CN2674613Y

CN2674613Y - 一种摆式动车组变压器

Info

Publication number: CN2674613Y
Application number: CN 200320121759
Authority: CN
Inventors: 李榆仓; 张金平; 许荣华; 渠海波; 马录宝; 张运伟
Original assignee: CNR Datong Electric Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Datong Co ltd
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2013-11-20

Abstract

本实用新型公开了一种摆式动车组变压器，所述变压器的铁心为心式卧放设置，在所述变压器内设置磁场屏蔽部件，该变压器具有一油冷却系统和一体设置的电抗器，所述油冷却系统设置两路油循环，所述变压器设有与摆式动车组连接的减振连接件。因此本实用新型克服了公知结构的缺点，其采用心式卧放结构，提过支撑架加减振胶垫与变压器油箱联接安装，设置两路风机、散热器冷却系统来降低噪声和振动，达到结构紧凑、体积小、重量轻，便于安装的目的。

Description

一种摆式动车组变压器

技术领域

本实用新型涉及电力机车的电气设备，特别是一种结构紧凑、体积小、重量轻，便于安装的摆式动车组变压器。

背景技术

电气化铁路的发展对电力机车的电气设备提出了越来越高的要求，其中动车组变压器一般吊装在动车组的拖车地板下，上面坐的是旅客，动车组在变压器工作时的电磁和机械噪声及漏磁场对旅客影响较大，在十分注重环保的乘客身体安全的今日，显然这是急待改进的。另外，现阶段的动车组运用在较高速度时，比如在200km/h时就需要专用的线路。摆式动车组由于在运行时根据线路的情况车组可以倾摆，而达到在既有线路上高速运行。现有技术中的动车组变压器有的采用立式布置，高度较高，非常不利于安装和运行；有的采用心式卧放结构，但仍没有有效克服上述缺陷。

有鉴于此，本实用新型针对动车组变压器中种种的使用上缺陷，经长期时间的研究改良，期能达成一良好使用功效，以符合使用的需求，始有本实用新型的产生。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种摆式动车组变压器，采用心式卧放结构，提过支撑架加减振胶垫与变压器油箱联接安装，设置两路风机、散热器冷却系统来降低噪声和振动，达到结构紧凑、体积小、重量轻，便于安装的目的。

为此，本实用新型提出了一种摆式动车组变压器，其中：所述变压器的铁心为心式卧放设置，在所述变压器内设置磁场屏蔽部件，该变压器具有一油冷却系统和一体设置的电抗器，所述油冷却系统设置两路油循环，所述变压器设有与摆式动车组连接的减振连接件。

如上所述的摆式动车组变压器，所述铁心为硅钢片叠成卧放，复数组饼式线圈套在心式铁心上，每个铁心柱上2个网侧线圈先串联，中间布置牵引线圈，1个铁心柱上的两个网侧线圈中间布置辅助线圈，4个网侧线圈并联连接。

如上所述的摆式动车组变压器，所述变压器的铁心及线圈上部设有储油柜，在所述变压器的后部设有两台油冷却器，在两台油冷却器之间设有吸湿器，所述变压器的两侧设有安装支架，所述安装支架上设有减振连接件。

如上所述的摆式动车组变压器，所述变压器的油冷却系统包括一变压器油箱，所述变压器油箱的一侧设置有辅助电抗器油箱，所述变压器油箱内设有挡油板；一潜油泵与辅助电抗器油箱连接，另一端连接一冷却器，所述冷却器出口连接油法兰，所述油法兰通过管道连接所述的变压器油箱，所述变压器油箱设置变压器线圈油道，所述辅助电抗器油箱设置电抗器线圈油道。

如上所述的摆式动车组变压器，所述挡油板把变压器油箱分成3个油腔，所述挡油板用绝缘纸板热压成形，套在线圈的上端和下端。

如上所述的摆式动车组变压器，所述变压器油箱内壁固定设置作为屏蔽磁场用的铝板，变压器与辅助电抗器之间有进行磁屏蔽的钢板。

如上所述的摆式动车组变压器，所述变压器与摆式动车组之间为支架形式的螺栓连接，所述油箱设有安装座，在安装座和安装支架之间设有减振橡胶垫。

如上所述的摆式动车组变压器，比邻安装座的螺孔两侧设有钢垫圈，安装座另一侧的钢垫圈设有另一减振橡胶垫，所述减振橡胶垫设置安装有压板，所述安装支架同样设置安装有压板，一螺栓依次穿设所述的安装压板、安装支架、减振橡胶垫、钢垫圈、安装座、钢垫圈、减振橡胶垫、安装压板设置。

