CN209015868U - 一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，属于变压器技术领域，一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，包括变压器本体，变压器本体包括三个呈三角立体分布的线圈，线圈表面涂覆有环氧树脂绝缘层，环氧树脂绝缘层内填充有多根均匀分布的U型光纤导光棒，线圈下端连接有三角底座，三角底座靠近线圈一侧设有三个与线圈相匹配的检测环，三个检测环两两之间固定连接有连接板，连接板上开凿有装配孔，可以实现利用光纤的导光性自动实时检测变压器的树脂绝缘层，一旦出现爬电、破损等不良现象，可以及时通知技术人员进行维护和检修，显著提高变压器运行的安全性，不易发生绝缘击穿严重影响变压器的使用寿命。

Description

一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，更具体地说，涉及一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器。

背景技术

干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，主要由硅钢片组成的铁芯和环氧树脂浇注的线圈组成,高低压线圈之间放置绝缘筒增加电气绝缘,并由垫块支撑和约束线圈,其零部件搭接的紧固件均有防松性能，多脉冲整流技术按照输出电压脉冲数可以分为12脉冲，18脉冲，24脉冲，30脉冲等，使得网侧电流变为相应脉冲数，脉冲数越多相应的交流侧电流THD值越低，但是变压器结构越复杂且整流桥组数越多，采用自耦变压器代替隔离变压器，可有效减小变压整流系统的体积和重量，同时功率传输效率更高，

中国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。干式变压器现已被广泛用于电站、工厂、医院等几乎所有电气上。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25％)的SC(B)9系列的推广应用，使得中国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平，可以预言，21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。

光纤除了优越的导光性之外还具有很多优异的性能，例如：具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等。

树脂绝缘干式变压器是采用树脂浇注为主绝缘，因此树脂绝缘层决定了变压器的绝缘性能，进而决定了变压器运行时的稳定性和可靠性，但是现有的树脂绝缘层在变压器使用时间较长时容易出现爬电、破损(内部开裂)等现象，这类现象不易被技术人员直接观察到，一旦没有及时发现放任不管，容易导致变压器损坏甚至是重大安全事故。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，它可以实现利用光纤的导光性自动实时检测变压器的树脂绝缘层，一旦出现爬电、破损等不良现象，可以及时通知技术人员进行维护和检修，显著提高变压器运行的安全性，不易发生绝缘击穿严重影响变压器的使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，包括变压器本体，所述变压器本体包括三个呈三角立体分布的线圈，所述线圈表面涂覆有环氧树脂绝缘层，所述环氧树脂绝缘层内填充有多根均匀分布的U型光纤导光棒，所述线圈下端连接有三角底座，所述三角底座靠近线圈一侧设有三个与线圈相匹配的检测环，三个所述检测环两两之间固定连接有连接板，所述连接板上开凿有装配孔，所述装配孔内插设有装配螺栓，所述三角底座靠近装配螺栓一端开凿有与装配螺栓相匹配的螺纹孔，且装配螺栓与螺纹孔之间螺纹连接，所述检测环靠近线圈一端的环面上开凿有环形检测槽，所述环形检测槽内固定连接有四个均匀部分的编号隔板，四个所述编号隔板将环形检测槽分割为四个独立检测槽，所述独立检测槽之间连接有激光发射器和光线接收器，且激光发射器和光线接收器均与U型光纤导光棒相匹配，所述U型光纤导光棒包括两端的受光部和发光部，所述受光部与激光发射器连接，所述发光部与光线接收器连接，所述三角底座靠近检测环一端固定连接有电源，所述电源电性连接有主控制模块，且激光发射器和光线接收器均与电源电性连接，所述激光发射器和光线接收器均与主控制模块连接，可以实现利用光纤的导光性自动实时检测变压器的树脂绝缘层，一旦出现爬电、破损等不良现象，可以及时通知技术人员进行维护和检修，显著提高变压器运行的安全性，不易发生绝缘击穿严重影响变压器的使用寿命。

