CN205406267U - 一种高温超导变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温超导变压器，包括三相铁芯、三个线圈、三个低温容器、一对上夹件、三个高压接线铜排和三个低压接线铜排。线圈采用截面呈扁平状的高温超导带材绕制，该超导带材是由不锈钢基带上覆盖一层钇钡铜氧超导体薄膜形成；三个高压接线铜排和三个低压接线铜排的外端通过紧固件连接在上夹件上，该三个高压接线铜排和三个低压接线铜排的内端通过高压引线通道一一对应地插入三个低温容器的线圈收容腔内；每个线圈的高压线圈的引出线通过紧固件与对应的高压接线铜排的内端夹紧；每个线圈的低压线圈的引出线通过紧固件与对应的低压接线铜排的内端夹紧。本实用新型高温超导变压器，可大大降低材料成本，还能提高变压器的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变压器，特别涉及一种高温超导变压器。
背景技术
目前，变压器一般分为常规变压器和超导变压器，常规变压器虽然使用率很高，但其总体损耗却非常高，为了解决此问题，超导变压器应运而生。超导变压器可以降低负载损耗，从而可以降低总体损耗。
目前，国内外正在运行的高温超导变压器一般采用铋2223/银(Bi2223/Ag)高温超导材料绕制线圈。这类第一代高温超导带材是使用贵金属银作为包套，因此材料成本较高，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。另外现有的超导变压器的铁芯横截面为椭圆形，使套在铁芯柱上的线圈的横截面也呈椭圆形，不仅增加了超导材料的用量，电场分布不太均匀，绕制线圈也不方便，而且椭圆环形的线圈机械强度不是很高。
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高温超导变压器，它可大大降低材料成本，还能提高变压器的使用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的：一种高温超导变压器，包括三相铁芯、三个线圈、三个低温容器、一对上夹件和一对下夹件；三相铁芯包括三个铁芯柱和上、下铁轭；每个线圈均置于一个低温容器的线圈收容腔内，每个低温容器与其线圈收容腔内的线圈一同套装在一个铁芯柱上，使铁芯柱与线圈隔开；每个所述线圈均包括高压线圈和低压线圈；一对所述上夹件一一对应地设置在铁芯的上铁轭的前后侧；一对所述下夹件一一对应地设置在铁芯的下铁轭的前后侧；所述变压器还包括三个高压接线铜排和三个低压接线铜排；其中，
所述线圈采用截面呈扁平状的高温超导带材绕制，该超导带材是由不锈钢基带上覆盖一层钇钡铜氧超导体薄膜形成；
三相铁芯的三个铁芯柱和上、下铁轭的横截面均呈圆形；
三个所述低温容器的线圈收容腔的顶部均设有密封盖，每个密封盖上均设有一高压引线通道和一低压引线通道；
三个高压接线铜排的外端通过紧固件连接在与三个线圈一一对应的所述上夹件上，该三个高压接线铜排的内端通过密封盖的高压引线通道一一对应地插入三个低温容器的线圈收容腔内；
三个低压接线铜排的外端通过紧固件连接在与三个线圈一一对应的所述上夹件上，该三个低压接线铜排的内端通过密封盖的低压引线通道一一对应地插入三个低温容器的线圈收容腔内；
每个线圈的高压线圈的引出线通过紧固件与对应的高压接线铜排的内端夹紧；
每个线圈的低压线圈的引出线通过紧固件与对应的低压接线铜排的内端夹紧。
上述的高温超导变压器，其中，每个所述线圈均绕制在一圆筒形的线圈骨架上，该线圈骨架的外壁面上沿高度方向每间隔一设定距离设置一线圈卡槽，使超导带材嵌于线圈卡槽内。
上述的高温超导变压器，其中，所述低温容器采用玻璃钢制作并由多层筒体的绝热腔壳体构成，该绝热腔壳体的中心处设有一收容铁芯柱且使其处于常温状态的常温空间，该绝热腔壳体由内而外依次为内真空腔、线圈收容腔和外真空腔。
本实用新型的高温超导变压器与现有技术相比，首先采用了第二代高温超导材料(带材)绕制线圈，其基带不采用银，可大大降低材料成本；其次采用横截面为圆形的铁芯，因此相应的线圈的横截面也呈圆形，不仅可以大大缩短超导材料的长度，并且便于绕制，还能提高线圈的机械强度。
附图说明
图1是本实用新型的高温超导变压器的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图2的A-A向视图。
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至图3，本实用新型的一种高温超导变压器，包括三相铁芯、三个线圈2、三个低温容器3、一对上夹件4、一对下夹件(图中未示)、三个高压接线铜排51和三个低压接线铜排52。
三相铁芯包括横截面均呈圆形的三个铁芯柱11及上铁轭12和下铁轭；
低温容器3采用玻璃钢制作并由多层筒体的绝热腔壳体构成，该绝热腔壳体的中心处设有一收容铁芯柱11且使其处于常温状态的常温空间，该绝热腔壳体由内而外依次为内真空腔31、线圈收容腔30和外真空腔32；线圈收容腔30内盛有制冷剂(液氮)。