如上所述的摆式动车组变压器，所述变压器油箱座在两侧通过复数个安装螺栓与变压器安装支架固定在一起。

如上所述的摆式动车组变压器，所述一体设置的电抗器具有两柱线圈串联，铁心采用硅钢片制成，浸泽或涂有环氧树脂，所述铁芯用铁心压板穿心螺杆夹紧固定为一个整体，用压梁压紧铁心设置，下部器身箱底用定位钉，上部器身利用压梁与箱壁固定定位。

本实用新型的与现有技术相比的优点和特点是：

1.轻量化

铁心采用小的铁心截面，绕组采用交错式结构，储油柜采用铝合金的储油柜。采用弧形油箱，结构紧凑，体积小，重量轻，高度低，在其上布置1台辅助用电抗器组成一个一体化变压器。

2.良好的冷却性能

绕组采用油流导向结构，采用两路油循环冷却系统(两组油冷却器)，绝缘介质采用难燃油(ALPHA油)，其燃点为285℃，而常规25号变压器油燃点为165℃，因此可大大提高变压器的过载能力。

3.易安装

变压器与摆式动车组之间采用支撑架形式的螺栓联接，便于安装维护。

4.低噪声

采用32个减振橡胶垫，来降低变压器的噪声。采用两个风机，减小单台风机功率，降低变压器风机的噪声。

5.降低变压器的漏磁

变压器油箱内壁采用铝板对变压器的磁场进行屏蔽。

附图说明

图1为本实用新型的摆式动车组变压器接线原理图；

图2为本实用新型的摆式动车组变压器的主视图；

图3为本实用新型的摆式动车组变压器的俯视图；

图4为本实用新型的主变压器油流剖视示意图；

图5为本实用新型的油冷却系统结构示意图；

图6为本实用新型的辅助电抗器的结构示意图；

图7为本实用新型的变压器线圈、铁心剖视示意图；

图8为本实用新型的风机示意图；

图9为本实用新型的变压器减振橡胶垫安装剖示图。

具体实施方式

为使对本实用新型功效、特征及目的能有更进一步的了解与认同，兹举一具体实施例并配合附图说明于后。

如图1到图3所示，分别表示了摆式动车组变压器接线原理图和摆式动车组变压器。本实用新型的摆式动车组变压器的铁心为心式卧放设置，在所述变压器内设置磁场屏蔽部件，该变压器具有一油冷却系统和一体设置的电抗器，所述油冷却系统设置两路油循环，所述变压器设有与摆式动车组连接的减振连接件。

图1中AX表示变压器的网侧(原边高压)绕组；a1x1；a2x2；a3x3；a4x4表示变压器的牵引绕组；a5x5表示变压器的辅助绕组；L1L2表示辅助电抗器绕组；图中·表示变压器的同铭端。在本实施例中，所述铁心为硅钢片叠成卧放，复数组饼式线圈套在心式铁心上，每个铁心柱上2个网侧线圈先串联，构成网侧(原边高压)绕组AX，中间布置牵引线圈，1个铁心柱上的两个网侧线圈中间布置辅助线圈，4个网例线圈并联连接。

图2和图3表示出本实用新型的摆式动车组变压器主要部分的结构。其中，1为变压器安装支架；2为储油柜；3为50蝶阀；4为油位表；5为吸湿器；6为另一侧变压器安装支架；7为减振连接件；8为油箱；9为接线插头；10为环氧浇注端子；11为压力释放阀；12为50活门；13为油样活门；14为X端子；15为网侧A端子。由图可见，在所述变压器的两侧设有安装支架1和6，在所述安装支架上设有减振连接件7。储油柜2设置在变压器上方，吸湿器5设置在变压器一侧，网侧A端子15、蝶阀和50活门设置在变压器另一侧，用来给变压器注油或滤油用，吸湿器5给变压器呼吸用，油样活门13位于变压器下部，用来取油样对变压器油进行检测、化验，油位表4设置在油箱上部，用于显示并监视油位。

请同时参照图9，所述变压器与摆式动车组间为支架形式的螺栓联接，所述油箱8设有安装座16，在安装座16和安装支架1、6(为简便，图中仅以安装支架1表示)之间设有减振橡胶垫17，比邻安装座16的螺孔两侧设有钢垫圈18、18′，在安装座16另一侧的钢垫18上设有另一减振橡胶垫17′，在该减振橡胶垫设置安装压板19，在安装支架1、6上同样设置另一安装压板19′，一螺栓依次穿设所述的安装压板19′、安装支架1、减振橡胶垫17、钢垫圈18、安装座16、钢垫圈18′、减振橡胶垫17′、安装压板19设置。