进一步的，所述U型光纤导光棒包括光芯和套在光芯外的塑料保护管，且光芯为石英玻璃材质，所述U型光纤导光棒的尺寸直径为1mm，光芯的导光性优良，且尺寸较小，不易对环氧树脂绝缘层的绝缘性和散热性产生影响。

进一步的，所述主控制模块与激光发射器和光线接收器之间均连接有定时电路，技术人员可根据实际情况通过主控制模块定时控制激光发射器启动发射激光进行检测，不仅可以减少能耗，且周期性自检不易漏检。

进一步的，所述主控制模块与激光发射器和光线接收器之间均连接有自检电路，自检电路可以检测激光发射器和光线接收器的自身故障，排除对环氧树脂绝缘层区域的误检。

进一步的，所述主控制模块连接有无线信号发射器，所述无线信号发射器连接有用户移动设备，主控制模块实时将检测数据和故障信号发送给技术人员，技术人员也方便查看相关的检测数据，也可发送检测指令进行强制检测。

进一步的，所述检测环侧壁上连接有自带电源的警示灯，且警示灯与主控制模块连接，所述警示灯包括红灯和绿灯，警示灯用于提醒技术人员出现故障，红灯亮代表是相应检测环的检测区域出现环氧树脂绝缘层存在爬电或破损的现象，技术人员再根据主控制模块向用户移动设备上指示的具体编号对应独立检测槽检测的环氧树脂绝缘层区域，绿灯亮是代表环氧树脂绝缘层区域暂时正常，相应检测环上的激光发射器和光线接收器出现故障无法继续检测，技术人员再根据主控制模块提供的具体编号找到具体故障的激光发射器和光线接收器进行维修。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案可以实现利用光纤的导光性自动实时检测变压器的树脂绝缘层，一旦出现爬电、破损等不良现象，可以及时通知技术人员进行维护和检修，显著提高变压器运行的安全性，不易发生绝缘击穿严重影响变压器的使用寿命。

(2)U型光纤导光棒包括光芯和套在光芯外的塑料保护管，且光芯为石英玻璃材质，U型光纤导光棒的尺寸直径为1mm，光芯的导光性优良，且尺寸较小，不易对环氧树脂绝缘层的绝缘性和散热性产生影响。

(3)主控制模块与激光发射器和光线接收器之间均连接有定时电路，技术人员可根据实际情况通过主控制模块定时控制激光发射器启动发射激光进行检测，不仅可以减少能耗，且周期性自检不易漏检。

(4)主控制模块与激光发射器和光线接收器之间均连接有自检电路，自检电路可以检测激光发射器和光线接收器的自身故障，排除对环氧树脂绝缘层区域的误检。

(5)主控制模块连接有无线信号发射器，无线信号发射器连接有用户移动设备，主控制模块实时将检测数据和故障信号发送给技术人员，技术人员也方便查看相关的检测数据，也可发送检测指令进行强制检测。

(6)检测环侧壁上连接有自带电源的警示灯，且警示灯与主控制模块连接，警示灯包括红灯和绿灯，警示灯用于提醒技术人员出现故障，红灯亮代表是相应检测环的检测区域出现环氧树脂绝缘层存在爬电或破损的现象，技术人员再根据主控制模块向用户移动设备上指示的具体编号对应独立检测槽检测的环氧树脂绝缘层区域，绿灯亮是代表环氧树脂绝缘层区域暂时正常，相应检测环上的激光发射器和光线接收器出现故障无法继续检测，技术人员再根据主控制模块提供的具体编号找到具体故障的激光发射器和光线接收器进行维修。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型部分的剖视图；

