CN213093030U - 一种降噪抗干扰的变压器 - Google Patents

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Abstract

一种降噪抗干扰的变压器,包括变压器本体,所述变压器本体的0.4kV侧接3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器;所述3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器组成滤波电抗器绕组,所述变压器本体包括铁心、0.4kV低压绕组和10kV高压绕组,所述铁心往外依次设置有滤波电抗器绕组、0.4kV低压绕组和10kV高压绕组。本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,结构设计合理,在变压器箱体底部放置若干个减震器作为降噪装置,通过其阻尼特性来衰减振动能量,并减弱振动的传递,达到降噪的效果,还实现了变压器与滤波电抗器的一体化设计,具有高线性度、低耦合度、体积小、噪音低的优点,具有良好的滤波效果,提高了抗干扰性能,应用前景广泛。

Description

一种降噪抗干扰的变压器
技术领域
本实用新型涉及变压器技术领域,具体涉及一种降噪抗干扰的变压器。
背景技术
电网的迅猛发展以及国家对电力的重视,促使了输变电设备尤其是电力变压器的大力发展。据资料显示,变压器容量与电网装机容量的关系成严格正相关的关系,系统每增加 1kW 容量,变压器容量就要随着增加 6-8kVA,由此可见,随着我们国家国民经济持续高速度发展,对于电力变压器的需求量也会越来越大。
变压器在日常生产、生活中的各个领域使用广泛,电力系统中各个环节都离不开变压器,可以实现不同电压等级间的转换,重要性不言而喻。近年来,随着工农业生产及居民用电量的日益增加,变压器的逐渐安装在了靠近城区和居民区人口较多的地方。许多大容量的变电站陆续建设在市区内,而中小容量的变压器被广泛安装于居民小区,使得变压器引起的噪声问题日益突出。此外,电网、电压、电流波形会发生畸变,谐波污染对于变压器安全、稳定、高效的运行会带来一定的消极的影响。因此,需要研发出一种降噪抗干扰的变压器,以来解决上述技术问题,具有较大的现实意义。
中国专利申请号为CN201520858160.X公开了一种干式变压器,包括变压器本体和变压器底座对,变压器底座对包括两个变压器底座,变压器底座安装在变压器本体底部,目的是改善搬运过程中不易损伤,没有解决变压器的噪声污染、谐波干扰的问题。
实用新型内容
实用新型目的:为了克服以上不足,本实用新型的目的是提供一种降噪抗干扰的变压器,结构设计合理,通过降噪装置进行减震、降噪,还实现了变压器与滤波电抗器的一体化设计,具有高线性度、 低耦合度、体积小、噪音低的优点,具有良好的滤波效果,提高了抗干扰性能,应用前景广泛。
技术方案:一种降噪抗干扰的变压器,包括变压器本体,所述变压器本体的0.4kV侧接3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器;所述3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器组成滤波电抗器绕组,所述变压器本体包括铁心、0.4kV低压绕组和10kV高压绕组,所述铁心往外依次设置有滤波电抗器绕组、0.4kV低压绕组和10kV高压绕组。
近年来,由于变频空调、计算机和电子照明器等非线性负荷不断增加,导致10kV配电网中电流、电压畸变加剧,谐波污染现象越来越严重,对变压器造成了极大的干扰,严重影响了配电网的电能质量质量。经测试,发现0.4kV侧谐波电流基本为3、5、7等次谐波,并且谐波电流含有量基本都在5% -30%之间,个别测量点达到50%,中性线中的谐波含量均在80%以上,个别测量点高达200%。
本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,通过在变压器本体的0.4kV侧接3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器这三组LC滤波器,滤除了0.4kV侧主要的3、5、7等次谐波,并且对基波实现无功补偿,使得10kV侧谐波电流畸变率明显下降,改善了10kV高压绕组的电能质量,具有良好的滤波效果,提高了抗干扰能力。
