CN205621881U - 一种核电站变压器中性点的连接结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种核电站变压器中性点的连接结构，用于连接变压器的中性点铜套管和接地铝母排，包括固定设置在接地铝母排上的铜接头；一端与铜接头连接，另一端与中性点铜套管连接的铜质软性连接件。本实用新型提供的连接结构，与现有的铜铝过渡软连接结构相比，不再采用铜铝两种材质的构件连接而成，而是采用纯铜的铜接头和铜质软性连接件实现中性点的软连接，还将铜、铝两种材质的连接部位，由原来的软连接部位转移到接地铝母排上。纯铜的连接结构抗腐蚀效果更好，避免了接触电阻的增大，且更易散热，避免了局部过热现象的发生，增加了中性点软连接的可靠性，提高了核电站主设备的安全可靠运行，避免了非预期的停机检修以及主变设备的损坏。

Description

一种核电站变压器中性点的连接结构

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种核电站变压器中性点的连接结构。

背景技术

核电站中设置的变压器，中性点的连接方式一般采用铜铝过渡软连接结构，即铜铝伸缩节，具体是在铝质软连接01一端的铝板02上焊接有一块铜板03，此铜板03与变压器的中性点铜套管04的铜端子连接，位于另一端的铝板05与变压器的接地铝母排06的铝端子连接，如图1和图2所示。

核电站在运行过程中，检修人员发现采用上述中性点连接结构的变压器，其不同相的中性点的软连接处的温差相对较大(14℃)，超过了设备运行经验温差值(10℃)，在此种情况下长期运行，容易导致铜铝过渡软连接结构的不同端子之间的接触面过热，存在较大的铜铝过渡软连接结构烧毁、核电站机组停机停堆的风险。

分析发现，导致不同相的中性点温差较大的原因在于：核电站处于沿海地区，气候环境的湿度和盐分均较大，铜铝过渡软连接结构在此种环境下非常容易受到腐蚀氧化，导致不同材质端子之间的接触电阻增大，造成局部过热，长时间满负荷运行则很可能会出现熔断现象，令核电站机组停机停堆；其次，变压器每相的中性点均采用2个铜铝伸缩节实现连接，而设置2个铜铝伸缩节时，铜铝过渡软连接结构上的电流密度非常接近设计上限值，即铜铝过渡软连接结构与接地铝母排的连接面积偏小，未留有足够的裕度，导致软连接处过热。

因此，如何避免变压器的中性点过热，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本发提出了一种新型的核电站变压器中性点的连接结构，其能够避免中性点过热现象的发生，保证了核电站机组的正常、可靠运行。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种核电站变压器中性点的连接结构，用于连接变压器的中性点铜套管和接地铝母排，其包括：

固定设置在所述接地铝母排上的铜接头；

一端与所述铜接头连接，另一端与所述中性点铜套管连接的铜质软性连接件。

进一步的，上述核电站变压器中性点的连接结构中，所述铜接头和所述接地铝母排以端面与端面对接的方式连接。

进一步的，上述核电站变压器中性点的连接结构中，所述铜接头和所述接地铝母排通过闪光焊接或摩擦焊接连接为一体。

进一步的，上述核电站变压器中性点的连接结构中，所述铜质软性连接件为铜编织线。

进一步的，上述核电站变压器中性点的连接结构中，所述铜编织线的表面镀有锌层。

进一步的，上述核电站变压器中性点的连接结构中，所述变压器的每组所述中性点铜套管和所述接地铝母排之间，均连接有至少4个所述铜质柔性连接件。

本实用新型提供的核电站变压器中性点的连接结构，用于连接变压器的中性点铜套管和接地铝母排，包括铜接头和铜质软性连接件，其中铜接头固定设置在接地铝母排上，铜质软性连接件的一端，通过与铜接头连接以实现与接地铝母排的连接，另一端则与中性点铜套管连接。此种核电站变压器中性点的连接结构，与现有的铜铝过渡软连接结构相比，不再采用铜铝两种材质的构件连接而成，而是采用纯铜的铜接头和铜质软性连接件实现中性点的软连接，同时将铜、铝两种材质的连接部位，由原来的软连接部位转移到接地铝母排上(即在接地铝母排上设置铜接头)。由于铜的金属活泼性比铝低，相对于铝更加稳定、耐腐蚀，并且铜的导热性能比铝好，更宜散热，所以纯铜的连接结构抗腐蚀效果更好，避免了接触电阻的增大，且更易散热，避免了局部过热现象的发生，增加了中性点软连接的可靠性，进而提高了核电站 主设备的安全可靠运行，避免了非预期的停机检修以及主变设备的损坏。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中铜铝过渡软连接结构的结构示意图；

图2为铜铝过渡软连接结构与中性点铜套管和接地铝母排连接的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的核电站变压器中性点的连接结构与中性点铜套管和接地铝母排连接的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为铜接头的结构示意图。

在图1-图5中：

01-铝质软连接，02-铝板，03-铜板，04-铜套管，05-铝板，06-接地铝母排；

1-中性点铜套管，2-接地铝母排，3-铜接头，4-铜质软性连接件。

具体实施方式

本发提出了一种新型的核电站变压器中性点的连接结构，其能够避免中性点过热现象的发生，保证了核电站机组的正常、可靠运行。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

