式变压器包括：油箱10、调压装置13、冷却装置11、绝缘套管12及设于该油箱10中的变压器器身(图1中未示出)。

油箱10内部盛有变压器油，变压器器身置于该油箱10内并被该变压器油浸没，以提高其绝缘强度，并使其免受潮气侵蚀。

该变压器器身包括铁芯、高压线圈及低压线圈组成，该铁芯的铁芯柱位于该高压线圈及该低压线圈内部。该高压线圈包括至少两层高压绕制线圈，该低压线圈包括至少两层低压绕制线圈。相邻的高压绕制线圈之间及相邻的低压绕制线圈之间夹设有层间绝缘纸；其中，高压线圈的线间绝缘材料、低压线圈的线间绝缘材料、高压线圈的层间绝缘纸、低压线圈的层间绝缘纸、高压线圈的端绝缘材料及低压线圈的端绝缘材料的绝缘耐热等级均为B级以上。高压线圈可位于低压线圈的外侧或内侧。

本实用新型实施例的油浸式变压器所选取的层间绝缘绝缘材料、线间绝缘材料、端绝缘材料的绝缘耐热性能好，有利于提高高压线圈及低压线圈的绝缘性能，进而提高油浸式变压器的高过载能力。

本实用新型实施例中，至少有一层上述层间绝缘纸上设置油道撑条，以形成线圈层间油道。该油道撑条可采用环氧玻璃板材制成。一个实施例中，高压线圈包括n层(n为大于或等于2的整数)高压绕制线圈，例如n为2、5、7或9，高压线圈中，设有油道撑条的层间绝缘纸的层数可以是n-1到1的任一整数；低压线圈包括m层(m为大于或等于2的整数)低压绕制线圈，例如m为2或4，低压线圈中，设有油道撑条的层间绝缘材料的层数可以是m-1到1的任一整数；高压线圈和低压线圈可以均设有线圈层间油道，也可以其中一个设有线圈层间油道，另一个不设置线圈层间油道。

本实用新型实施例中，层间绝缘纸可以是多种不同绝缘纸。高压线圈夹设的层间绝缘纸和低压线圈夹设的层间绝缘纸可以相同或不同。上述层间绝缘纸的绝缘耐热等级为B级以上，较佳地，高于常规油浸式变压器的绝缘材料的绝缘耐热等级(例如A级)。

本实用新型实施例的油浸式变压器可以是多种不同类型的变压器，例如单相变压器或三相变压器。本实用新型实施例中，仅以三相变压器进行说明，并非用以限定本实用新型。

图2为本实用新型一个实施例中油浸式变压器的变压器器身的剖面俯视示意图。如图2所示，变压器器身中，铁芯含有三个铁芯柱203，每个铁芯柱203上套设有高压线圈201及低压线圈202，且高压线圈201套设在低压线圈202外侧。铁芯主要用于完成电能-磁能-电能转换。高压线圈201和低压线圈202用于高压和低压间的转换。

本实用新型实施例中，铁芯可采用高磁密冷轧取向硅钢片制成。叠装而成的硅钢片可作为叠铁芯配电变压器的铁芯，绕制而成的硅钢片可作为卷铁芯配电变压器的铁芯。铁芯在全自动硅钢片裁剪和叠装流水线上进行剪切和搭叠，以保证满足铁芯剪切和叠装的工艺要求。此外，铁芯需要夹件、绝缘垫块等附件配合构成铁芯装置，以使铁芯绝缘固定于油箱内。高压线圈和低压线圈套装铁芯装置后即可放置在油箱内。

本实用新型实施例中，高压线圈201和低压线圈202可采用Dyn11或Yyn0联结组别。高压线圈201和低压线圈202之间设有主空道206。该主空道206可由绝缘纸板和固定其上的撑条构成。

本实用新型实施例中，该高压线圈201包括七层高压绕制线圈，该低压线圈202包括两层低压绕制线圈205。相邻的高压绕制线圈之间夹设有层间绝缘纸204，高压线圈201设有撑条，以形成高压线圈中的油道。低压线圈202设有撑条，以形成低压线圈中的油道。

本实用新型实施例中，油浸式变压器的所有高温部位均采用耐高温的绝缘材料。高压线圈201及/或低压线圈202采用铜导线或铜箔绕制而成。若采用铜导线绕制，高压线圈201和低压线圈202的线间绝缘材料可采用漆包绝缘或纸包绝缘。油浸式变压器的低压线圈除小容量采用铜导线以外，可采用铜箔绕制成圆筒式结构，高压线圈也可采用多层圆筒式结构，使其绕组具有安匝分布平衡、漏磁小、机械强度高及抗短路能力强的优点。

一个实施例中，高压线圈201的导线/电磁线可采用QZY-2/180H级漆包线，低压线圈202的导线/电磁线可采用F级单膜加双玻璃丝包扁铜线，高压线圈的层间绝缘纸、低压线圈的层间绝缘纸、高压线圈的端绝缘材料和低压线圈的端绝缘材料可使用F级绝缘纸，例如F级DMD绝缘纸。

一个实施例中，油箱10中变压器油的闪点和燃点高于变压器器身中所有绝缘材料的耐热等级所规定的温度值，例如大于155℃。变压器油可以是具有高闪点和高燃点的矿物油。变压器器身中的所有绝缘材料可以包括高压线圈的线间绝缘材料、低压线圈的线间绝缘材料、高压线圈的层间绝缘纸、低压线圈的层间绝缘纸、高压线圈的端绝缘材料及低压线圈的端绝缘材料。

