[實用新型]一種變壓器的主絕緣結構以及包含該結構的變壓器

有效

• 申請號: 200820153618.1
• 申請日: 2008-09-27
• 公開（公告）號: CN201298437Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 徐力圣;田崇東
• 申請（專利權）人: 上海休伯康特能源設備有限公司
• 主分類號: H01F27/32
• 分類號: H01F27/32;H01F41/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳 亮

技術領域

本實用新型涉及一種絕緣結構以及包含這種絕緣結構的變壓器，尤其涉及一種可大幅減小絕緣部件的尺寸的變壓器的主絕緣結構以及包含這種主絕緣結構的變壓器。

背景技術

目前在35kV級及以下電壓等級的配電變壓器(包括非晶合金變壓器)的設計制造中，采用同心式繞組排列結構。請參見圖1和圖2，高壓線圈(亦稱為高壓繞組)13和低壓線圈(亦稱為低壓繞組)12之間的絕緣處采用了絕緣紙11加絕緣撐條14的結構形式，構成了“固體絕緣+油隙”的典型絕緣組合形式。

所有絕緣材料在高電壓的作用下，均有其對應的絕緣性能喪失的極限承受電壓值，超過此極限值，材料的絕緣特性被擊穿，性能崩潰造成產品損毀。因此在變壓器線圈的絕緣設計中，為了保證高低壓線圈間絕緣性能的穩定，均會把絕緣材料填充在高低壓線圈間作為絕緣隔離，防止高低壓線圈間由于電位差而擊穿崩潰，絕緣層材料的尺寸由絕緣組合形式和所使用的絕緣材料的絕緣擊穿特性(巴申曲線)而定。

傳統設計中采用的絕緣結構為“固體絕緣+油隙”的組合結構形式，絕緣材料的工作點選擇在巴申曲線的后半段。這種絕緣結構經實際證實非常可靠，但缺點是主絕緣所需要的絕緣尺寸相對比較大，材料耗費量大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種變壓器的主絕緣結構，可大幅減小絕緣部件的尺寸。

本實用新型的另一目的在于提供了一種包含這種主絕緣結構的變壓器，通過大幅減小絕緣部件的尺寸來大幅降低非晶合金變壓器的原材料耗費量，降低產品外形尺寸和降低成本。

本實用新型的技術方案為：本實用新型揭示了一種變壓器的主絕緣結構，其中，該主絕緣結構是全固體絕緣材料層，填充在變壓器的高壓線圈和低壓線圈之間。

上述的變壓器的主絕緣結構，其中，該全固體絕緣材料層是由多層固體絕緣材料層合并組成的復合層。

上述的變壓器的主絕緣結構，其中，該全固體絕緣材料層的厚度為3mm。

上述的變壓器的主絕緣結構，其中，該復合層中具有柔性纖維絕緣層，其長度大于該復合層中的其他絕緣層，該柔性纖維絕緣層長出的部分伸出線圈兩端并阻擋在該高壓線圈和該低壓線圈之間，以切斷該高壓線圈和該低壓線圈之間的直接爬電通道。

本發明還揭示了一種變壓器，包括一高壓線圈和一低壓線圈，其中，該高壓線圈和該低壓線圈之間填充一主絕緣結構，該主絕緣結構是全固體絕緣材料層。

上述的變壓器，其中，該全固體絕緣材料層是由多層固體絕緣材料層合并組成的復合層。

上述的變壓器，其中，該全固體絕緣材料層的厚度為3mm。

上述的變壓器，其中，該復合層中具有柔性纖維絕緣層，其長度大于該復合層中的其他絕緣層，該柔性纖維絕緣層長出的部分伸出線圈兩端并阻擋在該高壓線圈和該低壓線圈之間，以切斷該高壓線圈和該低壓線圈之間的直接爬電通道。

上述的變壓器，其中，該變壓器是非晶合金變壓器。

本實用新型對比現有技術有如下的有益效果：本實用新型通過填充全固體絕緣材料層，將絕緣材料的工作點設置在類V形巴申曲線的前半段，在獲得相同絕緣性能的前提下，大幅減小絕緣尺寸，配以輔助的技術處理手段解決伴生的爬電強度問題，在保證產品絕緣性能可靠的前提下，達到節約原材料，減小產品尺寸的目的。

附圖說明

圖1和圖2是傳統的變壓器的主絕緣結構的示意圖。

圖3是本實用新型的主絕緣結構的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

變壓器的主絕緣結構的實施例

圖3示出了本實用新型的變壓器的主絕緣結構的實施例的結構。請參見圖3，本實施例的變壓器的主絕緣結構是一個全固體絕緣材料層，包括固體絕緣層20a、20b以及夾在這兩個固體絕緣層內部的柔性纖維絕緣層21。也就是說，本實施例的全固體絕緣材料層是一個由多層固體絕緣材料層合并組成的復合層。本實施例舍棄傳統結構中將液體變壓器油作為部分主絕緣的方式，采用全固體的絕緣材料，并把絕緣材料工作點設置在類V形巴申曲線的前半段，不但保證了可靠的絕緣性能，而且大幅減小了絕緣材料的尺寸(絕緣距離)。相對于傳統的絕緣結構，在承受相同的擊穿電壓時，本實施例的復合層結構的主絕緣結構的厚度可大幅減小。以10kV為例，傳統絕緣結構中的組合絕緣的厚度尺寸D必須大于8mm，而在本實施例的絕緣結構的厚度尺寸d僅需3mm即能滿足安全承受絕緣電壓的要求，絕緣尺寸減小幅度達60％以上。