CN210223743U - 叠铁芯变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叠铁芯变压器，属于变压器制造技术领域，包括油箱；铁芯，设置在油箱内；包括三个平行设置的铁芯柱，以及两个分设在铁芯柱上方和下方并分别与各铁芯柱连接的铁轭；铁芯柱的横截面分别为圆形；低压绕组，与铁芯柱一一对应；各低压绕组分别套设在相应铁芯柱上；高压绕组，与低压绕组一一对应；各高压绕组分别套设在相应低压绕组上；以及铁芯夹件，设有两组且分别用于夹紧铁芯的两个铁轭。本实用新型提供的叠铁芯变压器，有效克服了非晶合金铁芯配电变压器和立体卷铁芯配电变压器的缺点，具有重要的现实意义。

Description

叠铁芯变压器

技术领域

本实用新型属于变压器制造技术领域，更具体地说，是涉及一种叠铁芯变压器。

背景技术

随着社会用电量的增长，节能降耗成为大势所趋，作为电力系统中用量最多、能量消耗最大的配电变压器，不断降低空载损耗、降低电能消耗是大势所趋。

目前国内低损耗配电变压器的型式主要为非晶合金铁芯配电变压器和立体卷铁芯配电变压器，普通的平面叠铁芯超低损耗配电变压器由于降低空载损耗技术匮乏而基本没有处于空白状态。

但非晶合金铁芯配电变压器具有价格高、非晶带材供应紧张、优化设计难、非晶带材易碎、变压器抗短路能力差、噪声高、非晶碎片易发生绝缘事故等诸多缺点，一直制约着其发展。立体卷铁芯配电变压器具有抗短路能力差、可维修性困难等问题，也是其无法克服的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叠铁芯变压器，旨在解决目前市场上缺少低损耗平面叠铁芯配电变压器的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种叠铁芯变压器，包括：油箱；

铁芯，设置在所述油箱内；包括三个平行设置的铁芯柱，以及两个分设在所述铁芯柱上方和下方并分别与各所述铁芯柱连接的铁轭；所述铁芯柱的横截面分别为圆形；

低压绕组，与所述铁芯柱一一对应；各所述低压绕组分别套设在相应所述铁芯柱上；

高压绕组，与所述低压绕组一一对应；各所述高压绕组分别套设在相应所述低压绕组上；以及

铁芯夹件，设有两组且分别用于夹紧所述铁芯的两个铁轭。

进一步地，所述铁轭的横截面为D形，且所述铁轭的横截面面积为所述铁芯柱横截面面积的1.2-1.5倍。

进一步地，每组所述铁芯夹件分别包括两个分设在相应所述铁轭两侧的夹片和连接两个所述夹片的螺栓，各所述夹片分别为层压木夹片。

进一步地，所述低压绕组的首层和末层分别焊有出线铜排，两个所述出线铜排分别位于所述低压绕组的上部且位于所述铁轭和所述夹片之间。

进一步地，所述低压绕组为双层箔式结构，所述高压绕组为层式结构。

进一步地，所述低压绕组中两层箔同步绕制。

进一步地，所述铁芯柱和所述铁轭分别由多个高导磁钢片层叠而成。

本实用新型提供的叠铁芯变压器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型叠铁芯变压器采用横截面为圆形的铁芯柱，既有效降低了变压器的空载损耗，又提高了变压器的抗短路能力以及绝缘性能等，使得变压器的运行更加可靠，从而有效克服了非晶合金铁芯配电变压器和立体卷铁芯配电变压器的缺点，具有重要的现实意义。

本实用新型提供的叠铁芯变压器与常规叠铁芯配电变压器的S11型标准相比，空载损耗降低40％，负载损耗降低24％。与国内油浸式配电变压器能效等级中最高等级的I级能效相比，空载损耗降低16.5％。性能可与非晶合金铁芯配电变压器和立体卷铁芯变压器相当，本实用新型实施例提供的叠铁芯变压器消除了非晶合金铁芯配电变压器抗短路能力差、噪声大、可靠性差等不足，克服了立体卷铁芯变压器抗短路能力不足、可修复性差等缺点，实现了配电变压器采用平面叠铁芯结构实现超低损耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的叠铁芯变压器的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视结构图；