其中,因为滤波电抗器绕组设置在铁心外侧和0.4kV低压绕组和10kV高压绕组的内侧,利用变压器本体的漏磁场形成电感,滤波电抗器绕组基本实现了与0.4kV低压绕组和10kV高压绕组的解耦,滤波电抗器绕组对变压器的运行性能并没有影响。
其中,所述3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器、0.4kV低压绕组、10kV高压绕组的材料、接线方式均为现有技术,本领域的技术人员根据需要进行选择即可。
进一步的,上述的降噪抗干扰的变压器,所述0.4kV低压绕组采用箔式绕组并且在绕制时设置有两层全油道,所述10kV高压绕组采用层式绕组并且在绕制时也设置两层全油道。
进一步的,上述的降噪抗干扰的变压器,所述0.4kV低压绕组、10kV高压绕组之间还设置了 5.5mm 的主空道。
变压器在运行时会产生各种损耗,包括铁心产生的空载损耗、绕组产生的负载损耗及各部件的杂散损耗等,这些都会转换为热能,进而使变压器整体温度升高。温度的升高将直接影响到各部件绝缘,进而影响整体使用寿命。通过在0.4kV低压绕组、10kV高压绕组上设置两层全油道以及之间设置5.5mm 的主空道,可以增大了0.4kV低压绕组、10kV高压绕组的散热面积,也防止了因温度不均匀而造成局部过热影响变压器的寿命。
进一步的,上述的降噪抗干扰的变压器,还包括变压器箱体,所述铁心、0.4kV低压绕组和10kV高压绕组、滤波电抗器绕组均安装在变压器箱体内。
变压器箱体作为变压器不可缺少的部分,不仅作为其外壳,也作为油的容器,主要起到支撑、保护及散热的作用。变压器箱体一般为金属材质,内部设置有腔体,其外壁一般还设置有多种接头及接口,其中铁心、0.4kV低压绕组、10kV高压绕组、滤波电抗器绕组一般通过夹件和定位部件安装定位在变压器箱体内部,由于铁心、0.4kV低压绕组、10kV高压绕组、滤波电抗器绕组在变压器箱体内部内部的固定方式均为现有技术,也不是本实用新型需要解决的技术问题,就不一一赘述,本领域的技术人员根据需要进行选择即可,不影响技术方案的实现。
进一步的,上述的降噪抗干扰的变压器,所述变压器箱体采用波纹箱体结构。
所述变压器箱体采用波纹箱体结构,即利用变压器箱体的箱壁本身弯折形成的空心筋片来增加散热面积,波纹这种结构箱壁所增加的散热面积与油直接接触,大大加强了散热效果,同时波纹箱壁具有一定弹性变形的能力。
进一步的,上述的降噪抗干扰的变压器,还包括降噪装置,所述降噪装置由若干个减震器组成,所述减震器安装在变压器箱体底部。
由于变压器的辐射噪声主要是变压器箱体表面的振动造成的,而变压器箱体表面的振动是由内部的铁心和绕组在工作时的振动引起,铁心和绕组的振动通过夹件和定位部件传递到变压器箱体表面,变压器箱体表面振动造成辐射噪声。考虑到铁心、绕组的重量很大,因此考虑在变压器箱体底部放置若干个减震器作为降噪装置,通过其阻尼特性来衰减振动能量,并减弱振动的传递,达到降噪的效果。
进一步的,上述的降噪抗干扰的变压器,所述减震器包括外壳、垫片、橡胶、内芯、硫化尼龙,所述垫片、橡胶、内芯、硫化尼龙设置在所述外壳内;所述垫片两端固定安装在所述外壳上部两侧内壁上,所述内芯两端从内而外由所述硫化尼龙、橡胶包裹并通过所述橡胶固定安装在所述外壳中部两侧内壁上。
减震器采用硫化尼龙作为骨架,増大径向刚度,硫化尼龙呈圆弧状,在外壳内载荷均匀分布,减少磨损。内芯作为减震器主弹簧安装在外壳中央,同时采用垫片轴向加固,保证整个减震器载荷分布均匀,同时増强承载能力,避免内部部件与外壳直接接触造成损坏,同时自重轻,成本更低,散热更好,重量更小,减震效果好,有利于变压器的平稳运行,减弱振动的传递,达到降噪的效果。
本实用新型的有益效果为:
(1) 本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,结构设计合理,通过在变压器本体的0.4kV侧接3次LC滤波器、5次LC滤波器、7次LC滤波器这三组LC滤波器,滤除了0.4kV侧主要的3、5、7等次谐波,并且对基波实现无功补偿,使得10kV侧谐波电流畸变率明显下降,改善了10kV高压绕组的电能质量,具有良好的滤波效果,提高了抗干扰能力;
