CN205230794U - Vv接线卷铁心牵引变压器 - Google Patents

Abstract

Vv接线卷铁心牵引变压器，涉及一种变压器。目前，Vv接线卷铁心牵引变压器采用叠片式铁心，硅钢片用量大，空载损耗高。本实用新型包括两个单相变压器，两单相变压器通过接线合成一牵引变压器，两单相变压器均包括铁心及外绕于铁心的绕组，铁心为由硅钢片卷制而成的圆截面单框闭合结构，单框闭合结构的铁心构成两个主柱和上、下铁轭；一个单相变压器设一个单框闭合结构的铁心，同一单相变压器的低压绕组串联，同一单相变压器的高压绕组串联；两单相变压器设于同一箱体中或单独设于两箱体中。本技术方案的硅钢片用量小，空载损耗降。

Description

Vv接线卷铁心牵引变压器

技术领域

本实用新型涉及一种变压器，尤其指Vv接线卷铁心牵引变压器。

背景技术

目前，我国用于直供方式电气化铁路的牵引变压器铁心结构均采用叠片式铁心。采用叠片式铁心的缺点是硅钢片用量大，空载损耗高。在变压器铁心叠片的裁剪和叠装过程中，叠片的毛刺大，叠片拐角处的搭接宽度，都直接影响到变压器空载损耗。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供Vv接线卷铁心牵引变压器，以达到降低空载损耗的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：包括两个单相变压器，两单相变压器通过接线合成一牵引变压器，两单相变压器均包括铁心及外绕于铁心的绕组，铁心为由硅钢片卷制而成的圆截面单框闭合结构，单框闭合结构的铁心构成两个主柱和上、下铁轭；一个单相变压器设一个单框闭合结构的铁心，同一单相变压器的低压绕组串联，同一单相变压器的高压绕组串联；两单相变压器设于同一箱体中或单独设于两箱体中。牵引变压器的铁心结构采用卷铁心结构形式，可使硅钢片用量明显减小，空载损耗降低30%左右，空载电流和变压器噪音明显减小，有利于减小外形体积，节省材料。两单相变压器通过内部或者外部的连接，合成一个独立的Vv接线卷铁心牵引变压器。两个单相的变压器，可以根据产品现场的运输条件、变压器的容量大小等，设计为两个独立的单相变压器，即分箱变压器，通过外部接线连成VV接线的三相牵引变压器；也可以设计为两个单相变压器共用一个箱体，通过内部接线连成VV接线的三相变压器，即共箱变压器。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

由单框闭合结构的铁心构成的两主柱和上、下铁轭的截面积及截面的外形尺寸均相等。直接通过绕制就可以加工方便，结构简单。

两单相变压器分别为第一单相变压器、第二单相变压器，第一单相变压器包括第一主柱、第二主柱、外绕于第一主柱的第一低压绕组、同心外绕于第一低压绕组的第一高压绕组、外绕于第二主柱的第二低压绕组、同心外绕于第二低压绕组的第二高压绕组；第二单相变压器包括第三主柱、第四主柱、外绕于第三主柱的第三低压绕组、同心外绕于第三低压绕组的第三高压绕组、外绕于第四主柱的第四低压绕组、同心外绕于第四低压绕组的第四高压绕组；第一低压绕组与第二低压绕组串联；第一高压绕组、第二高压绕组串联；第三低压绕组与第四低压绕组串联；第三高压绕组、第四高压绕组串联。

所述的第一单相变压器为AB相变压器，所述的第二单相变压器为BC相变压器；第一高压绕组的起头引出作为A相进线端；第一高压绕组的末头与第二高压绕组的末头相连，第二高压绕组的起头与第三高压绕组的起头引出作为B相进线端，第三高压绕组的末头与第四高压绕组的末头相连，第四高压绕组的起头引出作为C相进线端。

第一低压绕组的起头引出作为T1相出线端，第一低压绕组的末头和第二低压绕组的末头相连接；第二低压绕组的起头引出作为X1相出线端；第三低压绕组的起头引出作为T2相出线端，第三低压绕组的末头和第四低压绕组的末头相连接；第四低压绕组的起头引出作为X2相出线端。

X1相出线端与T2相出线端之间交叉换位，使T1相出线端、T2相出线端、X1相出线端、X2相出线端按顺依次排列。

X1相出线端与T2相出线端通过交叉引线自换位装置实现交叉换位，所述的交叉引线自换位装置包括芯体，所述的芯体壁中开设螺旋引线通道，所述的螺旋引线通道包括第一螺旋引线通道和第二螺旋引线通道，第一螺旋引线通道和第二螺旋引线通道的进线口均位于芯体的其中一个端面，第一螺旋引线通道和第二螺旋引线通道的出线口均位于芯体的另一个端面，第一螺旋引线通道和第二螺旋引线通道在芯体壁中同向螺旋半周，使同一螺旋引线通道的进线口和出线口在芯体两端面的位置互换。通过进线口和出线口的对称交叉换位实现引线交叉自动换位。

