CN210443401U - 一种配电变压器的绕组结构及配电变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种配电变压器的绕组结构，包括铁心、低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和所述高压绕组依次绕制在铁心上，所述高压绕组包括沿轴向排列的n段绕组单元，n≧4，n段所述绕组单元的结构均相同，且n段所述绕组单元依次串联联接。相应地，还提供一种变压器。所述绕组结构可以增加绕组的通用互换性，从而降低检修成本。

Description

一种配电变压器的绕组结构及配电变压器

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种配电变压器的绕组结构及配电变压器。

背景技术

目前农网及城市低压配网市场的10kV配电变压器标准化程度高，多为50kVA、100kVA、200kVA小容量产品，且需求量大，供货集中，各台区线路传输距离短，电压稳定，高压分接范围单一或可以不调压。

一方面，由于该10kV配电变压器需求量大及生产效率的限制，生产厂家通常备数量较多的库存，当由于某些原因导致库存积压时，容易造成变压器内油质质量降低，从而影响变压器寿命。另一方面，由于高压绕组为一个整体的线圈，当出现烧毁时，需要更换整个高压绕组，增加检修成本。因此，针对标准化程度高及需求量大的配电变压器，有必要进一步提高产品生产效率，且增加绕组的通用互换性，从而降低产品的检修成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种配电变压器的绕组结构，以及包含该结构的配电变压器，以增加绕组的通用互换性，从而降低产品的检修成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种配电变压器的绕组结构，包括铁心、低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和所述高压绕组依次绕制在铁心上，所述高压绕组包括沿轴向排列的n段绕组单元，n≧4，n段所述绕组单元的结构均相同，且n段所述绕组单元依次串联联接。

可选地，n为偶数。

可选地，n＝4或n＝6。

可选地，每段所述绕组单元的层数≧7。

可选地，每段所述绕组单元的各层之间设有绝缘纸。

可选地，相邻的两段所述绕组单元之间设有支撑单元和/或油道。

可选地，所述支撑单元包括垫块，所述垫块的数量为多个，各所述垫块的厚度为2-8mm。

可选地，各段所述绕组单元的首出头和尾出头分别通过冷压管进行压接。

可选地，所述铁心采用三相三柱结构。

相应地，本实用新型还提供一种配电变压器，包括如上所述的配电变压器的绕组结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型配电变压器的绕组结构，特别应用于小容量配变变压器中，该绕组结构包括铁心、低压绕组和高压绕组，低压绕组和高压绕组依次绕制在铁心上，高压绕组包括沿轴向排列的n段绕组单元，n≧4，其中，n段绕组单元的结构均相同，且n段绕组单元依次串联联接。通过改变高压绕组的整体式结构，即对高压绕组进行分段，且每段绕组单元的结构、尺寸均相同，目的是使同一容量或不同容量产品高度标准化，提高生产效率，即根据客户需求可以将相同的绕组单元快速组装成所需要的产品。此外，由于变压器的高压线圈进行了分段，当某一段绕组单元出现烧毁，仅需替换出被烧毁的绕组单元，从而可降低检修成本。

附图说明

图1：本实用新型实施例中的一种配电变压器的绕组结构的结构示意图。

图中：1-绕组单元；2-垫块；3-线段连接引线；4-角接线；5-油道。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提供一种配电变压器的绕组结构，包括铁心、低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和所述高压绕组依次绕制在铁心上，所述高压绕组包括沿轴向排列的n段绕组单元1，n≧4，n段所述绕组单元的结构均相同，且n段所述绕组单元依次串联联接。

相应的，还提供一种配电变压器，其包括上述的配电变压器的绕组结构。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种配电变压器的绕组结构，主要应用于200kVA及以下小容量配电变压器产品中，如农网及城市低压配网市场标准化程度高的10kV配电变压器，当然也可根据需要应用于其他规格的变压器。

该绕组结构包括铁心、低压绕组和高压绕组，低压绕组和高压绕组从内向外依次绕制在铁心上，高压绕组包括沿轴向排列的n段绕组单元1，n≧4，n段绕组单元的结构均相同，且n段绕组单元依次串联联接。

本实施例中，高压绕组的n段绕组单元沿轴向绕制在同一个铁心柱上，各段绕组单元可以是圆桶式线圈，采用层式结构，且各段绕组单元的结构均相同，即各段绕组单元的匝数、尺寸、层数、材质、电压等参数均相同。单段绕组单元套装完成后，将相邻的绕组单元的首尾串联，最终套装成一个完整的高压绕组，使得整个变压器器身套装效率高。将高压绕组分段的目的是使同一容量或不同容量变压器的绕组单元高度标准化，增加绕组单元的通用互换性，降低产品的检修成本。

优选地，n为偶数。其中，n设置为偶数，便于每一段绕组单元尽可能均分高压的总匝数，且每段绕组单元的匝数之和又与总匝数之差满足电压比校核。

优选地，n＝4或n＝6。

本实施例中，对于均是200KVA容量，而铁心大小不同的变压器来说，高压绕组可设置为由4段相同的绕组单元串联构成，也可设置为由6段相同的绕组单元串联构成。针对不同厂家的同一容量变压器而铁心大小不同的情况，可根据每段匝数、层数、综合绕制效率等参数计算合理的段数，尽量使得同种容量不同产品的每段绕组单元是相同的，从而实现同容量不同产品的绕组单元具有通用互换性，需要说明的是，不同容量产品的绕组单元因线圈规格不同，不具有通用互换性。

优选地，每段绕组单元的层数≧7，即每段绕组单元可以为7层或更多层。

优选地，每段绕组单元的各层之间分别设有绝缘纸。

本实施例中，根据层间电压差的计算，得出每段绕组单元的层数超过7层，则在相邻的每两层之间分别放置标准的两张0.08点胶绝缘纸，即可以满足现有标准化要求，且绕制时绝缘纸两张一叠，且无端绝缘和油道，绕制效果高。若层数过少，因层间电压差较大，易造成击穿。

