CN206758242U - 电力变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力变压器，包括一个铁芯、一个框架和一个线圈，铁芯由钢片叠积而成且包括一个铁轭以及一个与线圈对应的芯柱。芯柱上套设线圈。框架包括：分别设置在铁轭两侧的一对夹件，其沿铁轭的纵向方向延伸且将铁轭夹在中间；一个拉力调节装置，其设置在夹件中的一个上，并位于夹件的外侧；一条玻璃丝带，其缠绕在夹件外侧，且其两端连接拉力调节装置，从而将夹件和铁轭绑扎在一起。其中，通过操作拉力调节装置能够调节施加到玻璃丝带的拉力。本实用新型的电力变压器与现有钢拉带式的变压器相比，成本更低，性能更高，尤其适用于220kV/240MVA以上的大型变压器。

Description

电力变压器

技术领域

本实用新型涉及电力设备，尤其涉及一种电力变压器。

背景技术

电力变压器用于将低频的中级电压转换为低频高压电压，其是电网的重要组成部分。特别对于那些大型电力变压器而言，变压器的可靠性和使用寿命对电网稳定运行起着关键作用。

电力变压器一般包括铁芯和线圈。铁芯是电力变压器中的主要部件之一，其起导磁和骨架的作用。变压器铁芯一般由薄的硅钢片叠积而成，且利用夹紧部件把硅钢片夹紧。线圈(或绕组)可套设在铁芯上。套设线圈的铁芯部分称作“芯柱”；不套设线圈的铁芯部分只起磁路作用，称作“铁轭”。通常，连接芯柱两端的上、下铁轭各自配置有夹紧部件，这些夹紧部件例如包括将铁轭夹在中间的一对夹件，拉紧两个夹件的若干钢拉带。

变压器铁芯的夹紧方式影响变压器的性能指标。例如，在大型电力变压器运行过程中，空载噪音必须保持在比较低的水平。芯柱或铁轭的硅钢片的压紧程度与空载噪音相关。通常而言，硅钢片彼此越压紧，空载噪音越低。再者，尤其对大型电力变压器来说，夹件还需要能够承受相当大的力。例如，夹件需要能够承受住变压器器身上百吨的质量以实现吊装。夹件需要承受在变压器生产安装时对线圈施加的一个每相可达250吨以上的打压力。此外，夹件还需要能承受在变压器发生短路时线圈(绕组)所产生的轴向力。这些力会间接的传递到钢拉带等夹紧部件上。

现有技术中多采用的钢拉带式的绑扎式铁轭需要夹件宽度大于最末一级铁芯硅钢片的宽度，使钢拉带两端能固定在夹件宽出铁芯硅钢片的部分上。由此，夹件在高度方向上就占用了一定空间，这会增加上、下铁轭之间的距离，即铁芯窗高。而且，钢拉带为低磁导率高强度钢，材料成本高，其焊接及探伤成本也很高。现有技术中还使用聚酯纤维带分别在铁轭的上、下两侧绑紧夹件和铁轭。然而，聚酯纤维带受其材料强度、绑扎效果、以及不能按任意拉力值调节拉力大小等问题的限制而只适用于配电变压器或者容量及短路力均很小的小型变压器。对于例如220kV/240MVA以上的大型变压器而言，其铁芯尺寸、重量、线圈的打压力以及短路力均远大于小型变压器，故而聚酯纤维带绑扎的效果并不适用于大型电力变压器。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电力变压器，其与现有的钢拉带式的压紧结构相比，成本更低，性能更高，尤其适用于220kV/240MVA以上的大型变压器。