所述的芯体中间轴向设有贯穿的圆柱孔，所述的芯体中间贯穿的圆柱孔中设置有“Ⅹ”型龙骨架。芯体中间的贯穿孔便于绝缘油油流散热；采用“Ⅹ”型龙骨架来支撑，能够让芯体内部形成多个油和纸筒所构成大油道厚纸筒的绝缘屏障，充分保证了交叉引线之间的绝缘性能。

第一螺旋引线通道和第一螺旋引线通道沿着芯体轴向呈同向螺旋状等距同步旋转，且之间的距离始终保持不变。螺旋引线通道是沿着芯体轴向呈同向螺旋状等距同步旋转的，之间的距离始终保持不变。通过同向螺旋状等距同步旋转的方式可以实现最短距离的交叉换位。

芯体上设有多个径向的小通孔，所述的小通孔与螺旋引线通道相通；所述的小通孔的直径大于或等于螺旋引线通道的直径。两条螺旋引线通道的侧向沿着两条通道中心线上均匀分布有多个小通孔，小通孔垂直于芯体侧面，通孔的直径大于或等于螺旋引线通道的直径，可方便绝缘油进入引线通道，在引线有电流通过发热时，通过油流带走热量，起到散热的作用。

有益效果：（1）采用卷铁心结构，可使硅钢片用量比传统叠铁心的用量减少15%左右；（2）空载损耗降低30%左右；（3）变压器噪音能够减小20dB左右；（4）外形尺寸能比传统叠铁心结构缩小10%左右。（5）通过内部的特殊换位通道，使得引线在进与出的一个过程中就实现了换位，不仅避免了实用繁琐复杂的引线夹持装置，同时还能有效的防止引线之间的放电，更好的保证了变压器的安全稳定运行。

附图说明

图1A是本实用新型主视结构示意图。

图1B是本实用新型俯视结构示意图。

图2是本实用新型的交叉引线自换位装置的装配示意图。

图3是本实用新型的交叉引线自换位装置侧透视结构示意图。

图4是本实用新型的交叉引线自换位装置俯视结构示意图。

图中：1—第一主柱；2—第二主柱；3—第三主柱；4—第四主柱；5—AB相变压器；6—BC相变压器；7—第一高压绕组；8—第一低压绕组；9—第二高压绕组；10—第二低压绕组；11—第三高压绕组；12—第三低压绕组；13—第四高压绕组；14—第四低压绕组；A、B、C—高压侧输入端；T1、T2、X1、X2—低压侧输出端；15-交叉引线自换位装置；1501-芯体；1502-螺旋引线通道；1521-第一螺旋引线通道；1522-第二螺旋引线通道；1503-“Ⅹ”型龙骨架；1504-豁口；1505-环形隔离壁；1506-小通孔；1507-引线；1508-导线夹。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1A、1B所示，本技术方案包括两个单相变压器，两单相变压器通过接线合成一牵引变压器，两单相变压器均包括铁心及外绕于铁心的绕组，铁心为由硅钢片卷制而成的圆截面单框闭合结构，单框闭合结构的铁心构成两个主柱和上、下铁轭；一个单相变压器设一个单框闭合结构的铁心，同一单相变压器的低压绕组串联，同一单相变压器的高压绕组串联；两单相变压器设于同一箱体中或单独设于两箱体中。牵引变压器包括第一主柱1、第二主柱2、第三主柱3、第四主柱4及同心绕制于卷铁心柱上的第一高压绕组7、第一低压绕组8、第二高压绕组9、第二低压绕组10、第三高压绕组11、第三低压绕组12、第四高压绕组13、第四低压绕组14，由此构成了AB相变压器5第一单相变压器和BC相变压器6第二单相变压器两个单相变压器。其中第一低压绕组8、第二低压绕组10、第三低压绕组12、第四低压绕组14均作为Vv接线牵引变压器的低压绕组分别绕制于第一主柱1、第二主柱2、第三主柱3、第四主柱4上，而第一高压绕组7、第二高压绕组9、第三高压绕组11、第四高压绕组13则均作为Vv接线牵引变压器的高压绕组分别绕制于第一低压绕组8、第二低压绕组10、第三低压绕组12、第四低压绕组14之上。

D和D’分别为第一高压绕组7的起头和末头、d和d’分别为第一低压绕组8的起头和末头、E和E’分别为第二高压绕组9的起头和末头、e和e’分别为第二低压绕组10的起头和末头、F和F’分别为第三高压绕组11的起头和末头、f和f’分别为第三低压绕组12的起头和末头、G和G’分别为第四高压绕组13的起头和末头、g和g’分别为第四低压绕组14的起头和末头，分别从绕组两端引出绕组的电缆接头。

