CN214279763U - 一种轴向双分裂单相干式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴向双分裂单相干式变压器，包括铁心、低压线圈和高压线圈，低压线圈和高压线圈均套设于铁心上，高压线圈绕制于低压线圈的外侧；铁心为单相三柱铁心；低压线圈沿轴向分裂成上下对称分布的第一低压线圈和第二低压线圈；高压线圈沿轴向分裂成上下对称分布的第一高压线圈和第二高压线圈，第一高压线圈和第二高压线圈均具有多段沿轴向分布的高压线圈段；低压线圈和高压线圈均通过环氧树脂浇注成轴向并联整体结构。本实用新型的轴向双分裂单相干式变压器实现了变压器二次侧电气参数的完全对称和机械结构的完全对称，使得二次侧供电质量得到保障；而且变压器外形趋于瘦高，安装所需面积小，加工效率高。

Description

一种轴向双分裂单相干式变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种轴向双分裂单相干式变压器。

背景技术

变压器作为电力系统变电部分的核心部件，是利用电磁感应的原理来改变交流电压的转换装置，在电力行业的使用非常广泛，其主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁心)。变压器按冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器，其中干式变压器具有低耗高效、防潮阻燃、无污染并且维护方便等优点，在国内的应用非常广泛。而且随着风力发电、光伏发电等新能源的兴起，对于分裂式干式变压器的需求也越来越大。

现有技术中，分裂式单相干式变压器一般采用两种方案，分别为三柱幅向分裂式结构和双柱双分裂式结构。但是这两种方案都存在一定的缺陷：(1)使用三柱幅向分裂式结构时，变压器两路二次侧绕组处于不相同的漏磁场中，从而造成两路输出的电气参数(波形)不对称，电能质量不高，供电质量得不到保障；(2)使用双柱双分裂式结构时，虽然输出电气参数对称，但是高低压绕组完全分为两组，相当于两台变压器，需要生产4个线圈，其体型矮胖，铜铁材料用量大，而且安装空间需求大。

因此，亟需研究出一种既能解决输出电气参数的高质量要求，又能最大程度减少安装面积需求的新型的分裂式单相干式变压器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴向双分裂单相干式变压器，用以克服现有技术中存在的上述的问题。本实用新型的轴向双分裂单相干式变压器实现了变压器二次侧电气参数的完全对称和机械结构的完全对称，使得二次侧供电质量得到保障；而且变压器外形趋于瘦高，安装所需面积小，加工效率高。

本实用新型的技术方案：一种轴向双分裂单相干式变压器，包括铁心、低压线圈和高压线圈，所述低压线圈和高压线圈均套设于铁心上，所述高压线圈套设于低压线圈的外侧；所述铁心为单相三柱铁心；所述低压线圈沿轴向分裂成上下对称分布的第一低压线圈和第二低压线圈，所述第一低压线圈和第二低压线圈匝数相同，绕向相反；所述高压线圈沿轴向分裂成上下对称分布的第一高压线圈和第二高压线圈，所述第一高压线圈和第二高压线圈匝数相同，绕向相反，且均具有多段沿轴向分布的高压线圈段；所述低压线圈和高压线圈均通过环氧树脂浇注成轴向并联的整体结构。

与现有技术相比，本实用新型的轴向双分裂干式变压器具有以下的优点：

(1)高低压线圈均采用轴向分裂式结构(即将绕向相反的两个线圈连续绕在一个模具上)，并通过环氧树脂浇注成轴向并联的整体结构，使得高低压线圈工作于完全对称的磁场中，两路二次侧电气参数完全对称平衡，极大地满足了高质量的电能需求，二次侧供电质量得到保障；

(2)铁心部分采用单相三柱式结构，使得变压器成品为完全对称结构，夹件长度即安装空间下限，用户不用再考虑电气距离，变压器可以在狭小空间安全可靠地安装运行；

(3)变压器外形趋于瘦高，使得安装面积需求大大减小，节约了模具费用、提高了加工效率，经济性良好。

作为优化，每段高压线圈段可以具有多层线圈，且相邻的两层线圈之间设置有层间绝缘结构。高压线圈采用多段多层的结构设计，使其安匝分布平衡，漏磁小，机械强度高，抗短路能力强；而且在增加了线圈匝数的同时又保证了其具有较小的体积。

作为优化，所述低压线圈的内、外环面可以设有第一绝缘填充物；所述低压线圈的两端和中部可以设有第二绝缘填充物；所述第一绝缘填充物、第二绝缘填充物和低压线圈的绕线导线通过环氧树脂浇注固连，形成一体式结构。

