CN207909691U - 一种无输出侧套管气体绝缘变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无输出侧套管气体绝缘变压器，包括壳体、下连接法兰、下盖、初级套管、器身、上连接法兰、上盖、充气阀、接地座；壳体包括绝缘筒和绝缘伞裙；上盖包括第一和第二盖板、绝缘密封件、次级接线端子和输出接口；壳体、下连接法兰、下盖、上连接法兰和上盖共同构成密封容器，器身固定设于该密封容器内，密封容器内充斥SF6气体；初级套管密封固定安装在下盖上；输出接口设于第一盖板上且通过次级接线端子与器身的次级线圈引出线电连接。本实用新型通过整体结构设计，无需现有技术气体绝缘变压器通设的输出侧套管，使其尺寸和重量大为减小且使用时能承受交、直流电压，能够有效满足对尺寸和重量有严格限制的该类变压器的需求。

Description

一种无输出侧套管气体绝缘变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种同时能耐受交流和直流电压且无输出侧套管的气体绝缘变压器。

背景技术

气体绝缘变压器由于具备不燃、不爆、安全性高且可实现高电压、大容量的优势，已广泛运用于交流电网中，特别适用于地下变电所、大城市人口较集中以及对安全性要求高的场合。气体绝缘变压器常采用SF6（六氟化硫）气体作为绝缘和散热介质，其结构通常包括壳体、设置在壳体内的器身、设置在壳体侧部的输入侧套管以及设置在壳体上端的多根输出侧（二次侧、次级）套管组成，输出侧套管通常用于满足高电位对地绝缘和支撑出线作用，输出侧套管通常体型和重量均较大，而且常见的气体绝缘变压器通常只能承受交流电压而不能承受直流电压。

目前直流输电在我国得到快速的发展，需同时承受交、直流电压的气体绝缘变压器存在大量市场需求。申请号为201710723157.0、名称为“气体绝缘变压器”的中国专利申请文献，其公开了一种在使用时既能承受交流电压又能承受直流电压的SF6气体绝缘变压器，较好地解决了常见气体绝缘变压器只能承受交流电压而不能承受直流电压的技术问题；虽然其通过次级套管的结构设计使得在输出侧仅需1根套管即可实现输出，较之常见的多根输出套管的气体绝缘变压器体积减小便于安装。然而，该型气体绝缘变压器依然设有输出套管，使得其整体尺寸仍然较大，自重较重，不能有效适用于对变压器的尺寸和重量有严格限制的安装应用场合。因此，亟需研发一种既能承受交、直流电压，又能有效减小尺寸和重量的气体绝缘变压器，以满足市场实际需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对现有技术中的问题，提供一种通过整体结构设计，使得尺寸和重量大为减小且使用时能承受交、直流电压的无输出侧套管气体绝缘变压器。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的无输出侧套管气体绝缘变压器，包括壳体、初级套管、器身、充气阀以及SF6气体，上述初级套管设有2个，器身包括初级线圈和次级线圈，初级线圈配设有初级线圈引出线；次级线圈配设有次级线圈引出线，其结构特点是：还包括下连接法兰、下盖、上盖、上连接法兰和接地座；

上述壳体包括绝缘筒和固定设于绝缘筒外周的绝缘伞裙；壳体的下部与下连接法兰密封固定连接；下盖与下连接法兰密封固定连接并设于下连接法兰的下方；

上述2个初级套管密封固定安装在下盖上；2个初级套管与初级线圈引出线电连接；

上述上盖包括第一盖板、第二盖板、盖板间密封件、盖板间绝缘板、次级接线端子和输出接口；第一盖板和第二盖板均为导体件，第一盖板的中部开口，第二盖板固定设于第一盖板开口部的上方，盖板间密封件和盖板间绝缘板固定设于第一盖板和第二盖板之间；次级接线端子为导体件，次级接线端子在第一盖板的下端面和第二盖板的下端面各固定设置1个；2个次级接线端子与上述次级线圈引出线电连接；输出接口在第一盖板和第二盖板上各设置2个；上盖由其第一盖板与上连接法兰密封固定连接并设于上连接法兰的上方；上连接法兰与壳体的上部密封固定连接；

上述充气阀密封固定设置在下盖上；上述接地座固定设置在下盖的下端面上；

上述壳体、下连接法兰、下盖、上连接法兰和上盖共同构成一个密封容器，上述器身固定设于上述密封容器内，上述SF6气体作为绝缘及冷却介质充斥在上述密封容器内。

进一步的方案是：还包括保护组件；上述保护组件包括密封固定设置在上盖的第一盖板上的压力传感器和温度传感器，以及固定设置在上盖的第一盖板上，用于保护所述压力传感器和温度传感器的传感器保护罩。