图3为本实用新型U型光纤导光棒部分的结构示意图；

图4为本实用新型三角底座部分的结构示意图；

图5为本实用新型部分的功能模块图。

图中标号说明：

1变压器本体、2环氧树脂绝缘层、3三角底座、4检测环、5连接板、6装配螺栓、7编号隔板、8激光发射器、9光线接收器、10 U型光纤导光棒、11主控制模块、12电源、13警示灯、14无线信号发射器、15用户移动设备。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或立体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，包括变压器本体1，变压器本体1包括三个呈三角立体分布的线圈，线圈表面涂覆有环氧树脂绝缘层2，起到变压器本体1的主绝缘作用，环氧树脂绝缘层2内填充有多根均匀分布的U型光纤导光棒10，利用导光性检测环氧树脂绝缘层2是否出现爬电或者破损现象，线圈下端连接有三角底座3，三角底座3靠近线圈一侧设有三个与线圈相匹配的检测环4，三个检测环4两两之间固定连接有连接板5，连接板5上开凿有装配孔，装配孔内插设有装配螺栓6，三角底座3靠近装配螺栓6一端开凿有与装配螺栓6相匹配的螺纹孔，且装配螺栓6与螺纹孔之间螺纹连接，便于安装和拆卸检测环4进行维护和检修，检测环4靠近线圈一端的环面上开凿有环形检测槽，环形检测槽内固定连接有四个均匀部分的编号隔板7，四个编号隔板7将环形检测槽分割为四个独立检测槽，便于后续进行问题区域的快速定位，独立检测槽之间连接有激光发射器8和光线接收器9，且激光发射器8和光线接收器9均与U型光纤导光棒10相匹配，提高激光发射器8、光线接收器9与U型光纤导光棒10之间的耦合性，从而提升U型光纤导光棒10的导光性，U型光纤导光棒10包括两端的受光部和发光部，受光部与激光发射器8连接，发光部与光线接收器9连接，三角底座3靠近检测环4一端固定连接有电源12，用于供电，电源12电性连接有主控制模块11，主控制模块11采用STC12C2052型号的单片机为控制核心，且激光发射器8和光线接收器9均与电源12电性连接，激光发射器8和光线接收器9均与主控制模块11连接，利用主控制模块11实现对激光发射器8和光线接收器9的自动化控制。

请参阅图3，U型光纤导光棒10包括光芯和套在光芯外的塑料保护管，且光芯为石英玻璃材质，U型光纤导光棒10的尺寸直径为1mm，光芯的导光性优良，且尺寸较小，不易对环氧树脂绝缘层2的绝缘性和散热性产生影响。

请参阅图1-3，同一线圈上的多根U型光纤导光棒10相互之间间隔为10cm，U型光纤导光棒10的一对直线部之间的距离同样为10cm，匹配U型光纤导光棒10的影响波动区域范围，在覆盖全区域的同时减少材料浪费。

主控制模块11与激光发射器8和光线接收器9之间均连接有定时电路，技术人员可根据实际情况通过主控制模块11定时控制激光发射器8启动发射激光进行检测，不仅可以减少能耗，且周期性自检不易漏检,，主控制模块11与激光发射器8和光线接收器9之间均连接有自检电路，自检电路可以检测激光发射器8和光线接收器9的自身故障，排除对环氧树脂绝缘层2区域的误检。

请参阅图4，主控制模块11连接有无线信号发射器14，无线信号发射器14连接有用户移动设备15，主控制模块11实时将检测数据和故障信号发送给技术人员，技术人员也方便查看相关的检测数据，也可发送检测指令进行强制检测，检测环4上的四个独立检测槽分别命名为一号槽、二号槽、三号槽和四号槽，四个独立检测槽内的激光发射器8分别为红色激光源、黄色激光源、绿色激光源和蓝色激光源，便于技术人员快速定位到环氧树脂绝缘层2的问题部位，检测环4侧壁上连接有自带电源的警示灯13，且警示灯13与主控制模块11连接，警示灯13包括红灯和绿灯，警示灯13用于提醒技术人员出现故障，红灯亮代表是相应检测环4的检测区域出现环氧树脂绝缘层2存在爬电或破损的现象，技术人员再根据主控制模块11向用户移动设备15上指示的具体编号对应独立检测槽检测的环氧树脂绝缘层2区域，绿灯亮是代表环氧树脂绝缘层2区域暂时正常，相应检测环4上的激光发射器8和光线接收器9出现故障无法继续检测，技术人员再根据主控制模块11提供的具体编号找到具体故障的激光发射器8和光线接收器9进行维修。

