CN2254588Y

CN2254588Y - 环形铁芯电力变压器

Info

Publication number: CN2254588Y
Application number: CN 95234242
Authority: CN
Inventors: 刘绍明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-01
Filing date: 1995-07-01
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2005-07-01

Abstract

本实用新型提供了一种环形铁芯电力变压器，属于电力的变电领域。其特征是铁芯为圆环形状，由硅钢片卷成或叠成。高、低压绕组都均匀缠绕在整个环形铁芯上。用三个环形铁芯线包可构成一个三相组式变压器，用一个环形铁芯线包可构成一个单相变压器，其优点是：进一步节省硅钢片和漆包铜线，降低制造成本，减少重量和体积，减少漏磁和自身损耗，更有利于散热，加工组装、出现故障检修都省工省时，是电力变压器换代产品。

Description

环形铁芯电力变压器

本实用新型涉及到电力变压器，特别是一种环形铁芯电力变压器。

变压器的最基本组成部分是铁芯和绕组。铁芯是其中的磁路部分，绕组是其中的电路部分。现有的电力变压器的铁芯由芯柱、铁轭和夹紧装置组成。绕组套装在铁芯柱上。单相电力变压器的铁芯为“口”字形。由三个相同的单相电力变压器能组成三相变压器组，又称做三相组式变压器。通常用的三相电力变压器是三相绕组共用一个“日”字型铁芯，称做三相芯式变压器。三相组式变压器和三相芯式变压器通称为三相变压器。

自电力变压器问世以来，国内外电力变压器专家和制造厂家虽然对已有的电力变压器的铁芯及绕组的结构形式不断改进，使其自身损耗尽量减少，制造成本尽量降低。但是，由于已有的电力变压器结构未从根本上改变，所以仍然存在一些缺点和不足之处。其一是高、低压绕组都集中缠绕在“口”字形或“日”字形铁芯的芯柱上，芯柱两端的铁轭只起导磁作用，整个铁芯的利用率不高。其二是绕组层数较多，这又带来四个缺点：一是高压绕组总长度较长，漆包铜线用量较多，成本较高；二是直流电阻较大，铜损耗较大；三是高压绕组越向外层离铁芯柱越远，漏磁越大；四是内层不易散热。其三是铁芯硅钢片加工和装配需用的工时较多。其四是维修不方便，一旦有一个绕组线包烧坏或出现故障，就得全部拆开铁芯检修，再重新装好，非常费工误时，维修费用也较高。

鉴于已有电力变压器存在上述缺点和不足之处，本实用新型的目的就在于提供一种环形铁芯电力变压器。进一步节省硅钢片和漆包铜线，减轻重量和减小体积，减少自身铜损耗和铁损耗，减轻漏磁，更有利于散热，使加工制造和维修更加省工省时，降低生产成本和维护费用。

本实用新型的上述目的是由下述技术方案实现的：

该环形铁芯电力变压器的器身由铁芯和绕组两个基本部分组成，通过支架和联接件安装在油箱盖内，整个器身都浸泡在变压器油中。其最独特之处在于，铁芯形状是圆环形的。这种圆环形铁芯用长带形硅钢片卷成，或用圆盘形硅钢片叠成。整个圆环形铁芯全部作为芯柱。高压绕组和低压绕组都均匀缠绕在整个环形铁芯上。铁芯与高压绕组、低压绕组之间及绕组各层之间都有绝缘层。单相电力变压器的器身只需上述一个环形铁芯线包。三相组式电力变压器的器身需用三个上述环形铁芯线包，并用支杆相连固定。

上述环形铁芯电力变压器的高压绕组，采用高强度漆包铜线，层数为3-5层。低压绕组采用塑料包皮多股铝绞线或扁铜线。

上述环形铁芯电力变压器中的单相变压器的器身，固定安装在油箱底部，或通过支架固定安装在油箱盖里面。

上述环形铁芯电力变压器中的三相组式变压器的器身，三个铁芯线包采用同心叠放方式组装，相互之间留有1-3厘米间隙，并用三根轴向平行的支杆相连固定成为一体，再通过支架竖直固定安装在油箱盖里面。

本实用新型与已有的电力变压器相比，其主要优点是：在变压器容量相同的情况下，由于整个铁芯全部作为芯柱，不存在铁轭，所以铁芯利用率得到提高，铁芯硅钢片可节省25-50％；由于绕组层数减少，能够尽量比较靠近环形铁芯缠绕，使得绕组导线总长度减少，可节省漆包铜线40-60％；不但节省材料降低成本，同时也减少了重量和体积，减少了直流电阻，使铜耗进一步减少，漏磁进一步减少；由于绕组层数减少，更有利于散热。环形铁芯加工和组装比较省工省时，在环形铁芯上缠绕线圈也较方便。在使用中若有一个环形铁芯线包烧坏或出现故障，只需拆下更换一个即可，不必整体大拆修，非常方便，能快速恢复供电。