这种电力变压器包括一个铁芯、一个框架和一个线圈，所述铁芯由钢片叠积而成且包括一个铁轭以及一个与所述线圈对应的芯柱。所述芯柱上套设所述线圈。根据本实用新型一个实施例的电力变压器中，所述框架包括：分别设置在所述铁轭两侧的一对夹件，其沿所述铁轭的纵向方向延伸且将所述铁轭夹在中间；一个拉力调节装置，其设置在所述夹件中的一个上，并位于所述夹件的外侧；一条玻璃丝带，其缠绕在所述夹件外侧，且其两端连接所述拉力调节装置，从而将所述夹件和所述铁轭绑扎在一起。其中，通过操作所述拉力调节装置能够调节施加到所述玻璃丝带的拉力。

优选地，所述拉力调节装置包括：一个第一拉紧杆，其连接到所述玻璃丝带的一端，且设有分别位于所述玻璃丝带两侧的两个第一孔，所述第一孔横向贯穿所述第一拉紧杆；一个第二拉紧杆，其连接到所述玻璃丝带的另一端，且与所述第一拉紧杆平行设置，并设有分别位于所述玻璃丝带两侧的两个第二孔，所述第二孔横向贯穿所述第二拉紧杆；两个连接件，每个连接件穿过一个所述第一孔和与之对应的一个所述第二孔，并通过螺纹与所述第一拉紧杆和/或所述第二拉紧杆紧固在一起。优选地，所述第一和第二拉紧杆之一连接有接地线。

更为优选地，所述第一孔和所述第二孔中的一个为通孔，另一个为螺纹孔；而且所述连接件为螺栓，所述螺栓的螺纹端与所述螺纹孔配合拧紧，所述螺栓头部与所述通孔抵靠。尤为优选地，所述螺栓为内六方螺栓。

可选地，所述框架还包括：一根穿芯螺杆，其贯穿所述夹件和所述铁轭，且在所述夹件外侧固定，以将所述夹件和所述铁轭夹紧。优选地，所述电力变压器具有多根所述穿芯螺杆与多个所述拉力调节装置，相邻的两根所述穿芯螺杆之间设置一个所述拉力调节装置。

优选地，所述电力变压器还包括：四个垫块，所述垫块设置在所述玻璃丝带和所述铁轭之间，且分别置于所述铁轭的横截面的四角位置。优选地，所述垫块在面向所述铁轭的一侧呈与所述铁轭的边缘相配合的台阶状。更为优选地，所述垫块在与所述玻璃丝带接触的表面上设置有导向槽，所述玻璃丝带置于所述导向槽中。

在本实用新型提出的电力变压器中，由于将夹件和铁轭整体绑扎在一起，构成铁轭的硅钢板所受压力均匀，因而能够降低空载噪音。

与现有钢拉带结构相比，本实用新型采用玻璃丝带将夹件和铁轭整体绑扎以实现更加紧凑的结构。在铁芯窗高不变的情况下，本实用新型的夹件在高度方向上减少了空间占用，增大了夹件与线圈压板之间的距离，从而能够使用强度更低的国产材料制造的更厚的线圈压板来替换现有较薄的线圈压板，进而降低了产品的成本。在线圈压板的厚度不变的情况下，则可以进一步用于降低铁芯窗高，从而减小铁芯框架的整体体积，并降低了产品的成本。

此外，在铁轭的纵向上可以间隔开地分布多个如上所述的拉力调节装置以及与其配合的玻璃丝带，从而确保在铁轭纵向上的压力也均匀。垫块的形状与铁轭的台阶边缘相配合，可进一步使得各个硅钢片受力均匀且彼此压得更紧。另外，穿芯螺杆还可以增加夹紧力的施加点，从而进一步施加辅助的夹紧力。由此，采用本实用新型使构成铁轭的硅钢片受力更加均匀，且绑扎力是现有钢拉带的两倍，从而能够有效地降低电力变压器的空载噪音。而且，采用了将夹件和铁轭整体绑扎的方式减少了对夹件施加的弯矩，从而在不降低安全系数的前提下，夹件的厚度尺寸可适当减小。此外，在确保绑扎力的情况下，玻璃丝带的成本费用远低于钢拉带。而且，由于玻璃纤维材质为非金属材料，有利于减小杂散损耗。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1示出了具有根据本实用新型一个实施例的电力变压器的立体图。