作为优化，所述高压线圈的内、外环面可以设有第一绝缘填充物，所述高压线圈的两端、中部以及相邻两高压线圈段间可以设有第二绝缘填充物；所述第一绝缘填充物、第二绝缘填充物和高压线圈的绕线导线通过环氧树脂浇注固连，形成一体式结构。

作为优化，所述铁心可以包括截面轮廓为椭圆的上轭、下轭和旁轭，以及垂直设置于上轭和下轭之间的心柱。铁心采用上述的结构设计，其制造简单、性能可靠，具有无过激磁、无过流过压冲击等优点。

作为优化，所述铁心可以采用取向硅钢片叠制而成，所述取向硅钢片可以采用45°斜接缝或直接缝叠制。此时，叠制较为方便，而且铁心结构强度好，整体性强，不易变形。

作为优化，所述上轭、下轭及旁轭的截面积可以相同，所述心柱的截面积可以为旁轭的两倍。从而，可以最大程度地节约铁心硅钢片的用量，并减少铁轭总长即夹件长度，有利于控制成本。

附图说明

图1是本实用新型的轴向双分裂单相干式变压器的主视图；

图2是本实用新型的轴向双分裂单相干式变压器的左视图；

图3是本实用新型的线圈结构示意图；

图4是本实用新型的一个具体实施例中的铁心的结构示意图；

图5是图4中的A向剖视图；

图6是图4中的B向和C向剖视图；

图7是本实用新型的另一个具体实施例中的铁心的结构示意图；

图8是本实用新型中的低压线圈的结构示意图；

图9是本实用新型中的高压线圈的结构示意图。

附图中的标记为：1-铁心，101-上轭，102-下轭，103-旁轭，104-心柱；2-低压线圈，201-第一低压线圈，202-第二低压线圈；3-高压线圈，301-第一高压线圈，302-第二高压线圈；4-第一绝缘填充物，5-第二绝缘填充物；6、7-低压输出端；8-高压输入端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

参见图1至图3，本实用新型的轴向双分裂单相干式变压器，包括铁心1、低压线圈2和高压线圈3，所述低压线圈2和高压线圈3均套设于铁心1上，所述高压线圈3套设于低压线圈2的外侧；所述铁心1为单相三柱铁心；所述低压线圈2沿轴向分裂成上下对称分布的第一低压线圈201和第二低压线圈202，所述第一低压线圈201和第二低压线圈202匝数相同，绕向相反；所述高压线圈3沿轴向分裂成上下对称分布的第一高压线圈301和第二高压线圈302，所述第一高压线圈301和第二高压线圈302匝数相同，绕向相反，且均具有多段沿轴向分布的高压线圈段；所述低压线圈2和高压线圈3均通过环氧树脂浇注成轴向并联整体结构。

作为一个具体实施例：参见图9，所述第一高压线圈301和第二高压线圈302均具有4段沿轴向分布的高压线圈段；每段高压线圈段均具有7层线圈，且相邻的两层线圈之间设置有层间绝缘结构(层间绝缘结构可以采用复合硅烷玻璃纤维带，此时高压线圈3的耐冲击性强)。高压线圈3采用多段多层的结构设计，使其安匝分布平衡，漏磁小，机械强度高，抗短路能力强；而且在增加了线圈匝数的同时又保证了其具有较小的体积。

作为一个具体实施例：参见图8，所述低压线圈2的内、外环面采用玻璃纤维短切毡等玻璃纤维制品作为第一绝缘填充物4，所述低压线圈2的两端和中部采用玻璃纤维带等玻璃纤维制品作为第二绝缘填充物5；第一绝缘填充4、第二绝缘填充物5和低压线圈的绕线导线通过环氧树脂浇注固连，形成一体式结构。

作为一个具体实施例：参见图9，所述高压线圈3的内、外环面采用玻璃纤维短切毡等玻璃纤维制品作为第一绝缘填充物4，所述高压线圈3的两端、中部以及相邻两高压线圈段间采用玻璃纤维带等玻璃纤维制品作为第二绝缘填充物5；所述第一绝缘填充物4、第二绝缘填充物5和高压线圈3的绕线导线通过环氧树脂浇注固连，形成一体式结构。

作为一个具体实施例：所述铁心1包括截面轮廓为椭圆的上轭101、下轭102和旁轭103，以及垂直设置于上轭101和下轭102之间的心柱104。铁心1采用上述的结构设计，其制造简单、性能可靠，具有无过激磁、无过流过压冲击等优点。下轭102、旁轭103和心柱104的剪切面上均涂有聚氨酯固化剂。