参见图3，图中变压器油管与油冷却器设有波纹管21用来连接；22为裙板安装支架，用来安装动车组下放的裙板；23为油冷却器；24为风机安装支架；25为风机；26为蝶阀，由图中可见，本实用新型的摆式动车组变压器设有两组对称设置的油冷却器及相应的风机；27为油泵，该油泵为潜油泵，其一端连接油箱，另一端连接通往两个油冷却器23的管道。图中28为环氧浇注端子罩；29为防爆玻璃，当变压器出现故障情况时打开对变压器油箱进行保护；30为变压器重心位置；31为一感温元件，如pt100铂电阻，用来测量变压器中油的温度。所述变压器油箱座在两侧通过复数个安装螺栓与变压器安装支架固定在一起。32为油箱安装座与安装支架安装用螺栓，在本实施例中采用单侧8个，两侧共16个设置；33为安装定位销。

图4和图5为本实用新型的油冷却系统结构。

图4为本实用新型的主变压器剖视示意图。所述变压器的铁心及线圈上部设有储油柜2(图7中件2)，在所述变压器的后部设有两台油冷却器23。所述变压器的油冷却系统包括一变压器油箱8，在所述变压器油箱8的一例设置有辅助电抗器油箱34，在所述变压器油箱8内设置有复数个挡油板36；一潜油泵37与辅助电抗器油箱34连接，另一端连接一冷却器23，所述冷却器23出口连接油法兰，所述油法兰通过管道连接所述的变压器油箱8，在所述变压器油箱设置变压器线圈油道，在所述辅助电抗器油箱34中设置电抗器线圈油道。

图4中标号40为流进冷却器的变压器油方向；41为流出冷却器的变压器油方向；42为流进变压器的油方向；43为流出变压器的油方向；44为流出辅助电抗器的油方向；37为油泵；除了设置油流挡板36，在本实施例中，在变压器与电抗器间设有隔板41。如图4所示，潜油泵37把辅助电抗器油箱34中的热油抽出，通过二冷却器23进油法兰(图5中38)进入2个油冷却器23，被油冷却器冷却后变为冷油通过冷却器出油法兰(图5中件39)，进入主变压器油箱8的中间腔，通过线圈油道冷却主变压器线圈，一路向左流动，到左边的油腔，然后从导油管流到右边的油腔，另外一路顺线圈油道冷却线圈后流到右边的油腔，变压器油冷却线圈铁心后到达辅助电抗器油箱34，通过辅助电抗器线圈油道冷却辅助电抗器，然后到潜油泵37完成一个冷却循环(见图4中油流示意图)。

挡油板36用环氧玻璃布板加工，套在线圈的中部在油箱中把变压器油箱分成3个腔。

潜油泵37把辅助电抗器油箱34中的热油抽出，通过冷却器进油法兰进入2个油冷却器23(散热器)，被油冷却器23冷却后变为冷油通过冷却器出油法兰，进入主变压器油箱8，通过线圈油道冷却主变压器线圈、铁心后到达辅助电抗器油箱34，通过辅助电抗器线圈油道冷却辅助电抗器，到潜油泵37完成一个冷却循环。

图5为本实用新型的油冷却系统结构示意图，图中46为冷却空气方向；23为油冷却器。两台油冷却器对称布置，在油冷却器之间设置有风机25。过渡风道47连接油冷却器23和风机25。48为风机电机，该电机驱动所述的风机25。38为冷却器出油法兰；39为冷却器进油法兰。离心式风机由1台电机带2台风机叶轮，分别从变压器两侧吸进冷却空气，通过油冷却器，朝下排除空气，带走热量。

再请参见图4和5，所述变压器内设置磁场屏蔽部件，包括变压器油箱内壁铆焊的铝板(图7中件49)作为屏蔽磁场用，铝板可以是10mm。变压器与辅助电抗器之间有钢板(图4中件45)进行磁屏蔽，避免电抗器与变压器间的相互影响，变压器油通过该隔板进入辅助电抗器油箱。

图6为本实用新型的辅助电抗器的结构示意图，图中52为电抗器线圈；53为电抗器铁心组装；54为电抗器引线。两柱线圈串联，铁心采用50W470硅钢片叠制，并浸泽或涂环氧树脂后，用铁心压板穿心螺杆夹紧固定为一个整体，用压梁压紧铁芯，下部器身箱底用定位钉，上部器身利用压梁与箱壁固定定位。