附图1是本实用新型的卷成式环形铁芯示意图。

附图2是本实用新型的叠成式环形铁芯示意图。

附图3是由一个环形铁芯线包构成的单相变压器结构示意图。

附图4是由三个环形铁芯线包组成的三相组式变压器的器身示意图。

附图5是三相组式变压器的电路、磁路联接图。

结合附图对本实用新型的实施例阐述如下：

实施例1：单相电力变压器，容量20KVA，高压6000V，低压230V。

本实施例采用图1所示用长带形硅钢片卷成的环形铁芯，其尺寸参数是：Φ₁ 180毫米，Φ₂ 330毫米，a120毫米，b75毫米，铁芯截面积S90平方厘米。

其环形铁芯线包内部结构如图3所示。其中，1是环形铁芯，2是高压绕组，3是低压绕组，4是绝缘层。本实施例的高压绕组2均匀缠绕在里边，低压绕组3均匀缠绕在外边(也可以低压绕组缠绕在里边，高压绕缠绕在外边)。本实施例的高压绕组2选用Φ0.9毫米高强度漆包铜线，低压绕组3选用塑料包皮多股铝绞线。高、低压绕组匝数比为26∶1。

实施例2：三相组式电力变压器，容量100KVA，高压6000V，低压400V。

本实施例采用图1所示卷成式环形铁芯，其尺寸参数是：Φ₁170毫米，Φ₂270毫米，a125毫米，b100毫米，铁芯截面积S125平方厘米。

其三个环形铁芯线包内部结构及参数相同，均如图3所示。其中，1是环形铁芯，2是高压绕组，3是低压绕组，4是绝缘层。本实施例的高压绕组2缠在里边(也可缠在外边)，选用Φ1.9毫米高强度漆包铜线，均匀缠绕4层。低压绕组3采用塑料包皮多股铝绞线，均匀缠绕在外边。高、低压绕组匝数比为15∶1。绝缘层4处于绕组与铁芯、高压绕组与低压绕组，及绕组各层之间。

图4所示由三个环形铁芯线包组成的三相组式变压器的器身。其中，5、6、7是三个同心叠放的环形铁芯线包，其内部结构仍如图3所示。8、9、10是三根轴向平行支杆，起连接环形铁芯线包和支撑器身的作用。该器身竖直固定安装在变压器油箱内泡在变压器油中。

图5所示由三个环形铁芯线包构成的三相组式变压器的电路和磁路。为了表达明确，而将三个环形铁芯线包平排摆放绘图。A、B、C为三相高压绕组的首端，X、Y、Z为三相高压绕组的末端。a、b、c为三相低压绕组的首端，x、y、z为三相低压绕组的末端。Φ_A、Φ_B、Φ_C分别为各相的主磁通。由图可见各相磁路彼此独立。这种三相组式变压器各相的电路和磁路参数对称性比已有的“日”字形铁芯三相变压器好。当高压边三相电压对称时，其各相主磁通、空载电流、副边空载电压等也是对称的。

Claims

1.一种环形铁芯电力变压器，其器身由铁芯和绕组两个基本部分组成，通过支架和联接件安装在油箱盖内，整个器身都浸泡在变压器油中，其特征在于铁芯形状是圆环形，高压绕组和低压绕组都均匀缠绕在整个环形铁芯上，铁芯与高压绕组、低压绕组之间及绕组各层之间都有绝缘层，单相电力变压器的器身只需上述一个环形铁芯线包，三相组式电力变压器的器身需用三个上述环形铁芯线包，并用支杆相连固定。

2.根据权利要求1所述的环形铁芯电力变压器，其特征在于高压绕组采用高强度漆包铜线，层数为3-5层，低压绕组采用塑料包皮多股铝绞线或扁铜线。

3.根据权利要求1所述的环形铁芯电力变压器，其特征在于由一个环形铁芯线包构成的单相电力变压器的器身，固定安装在油箱底部，或通过支架固定安装在油箱盖里面。

4.根据权利要求1所述的环形铁芯电力变压器，其特征在于由三个环形铁芯线包构成的三相组式变压器的器身，采用同心叠放方式组装，相互之间留有1-3厘米间隙，并且用三根轴向平行的支杆相连成为一体，再通过支架竖直固定安装在油箱盖里面。