图3为本实用新型实施例所采用的出线铜排的结构示意图。

图中：10、油箱；20、铁芯；21、铁芯柱；22、铁轭；30、低压绕组；40、高压绕组；50、铁芯夹件；51、夹片；52、螺栓；60、出线铜排。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型实施例提供的叠铁芯变压器进行说明。所述叠铁芯变压器，包括油箱10、设置在油箱10内的铁芯20、低压绕组30、与低压绕组30一一对应的高压绕组40；以及铁芯夹件50。铁芯20包括三个平行设置的铁芯柱21，以及两个分设在铁芯柱21上方和下方并分别与各铁芯柱21连接的铁轭22。铁芯20中铁芯柱21和铁轭22分别由多个层叠设置的钢片组成。铁芯20的各铁芯柱21的横截面分别为圆形，此处圆形为近似圆形，由于铁芯柱21为多个层叠钢片组成，其截面只能为接近圆形。低压绕组30与铁芯柱21一一对应，且各低压绕组30分别套设在相应铁芯柱21上。各高压绕组40分别套设在相应低压绕组30上。铁芯夹件50设有两组且分别用于夹紧铁芯20的两个铁轭22。

制备时，先按照铁芯柱21和铁轭22形状剪切钢带，再将剪切好的钢带放置退火炉内进行退火处理，之后将经过高温退火后的钢带叠积成铁芯柱21和铁轭22，再将铁芯柱21和铁轭22拼接为铁芯20；再将低压绕组30、绝缘层和高压绕组40依次绕制到铁芯柱21上；安装铁芯夹件50，使得一组铁芯夹件50将铁芯20的上部夹紧，另一组铁芯夹件50将铁芯20的下部夹紧。

实用新型人经大量研究发现，铁芯柱21为圆形、长圆形、椭圆形时，变压器空载损耗可明显降低，但铁芯柱21为长圆形和椭圆形时，抗短路能力差，发生故障的几率比铁芯柱21为圆形的配电变压器要大很多。

本实用新型实施例提供的叠铁芯变压器，与现有技术相比，采用横截面为圆形的铁芯柱21，既有效降低了变压器的空载损耗，又提高了变压器的抗短路能力以及绝缘性能等，使得变压器的运行更加可靠，从而有效克服了非晶合金铁芯配电变压器和立体卷铁芯配电变压器的缺点，具有重要的现实意义。

具体的，油箱10为桶式结构，由油箱底、油箱壁、油箱盖及其附属零件组成。

作为本实用新型提供的叠铁芯变压器的一种具体实施方式，铁轭22的横截面为D形，且铁轭22的横截面面积为铁芯柱21横截面面积的1.2-1.5倍。

铁轭22的横截面面积大于铁芯柱21的横截面面积，这使得铁轭22中的磁通密度低于铁芯柱21中的磁通密度，进而使得铁轭22空载损耗降低的速度大于铁轭22重量增加的速度，从而有效降低了变压器的空载损耗。

具体的，铁轭22采用D形轭，即组成铁轭22的各级叠片的宽度由中央到靠近绕组的一侧逐渐变小。这样可以降低铁芯柱21的重量，从而降低了铁轭22部分的空载损耗，进而降低了变压器整体的空载损耗。

作为本实用新型提供的叠铁芯变压器的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，每组铁芯夹件50分别包括两个分设在相应铁轭22两侧的夹片51和连接两个夹片51的螺栓52，各夹片51分别为层压木夹片。

夹片51采用层压木夹片，与采用导磁钢夹片相比，铁芯夹件50中的损耗降至零，从而进一步降低了变压器的负载损耗。

生产时，可减小绕组中导线的尺寸，使得因铁芯夹件50降低的损耗增加到绕组的电阻损耗中，从而使得绕组的体积减小，进而缩小了铁芯20的体积和重量，降低了其空载损耗。

具体的，铁芯夹件50在夹紧铁轭22时，位于同一组铁芯夹件50中的两个夹片51位于铁芯窗口内侧部分采用绑扎带绑紧，位于铁芯窗口外侧部分采用螺栓52连接。

作为本实用新型提供的叠铁芯变压器的一种具体实施方式，请参阅图3，低压绕组30的首层和末层分别焊有出线铜排60，两个出线铜排60分别位于低压绕组30的上部且位于铁轭22和夹片51之间。