现以4段绕组单元串联为高压绕组为例，详细说明本方案的技术原理：

设每相绕组的相电压为U₁，匝电压为e_t，铁芯柱磁密为B，铁芯柱有效截面积为A；

当频率f为50Hz时：

由变压器原理的公式可知：

e_t＝U₁/W＝4.44*f*B*A*10^-4＝B*A/45，V/匝；

则每相绕组总匝数：W＝U₁/e_t；当容量相同，取相同铁心截面及磁密，总匝数和电压等级成正比，从而每相上的绕组单元的段数相同，且三相三柱上每段绕组单元均相同；

则每段绕组单元的电压为U₁/4，每段绕组单元的匝数为W/4，层间最大电压差相当于原来的1/4；

耐压强度可按4kV/mm计算，则每层之间均放置两张0.08点胶绝缘纸即可(高压10kV时，每段绕组单元的层数须≥7层)。

可选地，相邻的两段绕组单元之间设有支撑单元和/或油道。本实施例中，支撑单元包括垫块2，垫块2的数量为多个，各垫块2的厚度为2-8mm。比如，垫块2的厚度可以为5mm。

本实施例中，在相邻两段绕组单元之间设置支撑单元和油道，当然也可以只设置支撑单元或者只设置油道，其中支撑单元可以是垫块，也可以是具有支撑功能的其他部件，本实施例中设置的支撑单元便于绕组单元套装时的装配效果、以及预留相邻两段绕组单元之间的间距，使得间距中充满绝缘油，以便于形成油道。相邻两段绕组单元之间的油道可减缓绕组温度升高的速度，从而使变压器满足国标温升要求。

可选地，各段绕组单元的首出头和尾出头分别通过冷压管进行压接。

本实施例中，段与段的首尾出头分别用冷压管压接，效率高，然后用皱纹纸单边包够3mm，满足标准化要求。

可选地，铁心采用三相三柱结构。铁心采用三相三柱结构，便于各段绕组单元的套装，若每相套装4段相同的绕组单元时，三柱上总计套装12段相同的绕组单元。当高压为10kV时，每相上的每段绕组单元的电压为2.5KV，本实施例中绕组的线材可采用漆包圆铜线或其他材质。

可选地，每段绕组单元的层数均为奇数。将绕组单元的层数设置为奇数以使相邻绕组单元的首尾出头串联联接的走线更为合理，便于装配。

本实施例的绕组结构中，同容量或不同容量产品的绕组单元结构统一，即高压绕组的每段绕组单元的层数超过7层，且每层之间均放置标准的两张0.08点胶绝缘纸，使得绕组单元的标准化程度高；每相上套装4段或6段相同的绕组单元，且每相的相邻段的绕组单元首尾串联套装成一个完整的高压绕组，使得变压器器身的套装效率高；高压绕组由多段相同的绕组单元串联构成，各绕组单元平均分配高压绕组的层间电压，从而降低了高压绕组的层间电压，能够有效地防止击穿；此外，如绕组烧毁，损坏哪一段绕组单元则更换哪一段绕组单元，降低检修成本。

实施例2：

如图1所示，本实施例提供一种配电变压器，包括实施例1中的配电变压器的绕组结构。

本实施例配电变压器的装配过程为：在组装配电变压器之前，先将各段绕组单元作为标准化线圈生产出来，再根据客户需求快速套装，以形成所述的绕组结构，并最终装配形成变压器。例如将绕制好的4段绕组单元依次套入某相铁芯柱的低压绕组外侧，且每段绕组单元之间用垫块2支撑隔开，优选采用垫块的厚度为5mm，以形成散热油道5。当三相铁心柱的12段绕组单元均套装完成后，将每相的相邻段的绕组单元的首尾出头分别用冷压管压接，形成线段连接引线3，然后用皱纹纸将线段连接引线3的单边包够3mm。在每相绕组的出线端与引线联接处用4毫米纸包圆铜线作为角接线4，然后按照标准化要求的D接接线原理图完成对三相绕组的接线。处于每相最上端的第一段绕组单元的上出头联接4mm纸包圆铜线作为高压A、B、C相线联接至箱盖套管的导电杆。

本实施例的配电变压器，由于各段绕组单元串联，无分接出头，油箱壁与绕组之间间距小，从而使产品体积小；此外，绕组、铁芯夹件、引线结构简单，绕组的标准化程度高，可实现产品的快速装配，提高产品的生产效率；如绕组烧毁，损坏哪一段绕组单元就换哪一段绕组单元，返修方便，降低了检修成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电变压器的绕组结构，包括铁心、低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和所述高压绕组依次绕制在铁心上，其特征在于，所述高压绕组包括沿轴向排列的n段绕组单元(1)，n≧4，n段所述绕组单元的结构均相同，且n段所述绕组单元依次串联联接。

2.根据权利要求1所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，n为偶数。

3.根据权利要求2所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，n＝4或n＝6。

4.根据权利要求1所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，每段所述绕组单元的层数≧7。

5.根据权利要求4所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，每段所述绕组单元的各层之间设有绝缘纸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，相邻的两段所述绕组单元之间设有支撑单元和/或油道。

7.根据权利要求6所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，所述支撑单元包括垫块(2)，所述垫块的数量为多个，各所述垫块的厚度为2-8mm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，各段所述绕组单元的首出头和尾出头分别通过冷压管进行压接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的配电变压器的绕组结构，其特征在于，所述铁心采用三相三柱结构。

10.一种配电变压器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的配电变压器的绕组结构。

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