图2示出了图1中所示的铁芯框架中省去铁轭的示意图。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的拉力调节装置的结构示意图。

图4示出了图2所示的拉力调节装置以及与其配合的玻璃丝带将夹件和铁轭绑扎在一起的横截面图。

附图标记：

10：铁芯； 12：芯柱； 142：上铁轭； 146：旁轭； 30线圈

20：框架； 26：夹件 264：上梁 29：穿心螺杆；

90：钢拉带位置

28：绑扎结构； 282：玻璃丝带； 284：拉力调节装置； 286：垫块；

284-1：第一拉紧杆； 284-2：第二拉紧杆； 284-3：连接件；

284-a：第一孔； 284-b：第二孔； 284-7：螺母。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。另外，在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

图1示例性地示出了根据本实用新型一个实施例的电力变压器的结构。如图1所示，电力变压器包括一个铁芯10、一个框架20和三个线圈30。铁芯10由硅钢片叠积而成。铁芯10具体包括铁轭以及与线圈对应的芯柱。图1示出了三个芯柱12，每个芯柱12上套设有一个线圈30。图1中示出了与三个芯柱12的上端连接的上铁轭142，与三个芯柱12的下端连接的下铁轭(未示出)，以及位于芯柱两侧的旁轭146。本领域技术人员将理解，在本实用新型的其他实施例中，电力变压器也可以具有其它数量的线圈、铁轭以及芯柱，例如一个线圈，且铁芯包括一个铁轭以及一个与线圈对应的芯柱。

如图1所示，框架20包括用于从两侧夹紧铁轭的夹件26以及用于将铁轭和夹件整体绑扎在一起的绑扎结构28。

如图1所示，上、下铁轭各自通过一对夹件26夹紧，夹件26分别置于铁轭两侧，以将铁轭夹在中间，夹件26本身沿铁轭的纵向方向延伸。优选地，每对夹件26之间还连接有多个上梁264，上梁264置于铁轭142的上方(或外侧)，用于进一步固定夹件。

在图1的例子中，使用四个绑扎结构28将夹件26和夹在夹件之间的上铁轭142整体绑扎在一起。图2示出了去掉铁轭之后夹件26和绑扎结构28的示意图。如图1和图2所示，每个绑扎结构28包括至少一条玻璃丝带282和一个连接玻璃丝带两端的拉力调节装置284。玻璃丝带282缠绕在夹件外侧，将夹件26和夹在夹件之间的上铁轭142绑扎在一起。拉力调节装置284设置在夹件26中的一个上，并位于夹件26的外侧，用于连接玻璃丝带282的两端，且能够调节施加在玻璃丝带282的拉力，以达到预定的压紧力。优选地，拉力调节装置284设置在夹件侧面的中部位置，如图1和图2所示。

在图1的例子中，在上铁轭142的四个不同位置设置有绑扎结构28，分别标识为绑扎结构28-x(x＝1、2、3、4)。绑扎结构28-1和28-4分别具有两条玻璃丝带，绑扎结构28-3和28-4分别具有四条玻璃丝带。绑扎结构可以设置在相间，以及芯柱与旁轭之间的铁轭上。在不同位置处设置的绑扎结构，根据其受力大小，玻璃丝带的根数可以按实际增减。

如图2所示，玻璃丝带282缠绕在夹件26外侧将夹件26和铁轭绑扎在一起。优选地，绑扎结构28还可以具有垫块286，每个垫块286安装在玻璃丝带282和上铁轭142之间，且分别置于铁轭的横截面的四角位置。优选地，垫块286面向铁轭的一面呈台阶状，该台阶状表面与台阶状的铁轭边缘相配合。这样，在拉紧玻璃丝带后，垫块有助于在水平方向上夹紧铁轭，从而使整个铁芯夹紧效果更好，空载噪音更低。优选地，垫块286采用绝缘材料，优选为层压木。在图1和图2中示出了设有四个垫块286的情况。可选地，每个垫块在与玻璃丝带接触的表面上还可设置有导向槽，玻璃丝带置于该导向槽中。导向槽可在一定程度上限定玻璃丝带的位置。

