CN2817018Y - 油田用低阻抗节能变压器 - Google Patents

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陈尔奎
刘辉
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Abstract

本实用新型公开一种油田用低阻抗节能变压器。它包括铁芯，该铁芯为圆柱形，其外面有内隔离筒，内隔离筒的外面绕有低压线圈，低压线圈外面有外隔离筒，外隔离筒外面绕有高压线圈。低、高压线圈两端分别有低、高压端圈，低、高压线圈同一端的低、高压端圈外面有成形压板。其特点是所说高、低压线圈采用套绕工艺加工而成。低压线圈与外隔离筒间有若干轴向撑条，该若干轴向撑条沿着低压线圈与外隔离筒间的圆周方向均布。所说内隔离筒为酚醛纸筒。这种低阻抗节能变压器，能消除“大马拉小车”的不合理现象，既可节约电能，又可减少设备投资。适用于给带动抽油机的永磁电机供电。

Description

油田用低阻抗节能变压器
(一)技术领域
本实用新型涉及一种变压器。具体说是油田上用来给带动抽油机的永磁电机供电用的低阻抗节能变压器。
(二)背景技术
众所周知，油田是一个用电大户，电费在采油成本中比重较大。因此，油田机采系统的节能工作对于降低采油成本、提高经济效益具有十分重要的意义。目前，油田普遍采用的是机械采油方法，它是通过抽油机带动抽油杆作往复运动，将原油源源不断地从地下抽到地面。其中，抽油机的负载是不断变化的，其变化周期也很短，一般梁式抽油机每分钟有4～12冲次(周期)，每一个冲次中负载变化两次，而且重载工作的时间很短。抽油机的这种特殊工况，导致与之配套的异步电动机的功率留有较大的功率裕度，造成“大马拉小车”的现象。比如，油田上抽油机驱动异步电动机的功率大多在55kw，但其平均负载只有20kw左右。为解决这一问题，近年来有人开发出了抽油机专用的永磁同步电动机，使负载率提高到80％左右，并逐渐在油田推广应用。虽然永磁同步电动机具有运行效率高、运行功率因数高、启动力矩大、过载能力强等优点，但永磁电动机的启动电流较大、是正常运行电流的8～14倍，使得与抽油机配套的变压器的容量并没有减小。比如，11kw的永磁电动机，需要配套50KVA的变压器才能启动起来。使得变压器依然存在着“大马拉小车”的不合理用电现象，造成电能的浪费和设备投资的增加。
(三)实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种油田用低阻抗节能变压器。这种低阻抗节能变压器，能消除“大马拉小车”的不合理现象，既可节约电能，又可减少设备投资。
为解决上述问题，本实用新型采取以下技术方案：
本实用新型的油田用低阻抗节能变压器，包括铁芯，该铁芯为圆柱形，其外面有内隔离筒，内隔离筒的外面绕有低压线圈，低压线圈外面有外隔离筒，外隔离筒外面绕有高压线圈。低、高压线圈两端分别有低、高压端圈，低、高压线圈同一端的低、高压端圈外面有成形压板。其特点是所说高、低压线圈采用套绕工艺加工而成。低压线圈与外隔离筒间有若干轴向撑条，该若干轴向撑条沿着低压线圈与外隔离筒间的圆周方向均布。所说内隔离筒为酚醛纸筒。
采取上述方案，具有以下优点：
由于本实用新型是在通过电磁计算、算出能够满足启动特性的电磁计算方案的基础上进行结构设计，通过降低变压器的阻抗电压来满足启动特性的要求，使变压器的容量大大降低。据计算，与传统变压器相比，可降低40～50％。从而大幅度提高了变压器的负载率，降低了空耗，既节约了电能，又降低了新建油井的一次投资。
由于本实用新型的油田用低阻抗节能变压器，其高、低压线圈采用套绕工艺加工而成。低压线圈与外隔离筒间有若干轴向撑条，该若干轴向撑条沿着低压线圈与外隔离筒间的圆周方向均布。所说内隔离筒为酚醛纸筒。通过增强高、低压线圈的机械结构，满足了由于阻抗电压降低而增加的抗突发短路应力要求。
(四)附图说明
图1是本实用新型的油田用低阻抗节能变压器结构示意图；
图2是图1的1/4横剖面示意图；
图3是线圈短路时的受力作用方向示意图。
(五)具体实施方式
先通过电磁计算、算出能够满足启动特性的电磁计算方案，然后进行结构设计。通过降低变压器的阻抗电压满足启动特性的要求，使变压器的容量大大降低。据计算，与传统变压器相比，可降低40～50％。然后通过增强高、低压线圈的机械结构来满足由于阻抗电压降低而增加的抗突发短路应力要求。
如图1、图2所示，本实用新型的油田用低阻抗节能变压器含有铁芯2，该铁芯为圆柱状，其外面套有内隔离筒3。所说内隔离筒3为酚醛纸筒。内隔离筒3的外面绕有低压线圈1，低压线圈1的外面套有外隔离筒7。所说外隔离筒7为纸筒，其与低压线圈1之间设置有若干轴向撑条9，该若干轴向撑条沿着低压线圈1和外隔离筒7的圆周方向均布。外隔离筒7的外面绕有高压线圈8，该高压线圈与低压线圈1间采用套绕工艺绕制。在低压线圈1的两端和高压线圈8的两端分别设置有低、高压成形端圈5和6，高、低压线圈1和8同一端的高、低压成形端圈5和6外面设置有成形压板4，该成形压板是用电工层压木制成。
如图3所示，内隔离筒3采用酚醛纸筒，可用来承受低压线圈1的幅向短路力F1。高、低压成形端圈6和5可用来改善轴向力的分布，增加对轴向力F2的承受能力。若干轴向撑条9均匀分布与高、低压线圈1、和8之间，可增加高、低压线圈8和1的抗短路能力。所说的外隔离筒7紧紧包绕在轴向撑条9外围，可增加线圈的电气强度和对轴向撑条9的固定作用。而成形压板4则是用来增加轴向受力面和变压器的机械强度。

Claims (1)

1.油田用低阻抗节能变压器，包括铁芯(2)，该铁芯为圆柱形，其外面有内隔离筒(3)，内隔离筒(3)的外面绕有低压线圈(1)，低压线圈(1)外面有外隔离筒(7)，外隔离筒(7)外面绕有高压线圈(8)；低、高压线圈(1、8)两端分别有低、高压成形端圈(5、6)，低、高压线圈(1、8)同一端的低、高压成形端圈(5、6)外面有成形压板(4)；其特征在于所说高、低压线圈(8、1)采用套绕工艺加工而成；低压线圈(1)与外隔离筒(7)间有若干轴向撑条(9)，该若干轴向撑条沿着低压线圈(1)与外隔离筒(7)间的圆周方向均布；所说内隔离筒(3)为酚醛纸筒。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102360795A (zh) * 2011-07-12 2012-02-22 三变科技股份有限公司 一种牵引变压器
CN107068340A (zh) * 2017-05-12 2017-08-18 山东驰翔电气有限公司 一种油浸式变压器低压线圈及其绕制方法

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