辅助电抗器用螺栓固定在电抗器油箱中，电抗器上布置挡油板。网侧A端子引进25kV高压电；环氧浇注的低压端子可方便的把变压器、电抗器与动车组上电路连接在一起，铝合金的储油柜用螺栓把在变压器油箱上，中间用软木橡胶密封垫，在本实施例中，全铝合金板翅式冷却器23、潜油泵37、不锈钢波纹管21、蝶阀26、风机25等组成强迫油循环系统。利用减振橡胶垫17、17′，两侧共通过16条M20螺栓与变压器安装支架固定在一起；整个变压器组装后整体用32个M16螺栓固定在电动车组车体下。

如图7中所示，饼式线圈套在心式铁心50上，卧放，铝合金的储油柜2位于上部，49为箱底板屏蔽铝板；51为安装架，风机固定设置在其上。为了解决变压器的渗漏油的问题，采用软木橡胶垫55密封。

图8为本实用新型的风机示意图。由图可见，一台电动机48具有双输出轴，可分别带动两个风机25的叶轮。风机从两个侧面吸风，朝下排风，单个风机的功率是用一台电动机48带一台风机时风机功率的一半，从而可以降低风机的噪声。

综上所述，从本实用新型有以下积极的效果。

1、变压器可吊装在电动车组的车体下。

2.变压器线圈铁心心式卧放，高度低，体积小，重量轻。

3.变压器、电抗器出线方便，布置合理，与电动车组上电路连接简单，便于接线。

4.变压器安装方便。

5.线圈采用饼式线圈，线圈油道从中间向两侧，采用两路强迫油循环冷却，采用难燃油，大大提高变压器的过载能力。

6.采用软木橡胶垫密封，解决变压器的渗漏油。

7.采用铝合金的储油柜、无磁钢板油箱加10mm铝板屏蔽减小变压器油箱的涡流损耗和漏磁，较小的铁心截面积，可减轻变压器的重量。

8.采用32个减振橡胶垫，两个风机降低变压器的噪声。

Claims

1、一种摆式动车组变压器，其特征在于：所述变压器的铁心为心式卧放设置，在所述变压器内设置磁场屏蔽部件，该变压器具有一油冷却系统和一体设置的电抗器，所述油冷却系统设置两路油循环，所述变压器设有与摆式动车组连接的减振连接件。

2、如权利要求1所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述铁心为硅钢片叠成卧放，复数组饼式线圈套在心式铁心上，每个铁心柱上2个网侧线圈先串联，中间布置牵引线圈，1个铁心柱上的两个网侧线圈中间布置辅助线圈，4个网侧线圈并联连接。

3、如权利要求1所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述变压器的铁心及线圈上部设有储油柜，在所述变压器的后部设有两台油冷却器，在两台油冷却器之间设有吸湿器，所述变压器的两侧设有安装支架，所述安装支架上设有减振连接件。

4、如权利要求1或3所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述变压器的油冷却系统包括一变压器油箱，所述变压器油箱的一侧设置有辅助电抗器油箱，所述变压器油箱内设有挡油板；一潜油泵与辅助电抗器油箱连接，另一端连接一冷却器，所述冷却器出口连接油法兰，所述油法兰通过管道连接所述的变压器油箱，所述变压器油箱设置变压器线圈油道，所述辅助电抗器油箱设置电抗器线圈油道。

5、如权利要求4所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述挡油板把变压器油箱分成3个油腔，所述挡油板用绝缘纸板热压成形，套在线圈的上端和下端。

6、如权利要求4所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述变压器油箱内壁固定设置作为屏蔽磁场用的铝板，变压器与辅助电抗器之间有进行磁屏蔽的钢板。

7、如权利要求1或3所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述变压器与摆式动车组之间为支架形式的螺栓连接，所述油箱设有安装座，在安装座和安装支架之间设有减振橡胶垫。

8、如权利要求7所述的摆式动车组变压器，其特征在于：比邻安装座的螺孔两侧设有钢垫圈，安装座另一侧的钢垫圈设有另一减振橡胶垫，所述减振橡胶垫设置安装有压板，所述安装支架同样设置安装有压板，一螺栓依次穿设所述的安装压板、安装支架、减振橡胶垫、钢垫圈、安装座、钢垫圈、减振橡胶垫、安装压板设置。

9、如权利要求7所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述变压器油箱座在两侧通过复数个安装螺栓与变压器安装支架固定在一起。

10、如权利要求1所述的摆式动车组变压器，其特征在于：所述一体设置的电抗器具有两柱线圈串联，铁心采用硅钢片制成，浸泽或涂有环氧树脂，所述铁芯用铁心压板穿心螺杆夹紧固定为一个整体，用压梁压紧铁心设置，下部器身箱底用定位钉，上部器身利用压梁与箱壁固定定位。