进一步的方案是：上述器身还包括夹件，铁芯、次级线圈绝缘筒、绝缘支撑件、撑条和屏蔽件；

上述铁芯通过夹件固定安装在壳体的绝缘筒内；夹件穿过下连接法兰后固定安装在下盖的上端面上；上述初级线圈套装在铁芯上，初级线圈在铁芯上设置成整体呈U型的结构；次级线圈绝缘筒套装在初级线圈的外周，次级线圈绝缘筒通过绝缘支撑件固定安装在夹件上；次级线圈绝缘筒的内周壁与初级线圈的外周之间设有构成第一气道的留空间隔；第一气道与壳体的绝缘筒的内部空间相通；撑条固定设于次级线圈绝缘筒的外周壁上；上述次级线圈绕制在撑条上，从而使得次级线圈的内周壁与次级线圈绝缘筒的外周壁之间构成第二个留空间隔，该第二个留空间隔构成与壳体的绝缘筒的内部空间相通第二气道；屏蔽件包覆在次级线圈的外周并使得次级线圈全封闭；次级线圈引出线从次级线圈的中部引出后穿过屏蔽件上端中部后与上述次级接线端子电连接。

进一步的方案是：上述第一气道和第二气道的大小根据变压器使用时耐受交直流电压的等级依设计确定。

进一步的方案是：上述壳体的绝缘筒为环氧玻璃丝筒；上述绝缘伞裙为硅橡胶伞裙，其大小和高度根据不同电压等级的外绝缘要求相应确定；绝缘筒为中空圆柱体结构件；绝缘伞裙采用硫化方式与绝缘筒成一整体固定设置在绝缘筒的外周壁上。

进一步的方案是：上述下连接法兰由连接环、连接筒和加强筋一体组成；连接环的下端面上设有向上凹入的截面为三角形或矩形的圆形密封槽；下连接法兰在其连接环的密封槽内设置密封件后与下盖密封固定连接；下连接法兰由其连接筒与壳体的绝缘筒的下部外周套接后，在下连接法兰的连接筒与壳体的绝缘筒的间隙内浇灌环氧树脂粘结；上述上连接法兰的结构与下连接法兰相同，上连接法兰由其连接筒与壳体的绝缘筒的上部外周套接后，在上连接法兰的连接筒与壳体的绝缘筒的间隙内浇灌环氧树脂粘结；上连接法兰在其连接环的密封槽内安装密封件后与第一盖板密封固定连接且位于第一盖板的下方。

进一步的方案是：上述下盖为铝或钢材质的板体件，下盖上设有1个上下贯通的充气阀安装孔和2个上下贯通的初级套管安装孔；上盖的第一盖板和第二盖板的材质为铝；下连接法兰和上连接法兰均为铸铝法兰。

进一步的方案是：上述上盖的输出接口为带螺纹的沉孔或者为导电体的插接座。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型的无输出侧套管气体绝缘变压器，其通过整体的结构设计，使其无需在输出侧设置用于满足高电位对地绝缘和支撑出线作用的输出侧套管，在有效实现使用时能承受交、直流电压电气性能的同时，较之于现有技术，由于其取消了体型和重量均较大的输出侧套管，从而使其体型和重量均大幅减小，从而能够有效满足现实生产中对尺寸和重量有严格限制的该类变压器的需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的仰视图。

上述附图中的附图标记如下：

壳体1，绝缘筒11，绝缘伞裙12；下连接法兰2；下盖3；初级套管4；

器身5，夹件51，铁芯52，初级线圈53，初级线圈引出线53-1，次级线圈54，次级线圈引出线54-1，次级线圈绝缘筒55，绝缘支撑件56，撑条57，屏蔽件58，第一气道59；

上盖6，第一盖板61，第二盖板62，盖板间密封件63，盖板间绝缘板64，次线接线端子65，输出接口66；

上连接法兰7；充气阀8；接地座9；

保护组件10，压力传感器101，温度传感器102，传感器保护罩103。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1至图3，本实施例的无输出侧套管气体绝缘变压器，其主要由壳体1、下连接法兰2、下盖3、初级套管4、器身5、上盖6、上连接法兰7、充气阀8、接地座9以及SF6气体组成。