在图2中，可选地，夹件26之间还设置有穿芯螺杆29。穿芯螺杆29贯穿过铁轭和夹件且固定在夹件外侧，从而将铁轭和夹件夹紧。在包括多根穿芯螺杆29的情况下，相邻的两根穿芯螺杆29之间设置一个拉力调节装置284，以实现辅助夹紧的作用。

图3示出了图1和图2中拉力调节装置284的放大图。如图3所示，拉力调节装置284包括大体彼此平行设置的一个第一拉紧杆284-1和一个第二拉紧杆284-2，以及至少两个连接件284-3。第一拉紧杆284-1连接到一条玻璃丝带282的一端，且具有分别位于一条玻璃丝带282两侧的至少两个第一孔284-a。第二拉紧杆284-2连接到该条玻璃丝带282的另一端，且具有分别位于一条玻璃丝带282两侧的至少两个第二孔284-b。第一孔和第二孔分别横向贯穿各自的拉紧杆。每个连接件284-3穿过一个第一孔284-a和与之对应的一个第二孔284-b，并通过螺纹与第一和第二拉紧杆紧固在一起，也可以通过螺纹与第一或第二拉紧杆中的一个紧固在一起。在一个实施例中，第一孔为螺纹孔，第二孔为通孔。连接件284-3为一个螺栓。螺栓头部能够抵靠在第二孔上，螺栓的螺纹端能够旋紧在第一孔284-a内。优选地，螺栓为内六方螺栓。通过改变螺栓的拧紧力，可改变对玻璃丝带的拉力，也就是改变玻璃丝带的拉紧力。可选地，第一和第二孔均可为通孔。此时，连接件284-3可以是一根螺杆，其能够穿过第一和第二孔，并使用螺母紧固。此外，第一和第二拉紧杆上第一和第二孔的数量可根据所使用的玻璃丝带数目来确定。

优选地，图3所示的拉力调节装置284还连接到地。可选地，拉力调节装置284中的任一拉紧杆可以连接有接地线，例如拉紧杆上设有连接接地线的孔。或者，如图3所示，拉力调节装置284还包括一个和螺栓配合的螺母284-7，其旋紧在螺栓284-3上，用于夹紧一根接地线。

图1和图2所示的绑扎结构可以同时应用在上铁轭和下铁轭上，也可以仅仅用在其中一个铁轭上。

图4示意性地示出了本实用新型中使用的玻璃丝带绑扎结构和现有钢拉带结构在横截面位置的对比。如图4所示，钢拉带结构的位置用虚线90表示，玻璃丝带绑扎结构用实线表示。与现有钢拉带结构相比，采用本实用新型的玻璃丝带绑扎结构，夹件在高度方向上减少了空间占用，从而增大了绑扎结构与线圈压板之间的距离。这一距离的增加可以进一步用于降低铁芯窗高，从而减小铁芯框架的整体体积。这一距离的增加也可用于增加线圈压板的厚度，从而为将线圈压板替换为强度更低的国产材料提供了条件。