在Vv接线卷铁心牵引变压器的设计时，依据技术协议的要求，分别设计出容量相同或者不同的AB相变压器5和BC相变压器6，然后按照规定好的容量排序，从左至右依次排列好AB相变压器5和BC相变压器6。A相、B相、C相为Vv接线卷铁心牵引变压器的进线端的相序标示。T1相、T2相、X1相、X2相为Vv接线卷铁心牵引变压器的出线端的相序标示。

AB相变压器5的第一高压绕组7的起头D直接引出作为Vv接线卷铁心牵引变压器进线端的A相，BC相变压器6的第四高压绕组14的起头G直接引出作为Vv接线卷铁心牵引变压器进线端的C相，第一高压绕组7的末头D’引出后和第二高压绕组9的末头E’串联后，由第二高压绕组9的起头E引出。同理，BC相变压器6的第四高压绕组14的末头G’引出后和第三高压绕组11的末头F’串联后，由第三高压绕组11的起头F引出。然后，结合与前所述的AB相变压器5中的第二高压绕组9的起头E，两者之间进行并联，然后引出作为Vv接线卷铁心牵引变压器进线端的B相。

AB相变压器5的第一低压绕组8的起头d直接引出，作为Vv接线卷铁心牵引变压器出线端的T1相，末头d’和第二低压绕组10的末头e’相互串联，由第二低压绕组10的起头e引出，作为Vv接线卷铁心牵引变压器进线端的X1相。同理，BC相变压器6的第四低压绕组14的起头g直接引出，作为Vv接线卷铁心牵引变压器出线端的X2相，末头g’和第三低压绕组12的末头f’相互串联，由第三低压绕组12的起头f引出，作为Vv接线卷铁心牵引变压器进线端的T2相。

X1相出线端与T2相出线端通过交叉引线自换位装置15实现交叉换位。交叉引线自换位装置15如图2、3、4所示，其包括芯体1501，芯体1501壁中开设螺旋引线通道1502，螺旋引线通道1502包括第一螺旋引线通道1521和第二螺旋引线通道1522，第一螺旋引线通道1521和第二螺旋引线通道1522的进线口均位于芯体1501的其中一个端面，第一螺旋引线通道1521和第二螺旋引线通道1522的出线口均位于芯体1501的另一个端面，第一螺旋引线通道1521和第二螺旋引线通道1522在芯体1501壁中同向螺旋半周，使同一螺旋引线通道的进线口和出线口在芯体1501两端面的位置互换。

为了方便的实现引线交叉自动换位，并且便于散热，防止引线之间的放电，更好的保证变压器的安全稳定运行，芯体1501中间轴向设有贯穿的圆柱孔，芯体1501中间贯穿的圆柱孔中设置有“Ⅹ”型龙骨架1503，两条螺旋引线通道1502的进线口位于芯体1501的其中一个端面，两条螺旋引线通道1502的出线口位于芯体1501的另一个端面，螺旋引线通道1502是沿着芯体1501轴向呈同向螺旋状等距同步旋转的，之间的距离始终保持不变，两条螺旋引线通道进线口和出线口换位，每条螺旋引线通道1502的侧向沿着两条通道中心线上均匀分布有3个小通孔1506，小通孔1506垂直于芯体1501侧面，小通孔1506的直径与两条螺旋引线通道1502的直径大小相等，芯体1501端面进线口和出线口的位置设置有大于螺旋引线通道1502的豁口1504，芯体1501的两端面的内侧设有高于端面的环形隔离壁1505。

在产品设计初期，根据变压器的电压等级和容量，通过计算后确定引线电缆1507的规格，然后确定螺旋引线通道1502直径能够保证引线电缆1507能够顺利穿过；根据变压器电压等级，确定引线电缆1507之间的绝缘距离，最后确定螺旋引线通道1502的弧长距离，确保绝缘距离能够满足试验要求，通过变压器布置图，计算出螺旋引线通道1502交叉换位处的空间距离，然后合理选用交叉引线自换位装置的芯体1501长度和芯体1501外围端面高度尺寸。

在装配过程中，将两根引线电缆1507分别穿过螺旋引线通道1502，然后顺着螺旋引线通道1502自然引出，此时两个引线电缆1507的换位已经在内部完成。

根据变压器电压等级和绝缘距离，来确定交叉引线自换位装置以外的导线绝缘厚度，在引线电缆1507的进出口位置，要控制好拔梢的长度，最后通过分布在交叉引线自换位装置两边的导线夹1508来夹持两根引线电缆1507，并且使引线电缆1507处于完全伸展状态，从而使交叉引线自换位装置也处于一个相对水平位置固定的状态。