低压绕组30的首末层分别焊有出线铜排60，作为绕组的首尾端头，且均由绕组的上部引出。各出线铜排60由铁轭22和夹片51之间引出，使得油箱10宽度方向尺寸进一步减小，从而有效降低了变压器的生产及制造成本。

作为本实用新型提供的叠铁芯变压器的一种具体实施方式，低压绕组30为双层箔式结构，高压绕组40为层式结构。

低压绕组30采用双层箔式结构，高压绕组40采用层式结构，高低压绕组30整体绕制在一起，与普通产品相比，有效提高了铁芯窗口的填充率，缩小了变压器的体积和重量，从而进一步降低了变压器的空载损耗。

具体的，高压绕组40为多层式结构，层间绝缘采用分级绝缘，有效降低了高压绕组40的辐向尺寸。低压绕组30绕制完成后在低压绕组30外放置高低压绕组30间的绝缘层，然后在绝缘层外绕制高压绕组40，使得高低压绕组30的整体结构紧凑，进而有效提高了变压器的空间利用率。

作为本实用新型提供的叠铁芯变压器的一种具体实施方式，低压绕组30中两层箔同步绕制。

低压绕组30中两层箔一起绕制，进一步提高了高低压绕组30整体结构的紧凑性，降低了变压器所占空间。两层较薄的箔绕制操作性好，同时降低了变压器的涡流损耗。

作为本实用新型提供的叠铁芯变压器的一种具体实施方式，铁芯柱21和铁轭22分别由多个高导磁钢片层叠而成。

铁轭22和铁芯柱21分别有多个高导磁高牌号电工钢带层叠制成，磁通密度较低，其中铁芯柱21磁通密度可达1.55T及以下。

通过以上措施，使得变压器的空载损耗得到大幅度降低，与常规叠铁芯配电变压器的S11型标准相比，空载损耗降低40％，负载损耗降低24％。与国内油浸式配电变压器能效等级中最高等级的I级能效相比，空载损耗降低16.5％。性能可与非晶合金铁芯配电变压器和立体卷铁芯变压器相当，本实用新型实施例提供的叠铁芯变压器消除了非晶合金铁芯配电变压器抗短路能力差、噪声大、可靠性差等不足，克服了立体卷铁芯变压器抗短路能力不足、可修复性差等缺点，实现了配电变压器采用平面叠铁芯结构实现超低损耗的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.叠铁芯变压器，其特征在于，包括：

油箱；

铁芯，设置在所述油箱内；包括三个平行设置的铁芯柱，以及两个分设在所述铁芯柱上方和下方并分别与各所述铁芯柱连接的铁轭；所述铁芯柱的横截面分别为圆形；

低压绕组，与所述铁芯柱一一对应；各所述低压绕组分别套设在相应所述铁芯柱上；

高压绕组，与所述低压绕组一一对应；各所述高压绕组分别套设在相应所述低压绕组上；以及

铁芯夹件，设有两组且分别用于夹紧所述铁芯的两个铁轭。

2.如权利要求1所述的叠铁芯变压器，其特征在于：所述铁轭的横截面为D形，且所述铁轭的横截面面积为所述铁芯柱横截面面积的1.2-1.5倍。

3.如权利要求1所述的叠铁芯变压器，其特征在于：每组所述铁芯夹件分别包括两个分设在相应所述铁轭两侧的夹片和连接两个所述夹片的螺栓，各所述夹片分别为层压木夹片。

4.如权利要求3所述的叠铁芯变压器，其特征在于：所述低压绕组的首层和末层分别焊有出线铜排，两个所述出线铜排分别位于所述低压绕组的上部且位于所述铁轭和所述夹片之间。

5.如权利要求1所述的叠铁芯变压器，其特征在于：所述低压绕组为双层箔式结构，所述高压绕组为层式结构。

6.如权利要求5所述的叠铁芯变压器，其特征在于：所述低压绕组中两层箔同步绕制。

7.如权利要求1-6任一项所述的叠铁芯变压器，其特征在于：所述铁芯柱和所述铁轭分别由多个高导磁钢片层叠而成。

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