现有技术中，油浸式变压器的绝缘材料通常为A级，变压器过载能力较差。

然而，在本实用新型实施例中，采用绝缘耐热耐压性能更好的绝缘材料，使得油浸式变压器在过载运行时，其高压线圈和低压线圈绕组的平均温升及最热点温升均不超过各绝缘材料所允许的温升限值，从而确保产品不会在规定的过载倍数情况下发生快速的寿命折损或因严重过热而导致绝缘击穿。

本实用新型实施例选取高闪点和高燃点的变压器油可以进一步确保油浸式变压器的绝缘耐热性能。

如图1所示，该冷却装置11设置在油箱10的周壁上，该冷却装置11可由波纹散热片制成，该波纹散热片可焊接在油箱10上。波纹散热片是由薄板折叠加工而成，其不仅可使油浸式变压器在运行具有良好的散热性能，还可利用其膨胀性能缓解油箱内部压力的上升。波纹散热片的内侧还可焊接导油板，可以减少波纹散热片对变压器油的油流的阻挡或限值作用，同时优化其安装与布置方式，加强改善油循环，从而保证油浸式变压器达到快速散热的目的。

再如图1所示，绝缘套管12与高、低压线圈连接，放置在油箱10顶部，其可包括高压瓷套和低压瓷套，其中，高压瓷套与高压线圈201连接，低压瓷套与低压线圈202连接。调压装置13可为无励磁分接开关，与高压线圈201连接，置于油箱10顶部。油箱10顶部还可设有压力释放阀14、油位计15、温度计座等附件。油样活门16可设置在油箱10侧面底部。此外，油位计16附件的浮子采用不绣钢材质制作，防止温度过高对油位显示产生影响

本实用新型实施例的油浸式变压器采用超低温设计和快速散热结构设计，通过选取绝缘耐热性能更好的层间绝缘纸及其他绝缘材料，以增加变压器器身的绝缘耐热性能，降低高压线圈及/或低压线圈对变压器油的温升，并可通过设置波纹散热片增加油箱对变压器油的散热面积，降低了顶层变压器油对外部空气的温升，从而可以确保油浸式变压器在高过载情况下运行时，各部分温升不超过限定值。

本实用新型实施例的油浸式变压器可以多种方式进行供电。一个实施例中，油浸式变压器在一天24h内，油浸式变压器的负荷运行阶段可包括：1.5倍额定容量6h、1.75倍额定容量3h及2.0倍额定容量1h。换言之，1.5倍额定容量6h、1.75倍额定容量3h及2.0倍额定容量1h可以在20h内的任意时间点内。一天24h的其余时间，油浸式变压器可按小于或等于1倍的额定容量负荷运行。

一个实施例中，油浸式变压器的负荷运行阶段还可包括1倍额定容量10h。

一个实施例中，上述1.5倍额定容量6h包括负荷上升阶段3h及负荷下降阶段3h；上述1.75倍额定容量3h包括负荷上升阶段1.5h及负荷下降阶段1.5h。

图3为本实用新型一个实施例的油浸式变压器的高过载配变温升试验的曲线图。如图3所示，本实用新型实施例的油浸式变压器可在正常温升试验要求的基础上，在连续负荷运行24h的过程中，油浸式变压器的负荷运行阶段包括依次为1倍额定容量10h、1.5倍额定容量3h、1.75倍额定容量1.5h、2.0倍额定容量1h、1.75倍额定容量1.5h及1.5倍额定容量3h。

现有的油浸式变压器较佳地是在70％～80％的负荷下运行，其在两倍过载负荷下只能持续运行几分钟，而本实用新型实施例的油浸式变压器在两倍过载负荷下可以持续运行一小时，具有高的过载能力，在用电高峰供电期间具有突出的供电能力。使本实用新型实施例的油浸式变压器按上述实施例中负荷情况进行供电，一方面，可发挥油浸式变压器高过载能力的优势，以满足用电高峰时用户对供电水平的要求；另一方面，可尽可能降低电力损耗。因此，本实用新型实施例的油浸式变压器可以兼顾用电需求和节能降耗的方式负荷运行。

本实用新型实施例的油浸式变压器具有较低的空载损耗，不但能满足长期低负荷运行的需求，还能满足短期、短时段高负荷运行的供电可靠性要求，可有效防止配电变压器烧毁，提高配电变压器过载能力及安全运行水平。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种油浸式变压器，包括：油箱、调压装置、冷却装置、绝缘套管及设于所述油箱中的变压器器身，所述变压器器身包括铁芯、高压线圈及低压线圈，其特征在于，

所述铁芯的铁芯柱位于所述高压线圈及所述低压线圈内部，所述高压线圈包括至少两层高压绕制线圈，所述低压线圈包括至少两层低压绕制线圈；相邻的高压绕制线圈之间及相邻的低压绕制线圈之间夹设层间绝缘纸；

其中，所述高压线圈采用QZY-2/180H漆包线，所述低压线圈采用F级单膜加双玻璃丝包扁铜线，所述层间绝缘纸、所述高压线圈的端绝缘材料及所述低压线圈的端绝缘材料为F级绝缘纸。

2.如权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述高压线圈套设于所述低压线圈的外侧。

3.如权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，至少一层所述层间绝缘纸上设有油道撑条，以形成线圈层间油道，其中，所述油道撑条采用环氧玻璃板材制成。

4.如权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述冷却装置由波纹散热片制成，且设置于所述油箱的周壁上，所述波纹散热片内侧设有导油板。

5.如权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述铁芯采用高磁密冷轧取向硅钢片制成。