CN2911901Y - 主动场磁屏蔽油浸变流变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电力变流变压器的一种主动场磁屏蔽油浸变流变压器。在变压器器身绕组的周围与油箱(1)之间设置与器身长、宽相应，高于绕组高度的磁屏蔽墙(6)，并使磁屏蔽墙一点有效接地。这样就有效地把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上达到防治电磁污染之目的，使其不对变压器以外的生物机体、空气、仪器设备产生影响，减少对人及环境的危害。油箱(1)与磁屏蔽墙(6)本身无局部过热，而且附加损耗更低。

Description

主动场磁屏蔽油浸变流变压器

所属领域：

本实用新型涉及一种电力变流变压器。

背景技术：

1997年3月25日国家环保局第18号令发布《电磁辐射环境保护管理办法》附件中(第二项)工频强辐射系统：1、电压在100KV以上送变电系统；2、电流在100安倍以上的工频设备；3、轻轨和干线电气化铁道。建议上列建设项目应在立项前办理环境保护申报登记手续，使用上列电磁辐射设备应在购置设备前办理环境保护申报登记手续。

变流变压器是工频强辐射设备，是工频交变电磁场源，其电磁漏能以电磁波的形式向空间传播、辐射。变压器的连续运行产生的电磁污染对变压器以外的生物机体、空气、仪器设备产生影响，对人及环境产生危害。

在变压器设计和制造中，存在漏磁场和局部过热等一系列复杂问题。近十年来，变压器绕组漏磁分布，局部过热和屏蔽问题是国内外变压器制造业中广泛开展的科研课题之一，美国曾研究用塑料等合成材料代替金属油箱，在不同程度解决了漏磁和局部过热问题；在变压器油箱局部布置磁屏蔽已是普遍采用的技术，目的是使漏磁通尽可能不穿入油箱钢板，避免在油箱中产生大的损耗和局部过热。但是在合理设计一种能把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上防止电磁漏场、电磁漏能的外泄，达到防治电磁污染之目的变流变压器，至今未见出版物的任何报导及公用方面的任何信息。

在变压器油箱中采用磁屏蔽技术，从结构上分析，普遍是局部布置在变压器绕组周围漏磁通场强较高的部位，都是采用平面铺设的方式，把平板型磁屏蔽固定在油箱内壁上，磁屏蔽与油箱之间无间隙，而且制造工艺复杂。变压器杂志1997.34(1)-38～40，作者刘凤和，题名：《变压器磁屏蔽》一文叙述了很好消化引进国外变压器磁屏蔽的结合技术，并取得了良好的效果的实例，其磁屏蔽结构为平板型，变压器杂志2004.41(11)-33～36，作者吴锦华，题名：《一台500KV变压器色谱异常的分析》一文分析了一台日本东芝生产的变压器的故障原因是磁屏蔽与油箱表面接触不良产生低能量间歇性放电造成的，展示的磁屏蔽结构也是平板型的。

上述两篇文章叙述的变压器磁屏蔽都是局部铺设在油箱上的平板型磁屏蔽，既硅钢片的平面与油箱平面平行，而且局部布置，虽然在降低油箱附加损耗，防止油箱局部过热，改善变压器运行条件效果是明显的，但其磁屏蔽是平板型，磁阻较大，漏磁通不能顺利流过，致使一些漏磁通与未设磁屏蔽部分的漏磁通叠加在一起流入磁屏蔽以外的油箱中产生附加损耗，一些漏磁通外泄在空气中造成电磁污染。由于漏磁通穿过硅钢片平面，在磁屏蔽中引起较大的涡流损耗，而磁屏蔽本身也会产生局部过热。曾出现过在一种产品上设置平板型磁屏蔽后的损耗比不设平板型磁屏蔽的损耗大近4倍，温升也高许多的实例。山东电力技术2001年第3期73～74页，作者苏岳卿等，题名：《提高500KV变压器质量的措施和建议》一文中建议要注意防止磁屏蔽本身的局部过热。