(2) 本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,通过在0.4kV低压绕组、10kV高压绕组上设置两层全油道以及之间设置5.5mm 的主空道,可以增大了0.4kV低压绕组、10kV高压绕组的散热面积,也防止了因温度不均匀而造成局部过热影响变压器的寿命;
(3) 本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,在变压器箱体底部放置若干个减震器作为降噪装置,通过其阻尼特性来衰减振动能量,并减弱振动的传递,达到降噪的效果。
附图说明
图1为本实用新型所述降噪抗干扰的变压器的拓扑结构图;
图2为本实用新型所述降噪抗干扰的变压器的绕组布置图;
图3为本实用新型所述降噪抗干扰的变压器的变压器箱体主视图;
图4为本实用新型所述降噪抗干扰的变压器的变压器箱体俯视图;
图5为本实用新型所述降噪抗干扰的变压器的减震器结构示意图;
图中:变压器本体1、铁心11、0.4kV低压绕组12和10kV高压绕组13、3次LC滤波器2、5次LC滤波器3、7次LC滤波器4、变压器箱体5、减震器6、外壳61、垫片62、橡胶63、内芯64、硫化尼龙65、波纹箱壁a。
具体实施方式
下面结合附图1-5和具体实施例,进一步阐明本实用新型。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、 “内”、“外”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。
如图1、2所示的上述结构的降噪抗干扰的变压器,包括变压器本体1,所述变压器本体1的0.4kV侧接3次LC滤波器2、5次LC滤波器3、7次LC滤波器4;所述3次LC滤波器2、5次LC滤波器3、7次LC滤波器4组成滤波电抗器绕组,所述变压器本体1包括铁心11、0.4kV低压绕组12和10kV高压绕组13,所述铁心11往外依次设置有滤波电抗器绕组、0.4kV低压绕组12和10kV高压绕组13。
此外,所述0.4kV低压绕组12采用箔式绕组并且在绕制时设置有两层全油道,所述10kV高压绕组13采用层式绕组并且在绕制时也设置两层全油道。所述0.4kV低压绕组12、10kV高压绕组13之间还设置了 5.5mm 的主空道。
进一步的,如图3、4所示,还包括变压器箱体5,所述铁心11、0.4kV低压绕组12和10kV高压绕组13、滤波电抗器绕组均安装在变压器箱体5内。所述变压器箱体5采用波纹箱体结构。
此外,如图5所述,还包括降噪装置,所述降噪装置由若干个减震器6组成,所述减震器6安装在变压器箱体5底部。
进一步的,所述减震器6包括外壳61、垫片62、橡胶63、内芯64、硫化尼龙65,所述垫片62、橡胶63、内芯64、硫化尼龙65设置在所述外壳61内;所述垫片62两端固定安装在所述外壳61上部两侧内壁上,所述内芯64两端从内而外由所述硫化尼龙65、橡胶63包裹并通过所述橡胶63固定安装在所述外壳61中部两侧内壁上。
实施例
基于以上的结构基础,如图1~5所示。
本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,结构设计合理,通过降噪装置进行降噪,还实现了变压器与滤波电抗器的一体化设计,具有高线性度、低耦合度、体积小、噪音低的优点,具有良好的滤波效果,提高了抗干扰性能,应用前景广泛。
近年来,由于变频空调、计算机和电子照明器等非线性负荷不断增加,导致10kV配电网中电流、电压畸变加剧,谐波污染现象越来越严重,对变压器造成了极大的干扰,严重影响了配电网的电能质量质量。经测试,发现0.4kV侧谐波电流基本为3、5、7等次谐波,并且谐波电流含有量基本都在5% -30%之间,个别测量点达到50%,中性线中的谐波含量均在80%以上,个别测量点高达200%。
本实用新型所述的降噪抗干扰的变压器,通过在变压器本体1的0.4kV侧接3次LC滤波器2、5次LC滤波器3、7次LC滤波器4这三组LC滤波器,滤除了0.4kV侧主要的3、5、7等次谐波,并且对基波实现无功补偿,使得10kV侧谐波电流畸变率明显下降,改善了10kV高压绕组13的电能质量,具有良好的滤波效果,提高了抗干扰能力。