三个低温容器3的线圈收容腔30的顶部均设有密封盖300，每个密封盖300上均设有一高压引线通道301和一低压引线通道302。
每个低温容器3的线圈收容腔30内收容一个线圈2，每个低温容器3与线圈收容腔30内的线圈2一同套装在一个铁芯柱11上，使铁芯柱11与线圈2隔开。
一对下夹件一一对应地设置在铁芯的下铁轭的前后侧。
一对上夹件4一一对应地设置在铁芯的上铁轭12的前后侧；
每个线圈2均包括高压线圈和低压线圈，每个线圈2采用截面呈扁平状的超导带材并绕制在一线圈骨架21上；超导带材是由不锈钢基带上覆盖一层钇钡铜氧超导体薄膜形成；线圈骨架21的外壁面上沿高度方向每间隔一设定距离设置一线圈卡槽210，使超导带材嵌于线圈卡槽210内。线圈骨架21不仅方便线圈的绕制，还便于线圈2的固定和整形。
三个高压接线铜排51的外端通过紧固件50连接在与三个线圈2对应的上夹件4上，该三个高压接线铜排51的内端通过密封盖300的高压引线通道301一一对应地插入三个低温容器3的线圈收容腔30内；
三个低压接线铜排52的外端通过紧固件50连接在与三个线圈2一一对应的上夹件4上，该三个低压接线铜排52的内端通过密封盖300的低压引线通道302一一对应地插入三个低温容器3的线圈收容腔30内；
每个线圈2的高压线圈的引出线20通过紧固件50与对应的高压接线铜排51的内端夹紧；
每个线圈2的低压线圈的引出线通过紧固件50与对应的低压接线铜排52的内端夹紧。
本实用新型的一种高温超导变压器，首先采用了第二代高温超导材料绕制线圈，该超导带材是由不锈钢基带上覆盖一层钇钡铜氧YBaCuO超导体薄膜形成；由于超导带材的基带上不用银，可大大降低材料成本。由于YBaCuO超导体在77K温度下的不可逆磁场大大高于第一代超导材料--铋系超导体，其77K温度下的交流损耗可远低于第一代高温超导材料，钇钡铜氧YBaCuO超导体在液氮温区超导电流传输密度和不可逆磁场具有明显优势。
其次，采用横截面为圆形的铁芯柱，铁芯填充系数小于1，相应的线圈也采用圆形结构，圆形线圈所用的导线长度最短，不仅省超导带材，而且圆形线圈绕制方便且机械强度好，电场分布均匀，提高变压器的使用寿命。
另外，将高低压线圈的引线与接线铜排通过螺丝夹紧的方式在一起形成内部引线，并将接线铜排通过低温容器上的引线通道从低温容器中引出。不采用焊接的方式避免焊接脱落。
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 (3)
1.一种高温超导变压器，包括三相铁芯、三个线圈、三个低温容器、一对上夹件和一对下夹件；三相铁芯包括三个铁芯柱和上、下铁轭；每个线圈均置于一个低温容器的线圈收容腔内，每个低温容器与其线圈收容腔内的线圈一同套装在一个铁芯柱上，使铁芯柱与线圈隔开；每个所述线圈均包括高压线圈和低压线圈；一对所述上夹件一一对应地设置在铁芯的上铁轭的前后侧；一对所述下夹件一一对应地设置在铁芯的下铁轭的前后侧；其特征在于，所述变压器还包括三个高压接线铜排和三个低压接线铜排；
所述线圈采用截面呈扁平状的高温超导带材绕制，该超导带材是由不锈钢基带上覆盖一层钇钡铜氧超导体薄膜形成；
三相铁芯的三个铁芯柱和上、下铁轭的横截面均呈圆形；
三个所述低温容器的线圈收容腔的顶部均设有密封盖，每个密封盖上均设有一高压引线通道和一低压引线通道；
三个高压接线铜排的外端通过紧固件连接在与三个线圈一一对应的所述上夹件上，该三个高压接线铜排的内端通过密封盖的高压引线通道一一对应地插入三个低温容器的线圈收容腔内；
三个低压接线铜排的外端通过紧固件连接在与三个线圈一一对应的所述上夹件上，该三个低压接线铜排的内端通过密封盖的低压引线通道一一对应地插入三个低温容器的线圈收容腔内；
每个线圈的高压线圈的引出线通过紧固件与对应的高压接线铜排的内端夹紧；
每个线圈的低压线圈的引出线通过紧固件与对应的低压接线铜排的内端夹紧。
2.根据权利要求1所述的高温超导变压器，其特征在于，每个所述线圈均绕制在一圆筒形的线圈骨架上，该线圈骨架的外壁面上沿高度方向每间隔一设定距离设置一线圈卡槽，使超导带材嵌于线圈卡槽内。
3.根据权利要求1所述的高温超导变压器，其特征在于，所述低温容器采用玻璃钢制作并由多层筒体的绝热腔壳体构成，该绝热腔壳体的中心处设有一收容铁芯柱且使其处于常温状态的常温空间，该绝热腔壳体由内而外依次为内真空腔、线圈收容腔和外真空腔。
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| CN114496457A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-13 | 北京交通大学 | 一种卧式杜瓦高温超导电流引线结构及设计方法 |
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2016
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