发明内容：

本实用新型的目的是要提供一种主动场磁屏蔽油浸变流变压器，它能有效地把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上防止电磁漏场电磁漏能外泄，防治电磁污染，减少对人及环境的危害，而且附加损耗更低。

为达到上述目的，本实用新型是在现有的油浸变流变压器器身绕组周围的前面、后面、左面、右面与油箱之间设置高于绕组高度与变压器器身长、宽相应的磁屏蔽墙。磁屏蔽墙采用优质晶粒取向硅钢片制作，硅钢片剪成长条形、竖放，硅钢片的平面垂直于油箱平面，此时硅钢片的宽度成为磁屏蔽墙的厚度，数张很薄的硅钢片沿着厚度方向垒叠在一起成为磁屏蔽墙的宽度，硅钢片边缘朝向漏磁场，绕组漏磁通沿着硅钢片的边缘顺着硅钢片晶粒取向的碾压方向流通，磁阻极小。在50周波工频下，电磁波在磁导率很高，磁阻极小的硅钢片内比在铜、铝中衰减快许多，在几毫米内就完全停息。每面磁屏蔽墙的硅钢片中设置有导电良好的接地片，所有磁屏蔽墙的接地片连通在一起后一点有效接地，这样就有效地把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上防止电磁漏场电磁漏能的外泄，达到防治电磁污染之目的，使其不对变压器以外的生物机体、空气、仪器设备产生影响，减少对人及环境的危害。

由于磁屏蔽墙采用优质晶粒取向硅钢片制作，硅钢片剪成长条形、竖放，硅钢片的平面垂直于油箱平面，此时硅钢片的宽度成为磁屏蔽墙的厚度，硅钢片的边缘朝向漏磁场，绕组漏磁通沿着硅钢片的边缘顺着硅钢片晶粒取向的碾压方向流通，磁阻极小，磁屏蔽墙选用较低磁密，磁密值在6000～9000高斯，附加损耗低、噪声小，磁屏蔽墙本身不会产生局部过热。

变压器器身绕组与磁屏蔽墙之间留有间隙，间隙范围在20～400mm；磁屏蔽墙与油箱之间也留有间隙，间隙范围在10～200mm。利用硅钢片、间隙、油箱磁导率不同的特性，在空间位置的不同，漏磁通因企图通过磁阻最小的路径而有效地进入磁屏蔽墙内，而不会进入油箱等金属结构件中而产生附加损耗引起油箱局部过热，也不会产生低能量间歇性放电。

由于磁屏蔽墙与油箱之间留有间隙不会妨碍油箱内绝缘介质油与油箱外散热器或冷却器中绝缘介质油的连通、交换、循环，也不会因在结构设计中要考虑油箱内绝缘介质油与油箱外散热器或冷却器绝缘介质油的连通、交换、循环而影响磁屏蔽墙的设置及磁屏蔽墙的整体性。

本实用新型特别适用高电压、大电流、大容量的油浸变流变压器。变压器容量大，变压器器身，油箱面积大，磁屏蔽墙采用拼装结构，做成数块或数十块，拼装组合在一起，组成整体磁屏蔽墙。

附图说明：

图1为本实用新型的外型主、俯、左三视图；

图2为图1俯视图沿A-A线的剖视图；

图3为图1主视图沿B-B线的剖视图；

图4为磁屏蔽墙的主、俯、左三视图。

具体实施方案：

图2、图3所示，变流变压器器身由一个45°全斜接缝的三相心式铁芯13，铁芯13每相心柱上套装有阀侧绕组11，网侧绕组12各1个。铁芯下铁轭两侧的阀侧下夹件9B和网侧下夹件9A(图中未画出)，两端各开2个圆孔3D，用4根夹螺杆7B、螺母5C，通过圆孔3D用阀侧下夹件9B和网侧下夹件9A把铁芯下铁轭夹紧。