作为一个具体实施例：参见图4，所述铁心1采用取向硅钢片叠制而成，所述取向硅钢片采用45°斜接缝叠制。此时，结构可靠，硅钢片利用率高，既降低了变压器运行时的空载损耗和噪音，还保证了总装配铁轭插片的高效。

作为一个具体实施例：参见图7，所述铁心1采用取向硅钢片叠制而成，所述取向硅钢片采用直接缝叠制。此时，搭接面积大，加工较为方便。

作为一个具体实施例：参见图5和图6，所述上轭101、下轭102及旁轭103的截面积相同，所述心柱104的截面积为旁轭103的两倍。从而，可以最大程度地节约铁心硅钢片的用量，并减少铁轭总长即夹件长度，有利于控制成本。

参见图2，本实用新型的轴向双分裂单相干式变压器包括低压输出端6、7和高压输入端8。

参见图8，低压线圈2分为上下对称的两个部分，第一低压线圈201为上半部，第二低压线圈202为下半部；低压线圈2可以采用聚酯纤维非织布绕包铜扁线作为绕线导线，采用单根轴向并绕的方式进行绕制，上半部左绕向，下半部右绕向。

参见图9，高压线圈3分为上下对称的两个部分，第一高压线圈301为上半部，第二高压线圈302为下半部；上半部包括高压线圈段①、②、③、④，下半部包括高压线圈段⑤、⑥、⑦、⑧；高压线圈3可以采用聚酯亚胺漆包圆铜线作为绕线导线，采用单根轴向并绕的方式进行绕制，上半部起绕线段②、④，右绕向，下半部起绕线段⑤、⑦，左绕向；然后将绕线模对调，绕上半部①、③线段，右绕向，绕下半部⑥、⑧线段，左绕向。

上述对本申请中涉及的实用新型的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该实用新型技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的实用新型构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (8)

1.一种轴向双分裂单相干式变压器，包括铁心(1)、低压线圈(2)和高压线圈(3)，所述低压线圈(2)和高压线圈(3)均套设于铁心(1)上，所述高压线圈(3)套设于低压线圈(2)的外侧；其特征在于：所述铁心(1)为单相三柱铁心；所述低压线圈(2)沿轴向分裂成上下对称分布的第一低压线圈(201)和第二低压线圈(202)，所述第一低压线圈(201)和第二低压线圈(202)匝数相同，绕向相反；所述高压线圈(3)沿轴向分裂成上下对称分布的第一高压线圈(301)和第二高压线圈(302)，所述第一高压线圈(301)和第二高压线圈(302)匝数相同，绕向相反，且均具有多段沿轴向分布的高压线圈段；所述低压线圈(2)和高压线圈(3)均通过环氧树脂浇注成轴向并联的整体结构。

2.根据权利要求1所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：每段高压线圈段均包括多层线圈，且相邻的两层线圈之间设置有层间绝缘结构。

3.根据权利要求1所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：所述低压线圈(2)的内、外环面均设有第一绝缘填充物(4)，所述低压线圈(2)的两端和中部均设有第二绝缘填充物(5)；所述第一绝缘填充物(4)、第二绝缘填充物(5)和低压线圈(2)的绕线导线通过环氧树脂浇注固连，形成一体式结构。

4.根据权利要求1所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：所述高压线圈(3)的内、外环面均设有第一绝缘填充物(4)，所述高压线圈(3)的两端、中部以及相邻两高压线圈段间均设有第二绝缘填充物(5)；所述第一绝缘填充物(4)、第二绝缘填充物(5)和高压线圈(3)的绕线导线通过环氧树脂浇注固连，形成一体式结构。

5.根据权利要求1所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：所述铁心(1)包括截面轮廓为椭圆的上轭(101)、下轭(102)和旁轭(103)，以及垂直设置于上轭(101)和下轭(102)之间的心柱(104)。

6.根据权利要求5所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：所述铁心(1)采用取向硅钢片叠制而成，所述取向硅钢片采用45°斜接缝叠制。

7.根据权利要求5所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：所述铁心(1)采用取向硅钢片叠制而成，所述取向硅钢片采用直接缝叠制。

8.根据权利要求5所述的轴向双分裂单相干式变压器，其特征在于：所述上轭(101)、下轭(102)及旁轭(103)的截面积相同，所述心柱(104)的截面积为旁轭(103)的两倍。

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