壳体1由绝缘筒11和固定设于绝缘筒11外周的绝缘伞裙12组成，绝缘筒11为由能承受高电压和机械复合力（内压、拉伸、弯矩、扭矩）的绝缘材质制成的中空圆柱体结构件，本实施例中，绝缘筒11优选采用环氧玻璃丝筒；本实施例中绝缘伞裙12优选采用硅橡胶伞裙，用于满足高电位对地的绝缘，其同时具备优良的抗紫外线、抗老化特性；绝缘伞裙12的大小和高度根据不同电压等级的外绝缘要求确定。本实施例中，绝缘伞裙12优选采用硫化方式固定设于绝缘筒11外周壁上并与绝缘筒11成一体。

下连接法兰2由连接环、连接筒和加强筋一体组成，连接环为圆环形的板体件，连接筒为中空的圆柱体件，加强筋设置在连接筒和连接环之间；连接环的下端面上设有向上凹入的截面为三角形或矩形的圆形密封槽（图中未示出）；下连接法兰2本实施例中优选采用铸铝法兰。下盖3为铝或钢材质的板体件，下盖3上设有1个上下贯通的充气阀安装孔和2个上下贯通的初级套管安装孔。下连接法兰2在其连接环的密封槽内设置密封件后与下盖3密封固定连接；下连接法兰2由其连接筒与壳体1的绝缘筒11的下部外周套接后，在下连接法兰2的连接筒与壳体1的绝缘筒11的间隙内浇灌环氧树脂进行粘结。

初级套管4设有2个，该2个初级套管4与下盖3的2个初级套管安装孔配合密封固定安装在下盖3上，初级套管4的上部经连接法兰2的中空部位与壳体1的绝缘筒11的内部空间相通。使用时，通过2个初级套管4外接电源。

器身5主要由夹件51，铁芯52、初级线圈53、次级线圈54、次级线圈绝缘筒55、绝缘支撑件56、撑条57和屏蔽件58组成；初级线圈53配设有初级线圈引出线53-1；次级线圈54配设有次级线圈引出线54-1。

铁芯52由夹件51固定安装，且铁芯52置于壳体1的绝缘筒11内；夹件51穿过下连接法兰2的中空部位后固定安装在下盖3的上端面上；本实施例中，铁芯52与夹件51的固定连接方式以及夹件51与下盖3的固定连接方式均优选采用螺栓连接。

初级线圈53套装在铁芯52上，初级线圈53在铁芯52上设置成整体呈U型结构，初级线圈引出线53-1（进线和出线）从初级线圈53的同一侧引出后与固定设置在下盖3上的2只初级套管4电连接。

次级线圈绝缘筒55套装在初级线圈53的外周，次级线圈绝缘筒55由其端部与绝缘支撑件56固定连接，绝缘支撑件56与夹件51固定连接，从而使得次级线圈绝缘筒55通过绝缘支撑件56固定安装在夹件51上；次级线圈绝缘筒55的内周壁与初级线圈53的外周之间设有留空间隔，该留空间隔的大小可依变压器使用时耐受交直流电压等级的不同依设计相应确定；该留空间隔构成第一气道59，第一气道59与壳体1的绝缘筒11的内部空间相通。

撑条57固定设于次级线圈绝缘筒55的外周壁上，撑条57在次级线圈绝缘筒55的外周壁上设置的位置和数量根据需要确定。次级线圈54绕制在撑条57上，从而使得次级线圈54的内周壁与次级线圈绝缘筒55的外周壁之间构成第二个留空间隔，该第二个留空间隔构成第二气道，第二气道与壳体1的绝缘筒11的内部空间相通；撑条57的高度也即第二气道的大小可依变压器使用时耐受交直流电压等级的不同依设计相应确定。

屏蔽件58为金属材质的异形件，屏蔽件58采用模具整体成形，表面再抛光，喷漆；屏蔽件58包覆在次级线圈54的外周并使得次级线圈54全封闭；屏蔽件58能有效地提高线圈的交流和直流耐压水平；次级线圈引出线54-1（进线和出线）从次级线圈54的中部引出，次级线圈引出线54-1穿过屏蔽件58上端中部后引出。