再者，在本实用新型提出的绑扎结构中，由于将夹件和铁轭整体绑扎在一起，构成铁轭的硅钢板所受压力均匀，因而能够降低空载噪音。垫块的形状与铁轭的台阶边缘相配合，可进一步使得各个硅钢片受力均匀且彼此压得更紧。此外，在铁轭的纵向上可以间隔开地分布多个如上所述的绑扎结构，从而确保在铁轭纵向上的压力也均匀。另外，与绑扎结构交替设置的穿芯螺杆还可以增加夹紧力的施加点，从而进一步施加辅助的夹紧力。由此，采用本实用新型的绑扎结构，构成铁轭的硅钢片受力更加均匀，且绑扎力是现有钢拉带的两倍，从而能够有效地降低电力变压器的空载噪音。而且，绑扎结构采用了将夹件和铁轭整体绑扎的方式，这减少了对夹件施加的弯矩，从而在不降低安全系数的前提下，夹件的厚度尺寸可适当减小。此外，在确保绑扎力的情况下，玻璃丝带的成本费用远低于钢拉带。而且，由于玻璃纤维材质为非金属材料，有利于减小杂散损耗。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.电力变压器，其包括一个铁芯(10)、一个框架(20)和一个线圈(30)，所述铁芯(10)由钢片叠积而成且包括一个铁轭(142)以及一个与所述线圈(30)对应的芯柱(12)，所述芯柱(12)上套设所述线圈(30)，其特征在于，

所述框架(20)包括：

分别设置在所述铁轭(142)两侧的一对夹件(26)，其沿所述铁轭(142)的纵向方向延伸且将所述铁轭(142)夹在中间；

一个拉力调节装置(284)，其设置在所述夹件(26)中的一个上，并位于所述夹件(26)的外侧；

一条玻璃丝带(282)，其缠绕在所述夹件(26)外侧，且其两端连接所述拉力调节装置(284)，从而将所述夹件(26)和所述铁轭(142)绑扎在一起；

其中，通过操作所述拉力调节装置(284)能够调节施加到所述玻璃丝带(282)的拉力。

2.如权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，所述拉力调节装置(284)包括：

一个第一拉紧杆(284-1)，其连接到所述玻璃丝带(282)的一端，且设有分别位于所述玻璃丝带(282)两侧的两个第一孔(284-a)，所述第一孔(284-a)横向贯穿所述第一拉紧杆(284-1)；

一个第二拉紧杆(284-2)，其连接到所述玻璃丝带(282)的另一端，且与所述第一拉紧杆(284-1)平行设置，并设有分别位于所述玻璃丝带(282)两侧的两个第二孔(284-b)，所述第二孔(284-b)横向贯穿所述第二拉紧杆(284-2)；

两个连接件(284-3)，每个连接件穿过一个所述第一孔(284-a)和与之对应的一个所述第二孔(284-b)，并通过螺纹与所述第一拉紧杆(284-1)和/或第二拉紧杆(284-2)紧固在一起。

3.如权利要求2所述的电力变压器，其特征在于，所述第一孔(284-a)和所述第二孔(284-b)中的一个为通孔，另一个为螺纹孔；而且所述连接件(284-3)为螺栓，所述螺栓的螺纹端与所述螺纹孔配合拧紧，所述螺栓头部与所述通孔抵靠。

4.如权利要求3所述的电力变压器，其特征在于，所述螺栓为内六方螺栓。

5.如权利要求2所述的电力变压器，其特征在于，所述第一拉紧杆(284-1)和所述第二拉紧杆(284-2)之一连接有接地线。

6.如权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，所述框架(20)还包括：

一根穿芯螺杆(29)，其贯穿所述夹件(26)和所述铁轭(142)，且在所述夹件(26)外侧固定，以将所述夹件(26)和所述铁轭(142)夹紧。

7.如权利要求6所述的电力变压器，其特征在于，具有多根所述穿芯螺杆(29)和多个所述拉力调节装置(284)，相邻的两根所述穿芯螺杆(29)之间设置一个所述拉力调节装置(284)。

8.如权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，还包括：

四个垫块(286)，所述垫块(286)设置在所述玻璃丝带(282)和所述铁轭(142)之间，

且分别置于所述铁轭(142)的横截面的四角位置。

9.如权利要求8所述的电力变压器，其特征在于，所述垫块(286)在面向所述铁轭的一侧呈与所述铁轭(142)的边缘相配合的台阶状。

10.如权利要求9所述的电力变压器，其特征在于，所述垫块(286)在与所述玻璃丝带(282)接触的表面上设置有导向槽，所述玻璃丝带(282)置于所述导向槽中。