如图3-图5所示，本实用新型实施例提供的核电站变压器中性点的连接结构，包括铜接头3和铜质软性连接件4，此铜接头3固定设置在接地铝母排2上， 铜质软性连接件4的一端与铜接头3连接，另一端与中性点铜套管1连接，进而实现接地铝母排2和中性点铜套管1的连接。

上述核电站变压器中性点的连接结构，与现有的铜铝过渡软连接结构相比，不再采用铜铝两种材质的构件连接而成，而是采用纯铜的铜接头3和铜质软性连接件4实现中性点的软连接，同时将铜、铝两种材质的连接部位，由原来的软连接部位转移到接地铝母排2上，即在接地铝母排2上设置铜接头3。由于铜的金属活泼性比铝低，相对于铝更加稳定、耐腐蚀，并且铜的导热性能比铝好，更宜散热，所以纯铜的连接结构抗腐蚀效果更好，避免了接触电阻的增大，且更易散热，避免了局部过热现象的发生，此外，相对于铝，铜还具有电阻率低(同截面的铜芯电缆比铝芯电缆允许的载流量高30％左右)、受热变形小(铝的热膨胀系数比铜大36％左右)等优点，增加了中性点软连接的可靠性，进而提高了核电站主设备的安全、可靠运行，避免了非预期的停机检修以及主变设备的损坏。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的核电站变压器中性点的连接结构中，铜接头3和接地铝母排2以端面与端面对接的方式连接。本实施例中，优选铜接头3和接地铝母排2以对接的方式实现连接，此对接方式具体指的是将铜接头3的一个端面与接地铝母排2的一个端面连接，铜接头3和接地铝母排2之间不存在叠合搭接的部分，此种连接方式更加适合载流量较大部位的连接，所以将其作为优选方案。当然，在不考虑载流量等因素影响的前提下，铜接头3和接地铝母排2之间也可以采用叠合搭接的方式连接，但不将其作为优选方案。

优选的，铜接头3和接地铝母排2通过闪光焊接或摩擦焊接实现连接。一般的，铜接头3和接地铝母排2的焊接，可以采用闪光焊、摩擦焊等工艺将两者进行对接焊接，也可以采用钎焊等工艺将一者压焊在另一者上，使两者具有搭接重合部分，但同样基于载流量等因素的考虑，本实施例优选采用闪光焊接或摩擦焊接实现铜接头3和接地铝母排2的连接。

具体的，本实施例优选铜质软性连接件4为铜编织线。将铜质软连接件优选为铜编织线，是因为铜编织线是日常应用中较为常见的导电构件，选用方便，易于技术方案的实现和推广。除此之外，该铜质软性连接件4还可以为伸缩节，该伸缩节由0.2mm～0.5mm厚的铜片叠成与板状的铜接头3相同的截面和 厚度，然后再与铜接头3和中性点铜套管1焊接。

更进一步的，铜编织线的表面镀有锌层。为了进一步提高铜编织线的抗腐蚀性，本实施例还优选在铜编织线的表面电镀锌层，锌的抗腐蚀性能非常突出，能够最大程度的降低潮湿、高盐分环境对铜编织线的腐蚀，进一步延长铜编织线的使用寿命，更加充分的保证核电站主设备的安全、可靠运行。

为了增大中性点铜套管1和接地铝母排2连接部位的电流裕度，本实施例优选连接变压器不同相的每组中性点铜套管1和接地铝母排2之间，均连接有4个铜质柔性连接件。在使用原来的铜铝过渡软连接结构连接变压器的中性点时，仅通过2个铜铝伸缩节实现连接，通过测算发现，2个铜铝伸缩节与接地铝母排2的接触面积约为4500×2＝9000mm²，而变压器的额定电流约为1320A，由此可以得出电流密度为0.146A/mm²。当工作电流为200～2000A时，变压器中性点软连接无镀层铝-铝接头最大允许电流的密度约为0.15A/mm²，上述测试出的实际电流密度已经与该值非常接近，如若安装工艺稍有偏差，便会出现接触面电流密度偏大而导致发热的情况，所以为了避免该情况的出现，本实施例优选用铜编织线取代铜铝伸缩节的同时，还将变压器不同相的中性点上连接的铜编织线的设置数量由2个增加到4个，甚至也可以为更多个。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间其余的相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种核电站变压器中性点的连接结构，用于连接变压器的中性点铜套管和接地铝母排，其特征在于，包括：

固定设置在所述接地铝母排上的铜接头；

一端与所述铜接头连接，另一端与所述中性点铜套管连接的铜质软性连接件。

2.根据权利要求1所述的核电站变压器中性点的连接结构，其特征在于，所述铜接头和所述接地铝母排以端面与端面对接的方式连接。

3.根据权利要求2所述的核电站变压器中性点的连接结构，其特征在于，所述铜接头和所述接地铝母排通过闪光焊接或摩擦焊接连接为一体。

4.根据权利要求1所述的核电站变压器中性点的连接结构，其特征在于，所述铜质软性连接件为铜编织线。

5.根据权利要求4所述的核电站变压器中性点的连接结构，其特征在于，所述铜编织线的表面镀有锌层。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的核电站变压器中性点的连接结构，其特征在于，所述变压器的每组所述中性点铜套管和所述接地铝母排之间，均连接有至少4个所述铜质柔性连接件。