上盖6主要由第一盖板61、第二盖板62、盖板间密封件63、盖板间绝缘板64、次级接线端子65、输出接口66组成。

第一盖板61和第二盖板62均为导体件，第一盖板61和第二盖板62的材质本实施例中优选采用铝；第一盖板61的中部开口，第二盖板62固定设于第一盖板61开口部的上方，且第二盖板62与第一盖板61间设有盖板间密封件63和盖板间绝缘板64；盖板间绝缘板64使得第二盖板62与第一盖板61绝缘；第一盖板61和第二盖板62的下端面各固定设有1个导体材质的次级接线端子65，与前述的次级线圈引出线54-1（进线和出线）对应电连接；从而使得第一盖板61和第二盖板62各通过1个次级接线端子65与前述的次级线圈引出线54-1（进线和出线）对应电连接；第一盖板61和第二盖板62的上各设有2个输出接口66，输出接口66可采用在第一盖板61和第二盖板62上开设从其上端面向下凹入的带螺纹的沉孔，也可采用固定设置在第一盖板61和第二盖板62上且与第一盖板61和第二盖板62上电连接的插接座，以适应用户对外输出不同接线方式的需要。使用时，第一盖板61和第二盖板62上的各1个输出接口66构成一组输出，另一组备用。

上连接法兰7的结构和材质与下连接法兰2相同，使用时安装方向相反。上连接法兰7由其连接筒与壳体1的绝缘筒11的上部外周套接后，在上连接法兰7的连接筒与壳体1的绝缘筒11的间隙内浇灌环氧树脂进行粘结；上连接法兰7在其连接环的密封槽内安装密封件后与第一盖板61密封固定连接且位于第一盖板61的下方。

充气阀8密封固定设置在下盖3上且充气阀8的进气口向下伸出于下盖3的下端面；充气阀8的上端口伸出于下连接法兰2的中空部位并与壳体1的绝缘筒11的内部空间相通。

壳体1、下连接法兰2、下盖3、上连接法兰7和上盖6共同构成一个满足压力容器标准的密封容器，器身5固定设于该密封容器内，该密封容器内部通过充气阀8充斥有达到设定压力的作为绝缘及冷却介质的 SF6气体。

接地座9固定设置在下盖3的下端面上，用于本实施例的无输出侧套管气体绝缘变压器使用时接地。

作为优选方式，本实施例的无输出侧套管气体绝缘变压器，还设有保护组件10，保护组件10包括压力传感器101、温度传感器102和传感器保护罩103；压力传感器101和温度传感器102密封固定设置在上盖6的第一盖板61上；传感器保护罩103固定设置在上盖6的第一盖板61上，且将压力传感器101和温度传感器102包覆，以保护压力传感器101和温度传感器102；传感器保护罩103上设有信号线引出孔；压力传感器101和温度传感器102使用时分别用于监测前述密封容器内SF6气体的压力和温度；压力传感器101和温度传感器102使用时其信号输出端通过光纤与相应的监控室或控制室采用光信号通讯，采用光信号通讯方式，能够有效避免电磁场对信号的干扰，消除传统电信号传输方式存在的信号易受电磁场干扰问题。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，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，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种无输出侧套管气体绝缘变压器，包括壳体（1）、初级套管（4）、器身（5）、充气阀（8）以及SF6气体，所述初级套管（4）设有2个，器身（5）包括初级线圈（53）和次级线圈（54），初级线圈（53）配设有初级线圈引出线（53-1）；次级线圈（54）配设有次级线圈引出线（54-1），其特征在于：还包括下连接法兰（2）、下盖（3）、上盖（6）、上连接法兰（7）和接地座（9）；

所述壳体（1）包括绝缘筒（11）和固定设于绝缘筒（11）外周的绝缘伞裙（12）；壳体（1）的下部与下连接法兰（2）密封固定连接；下盖（3）与下连接法兰（2）密封固定连接并设于下连接法兰（2）的下方；

所述2个初级套管（4）密封固定安装在下盖（3）上；2个初级套管（4）与初级线圈引出线（53-1）电连接；

所述上盖（6）包括第一盖板（61）、第二盖板（62）、盖板间密封件（63）、盖板间绝缘板（64）、次级接线端子（65）和输出接口（66）；第一盖板（61）和第二盖板（62）均为导体件，第一盖板（61）的中部开口，第二盖板（62）固定设于第一盖板（61）开口部的上方，盖板间密封件（63）和盖板间绝缘板（64）固定设于第一盖板（61）和第二盖板（62）之间；次级接线端子（65）为导体件，次级接线端子（65）在第一盖板（61）的下端面和第二盖板（62）的下端面各固定设置1个；2个次级接线端子（65）与所述次级线圈引出线（54-1）电连接；输出接口（66）在第一盖板（61）和第二盖板（62）上各设置2个；上盖（6）由其第一盖板（61）与上连接法兰（7）密封固定连接并设于上连接法兰（7）的上方；上连接法兰（7）与壳体（1）的上部密封固定连接；