进一步的,变压器在运行时会产生各种损耗,包括铁心11产生的空载损耗、绕组产生的负载损耗及各部件的杂散损耗等,这些都会转换为热能,进而使变压器整体温度升高。温度的升高将直接影响到各部件绝缘,进而影响整体使用寿命。通过在0.4kV低压绕组12、10kV高压绕组13上设置两层全油道以及之间设置5.5mm 的主空道,可以增大了0.4kV低压绕组12、10kV高压绕组13的散热面积,也防止了因温度不均匀而造成局部过热影响变压器的寿命。
其中,变压器箱体5作为变压器不可缺少的部分,不仅作为其外壳,也作为油的容器,主要起到支撑、保护及散热的作用。变压器箱体5一般为金属材质,内部设置有腔体,其外壁一般还设置有多种接头及接口,其中铁心11、0.4kV低压绕组12、10kV高压绕组13、滤波电抗器绕组一般通过夹件和定位部件安装定位在变压器箱体5内部,由于铁11心、0.4kV低压绕组12、10kV高压绕组12、滤波电抗器绕组在变压器箱体5内部内部的固定方式均为现有技术,也不是本实用新型需要解决的技术问题,就不一一赘述,本领域的技术人员根据需要进行选择即可,不影响技术方案的实现。
进一步的,所述变压器箱体5采用波纹箱体结构,即利用变压器箱体的箱壁本身弯折形成的空心筋片来增加散热面积,波纹这种结构箱壁所增加的散热面积与油直接接触,大大加强了散热效果,同时波纹箱壁a具有一定弹性变形的能力。
进一步的,由于变压器的辐射噪声主要是变压器箱体5表面的振动造成的,而变压器箱体5表面的振动是由内部的铁心11和绕组在工作时的振动引起,铁心11和绕组的振动通过夹件和定位部件传递到变压器箱体5表面,变压器箱体5表面振动造成辐射噪声。考虑到铁心11、绕组的重量很大,因此考虑在变压器箱体5底部放置若干个减震器6作为降噪装置,通过其阻尼特性来衰减振动能量,并减弱振动的传递,达到降噪的效果。
进一步的,所述减震器6采用硫化尼龙65作为骨架,増大径向刚度,硫化尼龙65呈圆弧状,在外壳61内载荷均匀分布,减少磨损。内芯64作为减震器6主弹簧安装在外壳61中央,同时采用垫片62轴向加固,保证整个减震6器载荷分布均匀,同时増强承载能力,避免内部部件与外壳61直接接触造成损坏,同时自重轻,成本更低,散热更好,重量更小,减震效果好,有利于变压器的平稳运行,减弱振动的传递,达到降噪的效果。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (7)

1.一种降噪抗干扰的变压器,其特征在于,包括变压器本体(1),所述变压器本体(1)的0.4kV侧接3次LC滤波器(2)、5次LC滤波器(3)、7次LC滤波器(4);所述3次LC滤波器(2)、5次LC滤波器(3)、7次LC滤波器(4)组成滤波电抗器绕组,所述变压器本体(1)包括铁心(11)、0.4kV低压绕组(12)和10kV高压绕组(13),所述铁心(11)往外依次设置有滤波电抗器绕组、0.4kV低压绕组(12)和10kV高压绕组(13)。
2.根据权利要求1所述的降噪抗干扰的变压器,其特征在于,所述0.4kV低压绕组(12)采用箔式绕组并且在绕制时设置有两层全油道,所述10kV高压绕组(13)采用层式绕组并且在绕制时也设置两层全油道。
3.根据权利要求2所述的降噪抗干扰的变压器,其特征在于,所述0.4kV低压绕组(12)、10kV高压绕组(13)之间还设置了 5.5mm 的主空道。
4.根据权利要求1所述的降噪抗干扰的变压器,其特征在于,还包括变压器箱体(5),所述铁心(11)、0.4kV低压绕组(12)和10kV高压绕组(13)、滤波电抗器绕组均安装在变压器箱体(5)内。
5.根据权利要求4所述的降噪抗干扰的变压器,其特征在于,所述变压器箱体(5)采用波纹箱体结构。
6.根据权利要求5所述的降噪抗干扰的变压器,其特征在于,还包括降噪装置,所述降噪装置由若干个减震器(6)组成,所述减震器(6)安装在变压器箱体(5)底部。
7.根据权利要求6所述的降噪抗干扰的变压器,其特征在于,所述减震器(6)包括外壳(61)、垫片(62)、橡胶(63)、内芯(64)、硫化尼龙(65),所述垫片(62)、橡胶(63)、内芯(64)、硫化尼龙(65)设置在所述外壳(61)内;所述垫片(62)两端固定安装在所述外壳(61)上部两侧内壁上,所述内芯(64)两端从内而外由所述硫化尼龙(65)、橡胶(63)包裹并通过所述橡胶(63)固定安装在所述外壳(61)中部两侧内壁上。
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