交叉引线自换位装置安装完毕后，确保“Ⅹ”型龙骨架1503所在的芯体1501中间贯穿圆柱孔通道是无堵塞状态，确保每个小通孔1506内可以让绝缘油自由流动，以保证引线电缆1507的热量被油流及时带走。

以上图1A、1B、2、3、4所示的Vv接线卷铁心牵引变压器是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：包括两个单相变压器，两单相变压器通过接线合成一牵引变压器，两单相变压器均包括铁心及外绕于铁心的绕组，铁心为由硅钢片卷制而成的圆截面单框闭合结构，单框闭合结构的铁心构成两个主柱和上、下铁轭；一个单相变压器设一个单框闭合结构的铁心，同一单相变压器的低压绕组串联，同一单相变压器的高压绕组串联；两单相变压器设于同一箱体中或单独设于两箱体中。

2.根据权利要求1所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：由单框闭合结构的铁心构成的两主柱和上、下铁轭的截面积及截面的外形尺寸均相等。

3.根据权利要求1所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：两单相变压器分别为第一单相变压器、第二单相变压器，第一单相变压器包括第一主柱（1）、第二主柱（2）、外绕于第一主柱（1）的第一低压绕组（8）、同心外绕于第一低压绕组（8）的第一高压绕组（7）、外绕于第二主柱（2）的第二低压绕组（10）、同心外绕于第二低压绕组（10）的第二高压绕组（9）；第二单相变压器包括第三主柱（3）、第四主柱（4）、外绕于第三主柱（3）的第三低压绕组（12）、同心外绕于第三低压绕组（12）的第三高压绕组（11）、外绕于第四主柱（4）的第四低压绕组（14）、同心外绕于第四低压绕组（14）的第四高压绕组（13）；第一低压绕组（8）与第二低压绕组（10）串联；第一高压绕组（7）、第二高压绕组（9）串联；第三低压绕组（12）与第四低压绕组（14）串联；第三高压绕组（11）、第四高压绕组（13）串联。

4.根据权利要求3所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：所述的第一单相变压器为AB相变压器（5），所述的第二单相变压器为BC相变压器（6）；第一高压绕组（7）的起头引出作为A相进线端；第一高压绕组（7）的末头与第二高压绕组（9）的末头相连，第二高压绕组（9）的起头与第三高压绕组（11）的起头引出作为B相进线端，第三高压绕组（11）的末头与第四高压绕组（13）的末头相连，第四高压绕组（13）的起头引出作为C相进线端。

5.根据权利要求4所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：第一低压绕组（8）的起头引出作为T1相出线端，第一低压绕组（8）的末头和第二低压绕组（10）的末头相连接；第二低压绕组（10）的起头引出作为X1相出线端；第三低压绕组（12）的起头引出作为T2相出线端，第三低压绕组（12）的末头和第四低压绕组（14）的末头相连接；第四低压绕组（14）的起头引出作为X2相出线端。

6.根据权利要求5所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：X1相出线端与T2相出线端之间交叉换位，使T1相出线端、T2相出线端、X1相出线端、X2相出线端按顺依次排列。

7.根据权利要求6所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：X1相出线端与T2相出线端通过交叉引线自换位装置实现交叉换位，所述的交叉引线自换位装置包括芯体（1501），所述的芯体（1501）壁中开设螺旋引线通道（1502），所述的螺旋引线通道（1503）包括第一螺旋引线通道（1521）和第二螺旋引线通道（1522），第一螺旋引线通道（1521）和第二螺旋引线通道（1522）的进线口均位于芯体（1501）的其中一个端面，第一螺旋引线通道（1521）和第二螺旋引线通道（1522）的出线口均位于芯体（1501）的另一个端面，第一螺旋引线通道（1521）和第二螺旋引线通道（1522）在芯体（1501）壁中同向螺旋半周，使同一螺旋引线通道的进线口和出线口在芯体（1501）两端面的位置互换。

8.根据权利要求7所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：所述的芯体（1501）中间轴向设有贯穿的圆柱孔，所述的芯体（1501）中间贯穿的圆柱孔中设置有“Ⅹ”型龙骨架（1503）。

9.根据权利要求7所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：第一螺旋引线通道（1521）和第一螺旋引线通道（1522）沿着芯体（1501）轴向呈同向螺旋状等距同步旋转，且之间的距离始终保持不变。

10.根据权利要求7所述的Vv接线卷铁心牵引变压器，其特征在于：芯体上设有多个径向的小通孔（1506），所述的小通孔与螺旋引线通道（1502）相通；所述的小通孔（1506）的直径大于或等于螺旋引线通道（1502）的直径。