所述充气阀（8）密封固定设置在下盖（3）上；所述接地座（9）固定设置在下盖（3）的下端面上；

所述壳体（1）、下连接法兰（2）、下盖（3）、上连接法兰（7）和上盖（6）共同构成一个密封容器，所述器身（5）固定设于所述密封容器内，所述SF6气体作为绝缘及冷却介质充斥在所述密封容器内。

2.根据权利要求1所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：还包括保护组件（10）；所述保护组件（10）包括密封固定设置在所述上盖（6）的第一盖板（61）上的压力传感器（101）和温度传感器（102），以及固定设置在所述上盖（6）的第一盖板（61）上，用于保护所述压力传感器（101）和温度传感器（102）的传感器保护罩（103）。

3.根据权利要求1或2所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：所述器身（5）还包括夹件（51），铁芯（52）、次级线圈绝缘筒（55）、绝缘支撑件（56）、撑条（57）和屏蔽件（58）；

所述铁芯（52）通过夹件（51）固定安装在壳体（1）的绝缘筒（11）内；夹件（51）穿过下连接法兰（2）后固定安装在下盖（3）的上端面上；所述初级线圈（53）套装在铁芯（52）上，初级线圈（53）在铁芯（52）上设置成整体呈U型的结构；次级线圈绝缘筒（55）套装在初级线圈（53）的外周，次级线圈绝缘筒（55）通过绝缘支撑件（56）固定安装在夹件（51）上；次级线圈绝缘筒（55）的内周壁与初级线圈（53）的外周之间设有构成第一气道（59）的留空间隔；第一气道（59）与壳体（1）的绝缘筒（11）的内部空间相通；撑条（57）固定设于次级线圈绝缘筒（55）的外周壁上；所述次级线圈（54）绕制在撑条（57）上，从而使得次级线圈（54）的内周壁与次级线圈绝缘筒（55）的外周壁之间构成第二个留空间隔，该第二个留空间隔构成与壳体（1）的绝缘筒（11）的内部空间相通第二气道；屏蔽件（58）包覆在次级线圈（54）的外周并使得次级线圈（54）全封闭；次级线圈引出线（54-1）从次级线圈（54）的中部引出后穿过屏蔽件（58）上端中部后与所述次级接线端子（65）电连接。

4.根据权利要求3所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：所述第一气道（59）和第二气道的大小根据变压器使用时耐受交直流电压的等级依设计确定。

5.根据权利要求1或2所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：所述壳体（1）的绝缘筒（11）为环氧玻璃丝筒；所述绝缘伞裙（12）为硅橡胶伞裙，其大小和高度根据不同电压等级的外绝缘要求相应确定；绝缘筒（11）为中空圆柱体结构件；绝缘伞裙（12）采用硫化方式与绝缘筒（11）成一整体固定设置在绝缘筒（11）的外周壁上。

6.根据权利要求1或2所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：所述下连接法兰（2）由连接环、连接筒和加强筋一体组成；连接环的下端面上设有向上凹入的截面为三角形或矩形的圆形密封槽；下连接法兰（2）在其连接环的密封槽内设置密封件后与下盖（3）密封固定连接；下连接法兰（2）由其连接筒与壳体（1）的绝缘筒（11）的下部外周套接后，在下连接法兰（2）的连接筒与壳体（1）的绝缘筒（11）的间隙内浇灌环氧树脂粘结；所述上连接法兰（7）的结构与下连接法兰（2）相同，上连接法兰（7）由其连接筒与壳体（1）的绝缘筒（11）的上部外周套接后，在上连接法兰（7）的连接筒与壳体（1）的绝缘筒（11）的间隙内浇灌环氧树脂粘结；上连接法兰（7）在其连接环的密封槽内安装密封件后与第一盖板（61）密封固定连接且位于第一盖板（61）的下方。

7.根据权利要求1或2所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：所述下盖（3）为铝或钢材质的板体件，下盖（3）上设有1个上下贯通的充气阀安装孔和2个上下贯通的初级套管安装孔；上盖（6）的第一盖板（61）和第二盖板（62）的材质为铝；下连接法兰（2）和上连接法兰（7）均为铸铝法兰。

8.根据权利要求1或2所述的无输出侧套管气体绝缘变压器，其特征在于：所述上盖（6）的输出接口（66）为带螺纹的沉孔或者为导电体的插接座。