每件两端焊有螺栓4B的底脚8两件，通过阀侧下夹件9B、网侧下夹件9A上的孔3C、螺母5D把底脚8安装在网侧下夹件9A和阀侧下夹件9B上。

铁芯上铁轭两侧的网侧上夹件10A(图2中未画出，图3中画出)、阀侧上夹件10B两端各开2个圆孔3D，用4根夹螺杆7B、螺母5C，通过孔3D用网侧上夹件10A、阀侧上夹件10B把铁芯上铁轭夹紧。

在网侧下夹件9A、网侧上夹件10A、阀侧下夹件9B、阀侧上夹件10B上各开8个孔3E，网侧、阀侧各用4根拉螺杆7C穿过网侧、阀侧上下夹件上的孔3E，用螺母5E、网侧、阀侧上下夹件把套装在铁芯心柱上的网侧、阀侧绕组拉紧。这样变压器内脏主体：磁路部分铁芯、电气部分绕组，通过夹件、底脚、夹螺杆、拉螺杆、螺母用机械方式连接紧固成一个整体部件，变压器器身。

在图2、图3中长方形波纹油箱1的外部四周的波纹箱壁及其下端的箱底和上端的箱沿1A是焊接成一体的。本实用新型是在变压器器身绕组周围的前面、后面、左面、右面四周如图3所示与油箱1之间设置高于绕组高度与变压器器身长宽相应的图4所示的磁屏蔽墙6，在图4中矩形磁屏蔽墙6中间是长条形优质晶粒取向的硅钢片61，此时硅钢片的宽度成为磁屏蔽墙的厚度，数张很薄的硅钢片沿着厚度方向垒叠在一起成为磁屏蔽墙6的宽度。长条形硅钢片61两侧是长条形绝缘板63，长条形绝缘板两外侧是长条形钢板条64，在长条形绝缘板63和长条形钢板条64两端伸出部分上有2个圆孔3B，长条形硅钢片61，长条形绝缘板63，长条形钢板条64迭加在一起，在当中适当位置有3个圆孔3F，在孔3F中装有绝缘管65，用螺杆7A穿过绝缘管65，用螺母5B把硅钢片61、绝缘板63、钢板条64紧固连接成图4所示的矩形磁屏蔽墙6，此时磁屏蔽墙6中的硅钢片61与钢板条64，螺杆7A是绝缘的。在硅钢片61中靠近绝缘板63处放置1个很薄的导电良好的铜带作为磁屏蔽墙6的接地片62，接地片62一端开一个孔3B，以便接地用。磁屏蔽墙选用较低磁密，磁密值为6000～9000高斯。

焊接在图2、图3所示的油箱1四周内壁上位置，大小与矩形磁屏蔽墙两边上绝缘板63，钢板条64两端伸出部分上的圆孔3B对应的支架2上有圆孔3A，用螺栓4A、螺母5A，通过圆孔3A、3B把矩形磁屏蔽墙连接固定在油箱1四周的内壁上，并使该矩形磁屏蔽墙6距油箱1内壁的间隙为10～200mm。每面磁屏蔽墙的接地片62相互连通，在合适位置通过一个接地片62一端的孔3B用螺栓4A与支架2连通，使所有磁屏蔽墙一点通过油箱有效接地，接地片也可用瓷套引出接地。

变压器容量大、变压器器身，油箱面积大，磁屏蔽墙采用拼装结构，做成数块或数十块图4所示的磁屏蔽墙，拼装组合在一起组成整体磁屏蔽墙。

图2所示的阀侧瓷套17、网侧瓷套18是固定在箱盖15上，网侧、阀侧绕组出线、通过网侧和阀侧引线、网侧和阀侧导电杆，分别穿过各自相对应的瓷套引出外部。箱盖15内壁上焊接着4个吊架14，吊架上有圆孔3H，网侧上夹件10A、阀侧上夹件10B上有位置相对应的孔3G，用吊螺杆7D、螺母5F，通过圆孔3G、圆孔3H，把变压器器身与箱盖15连接固定成一体，一起放入装着绝缘介质油16的油箱1内当中，并使变压器器身与磁屏蔽墙6之间留有间隙，间隙范围在20～400mm。箱盖15与箱沿1A用螺栓紧固在一起。