请参阅图5，正常使用时，主控制模块11控制激光发射器8周期性的启动发射激光，激光经由U型光纤导光棒10的传导被光线接收器9接收，完成激光的正常检测回路，表示环氧树脂绝缘层2上没有出现爬电或破损的现象，一旦环氧树脂绝缘层2上某个区域发生爬电或破损的现象，将会影响该区域内的U型光纤导光棒10的正常导光，光线接收器9检测到光信号出现异常，主控制模块11通过无线信号发射器14立即将问题信号发送至技术人员的用户移动设备15上，通知技术人员携带相应工具进行及时维护和检修，并且控制问题区域对应检测环4上的警示灯13的红灯亮起，技术人员可以根据红灯立即定位到问题区域所在的线圈，再根据主控制模块11向用户移动设备15上提供的编号迅速定位到对应颜色的U型光纤导光棒10所在区域，当环氧树脂绝缘层2没有出现问题而是激光发射器8或光线接收器9自身出现故障，主控制模块11发送故障信号至技术人员的用户移动设备15上，通知技术人员携带相应工具进行维护和检修，并且控制对应检测环4上警示灯13的绿灯亮起，技术人员可迅速定位绿灯对应的检测环4，再根据主控制模块11提供的编号迅速找到故障的激光发射器8和光线接收器9进行维修，与现有的多脉冲自耦变压器相比，可以实现利用光纤的导光性自动实时检测变压器的树脂绝缘层，一旦出现爬电、破损等不良现象，可以及时通知技术人员进行维护和检修，显著提高变压器运行的安全性，不易发生绝缘击穿严重影响变压器的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，包括变压器本体(1)，其特征在于：所述变压器本体(1)包括三个呈三角立体分布的线圈，所述线圈表面涂覆有环氧树脂绝缘层(2)，所述环氧树脂绝缘层(2)内填充有多根均匀分布的U型光纤导光棒(10)，所述线圈下端连接有三角底座(3)，所述三角底座(3)靠近线圈一侧设有三个与线圈相匹配的检测环(4)，三个所述检测环(4)两两之间固定连接有连接板(5)，所述连接板(5)上开凿有装配孔，所述装配孔内插设有装配螺栓(6)，所述三角底座(3)靠近装配螺栓(6)一端开凿有与装配螺栓(6)相匹配的螺纹孔，且装配螺栓(6)与螺纹孔之间螺纹连接，所述检测环(4)靠近线圈一端的环面上开凿有环形检测槽，所述环形检测槽内固定连接有四个均匀部分的编号隔板(7)，四个所述编号隔板(7)将环形检测槽分割为四个独立检测槽，所述独立检测槽之间连接有激光发射器(8)和光线接收器(9)，且激光发射器(8)和光线接收器(9)均与U型光纤导光棒(10)相匹配，所述U型光纤导光棒(10)包括两端的受光部和发光部，所述受光部与激光发射器(8)连接，所述发光部与光线接收器(9)连接，所述三角底座(3)靠近检测环(4)一端固定连接有电源(12)，所述电源(12)电性连接有主控制模块(11)，且激光发射器(8)和光线接收器(9)均与电源(12)电性连接，所述激光发射器(8)和光线接收器(9)均与主控制模块(11)连接。

2.根据权利要求1所述的一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，其特征在于：所述U型光纤导光棒(10)包括光芯和套在光芯外的塑料保护管，且光芯为石英玻璃材质，所述U型光纤导光棒(10)的尺寸直径为1mm。

3.根据权利要求1所述的一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，其特征在于：所述主控制模块(11)与激光发射器(8)和光线接收器(9)之间均连接有定时电路。

4.根据权利要求1所述的一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，其特征在于：所述主控制模块(11)与激光发射器(8)和光线接收器(9)之间均连接有自检电路。

5.根据权利要求1所述的一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，其特征在于：所述主控制模块(11)连接有无线信号发射器(14)，所述无线信号发射器(14)连接有用户移动设备(15)。

6.根据权利要求1所述的一种立体降压式多脉冲自耦变压整流器，其特征在于：所述检测环(4)侧壁上连接有自带电源的警示灯(13)，且警示灯(13)与主控制模块(11)连接，所述警示灯(13)包括红灯和绿灯。