通过上述具体实施方案，就构成了主动场磁屏蔽油浸变流变压器，而且制造工艺简单，极易实现。研发本实用新型产品符合国家环保、节能产业方向，将带来显著的社会、经济效益。

本实用新型特别适用高电压、大电流的油浸变流变压器，不局限于上述的油浸变流变压器，同样适用于内附平衡电抗器，内附饱和电抗器，无励磁调压，网侧绕组有载调压，内附自耦调压变压器或串联调压变压器有载调压的油浸变流变压器。只要在变压器器身绕组周围与油箱之间设置了用硅钢片制作，硅钢片平面垂直于油箱平面、竖放，硅钢片边缘朝向漏磁场，绕组漏磁通流通方向与硅钢片晶粒取向的碾压方向一致的环形跑道状、饼状或其他适用形状的磁屏蔽，这些变换均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1、一种主动场磁屏蔽油浸变流变压器，主要由油箱、导电杆、绝缘瓷套管、绝缘介质油、变压器器身组成，而变压器器身则由一个三相心式铁芯(13)，铁芯每相心柱上套装有阀侧绕组(11)，网侧绕组(12)用夹件、螺杆、螺母、底脚把铁芯绕组连接紧固而成，其特征是：在变压器器身绕组周围的前面、后面、左面、右面四周与油箱(1)之间设置高于绕组高度与变压器器身长、宽相应的磁屏蔽墙(6)，器身与磁屏蔽墙(6)之间留有间隙，磁屏蔽墙(6)采用优质晶粒取向硅钢片制作，选用较低磁密，硅钢片剪成长条形、竖放，硅钢片(61)的平面垂直于油箱平面，此时硅钢片(61)的宽度成为磁屏蔽墙(6)的厚度，数张很薄的硅钢片沿着厚度方向垒叠在一起成为磁屏蔽墙(6)的宽度，硅钢片(61)的边缘朝向漏磁场，绕组漏磁通沿着硅钢片(61)的边缘顺着硅钢片晶粒取向的碾压方向流通，磁阻极小，磁屏蔽墙(6)的两边上绝缘板(63)，钢板条(64)两端伸出部分上的圆孔(3B)，与之相对应的焊接在油箱(1)内壁上的支架(2)上有圆孔(3A)，用螺栓(4A)，螺母(5A)，通过圆孔(3A)，圆孔(3B)把磁屏蔽墙(6)连接固定在油箱(1)四周的内壁上，并使磁屏蔽墙(6)与油箱(1)内壁之间留有间隙，磁屏蔽墙(6)中的硅钢片(61)与钢板条(64)，螺杆(7A)是绝缘的，每面磁屏蔽墙的接地片(62)相互连通，在合适位置通过一个接地片(62)一端的孔(3B)用螺栓(4A)与焊接在油箱(1)上的支架(2)连通，使所有磁屏蔽墙一点通过油箱(1)有效接地，接地片(62)也可用瓷套引出接地，变压器容量大，器身、油箱面积大，磁屏蔽墙采用拼装结构，做成数块或数十块拼装组合在一起组成整体磁屏蔽墙。

2、根据权利要求1所述的主动场磁屏蔽油浸变流变压器，其特征是：磁屏蔽墙(6)的磁密值为6000～9000高斯。

3、根据权利要求1所述的主动场磁屏蔽油浸变流变压器，其特征是：磁屏蔽墙(6)距油箱(1)内壁的间隙为10～200mm，磁屏蔽墙(6)距变压器器身的间隙为20～400mm。

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