[發明專利]臥式變壓器

無效

• 申請號: 201010240809.3
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101916644A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 劉江;劉代青
• 申請（專利權）人: 劉江
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/245;H01F41/02
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 馮忠亮

技術領域：

本發明與大功率的內鐵式鐵心結構的變壓器有關。

背景技術：

已有的內鐵式鐵心結構的電力變壓器、特種變壓器的放置方式都采用直立式，即鐵心柱是垂直于地面的，其鐵心柱的截面是矩形或外接于圓的階梯形。由于大功率特種變壓器的線圈是餅式結構，特種變壓器采用直立式使線圈餅間水平流道的介質靠對流方式不容易將熱量帶出，散熱效果差。

鐵心柱載面為外接于圓的階梯形是傳統結構，絕大多數的變壓器都采用它。這種結構使線圈為圓形，繞制容易，圓形線圈強度高承受突發短路的能力強；鐵心截面相同時圓形線圈線長最短比較省電磁線。缺點是圓形鐵心的片規格多，剪迭工時多。這鐵心結構中當窗口尺寸相同時，鐵心磁路最長，因而硅鋼片消耗最大。作為臥式變壓器占地面積大。

矩形截面的鐵心結構其線圈也為矩形。矩形線圈的缺點是繞制工藝較差。由于電磁線的彈性即使繞線芯模是矩形的但繞制成型的線圈都是橢圓形的，必須經整形后才能使用。這樣電磁線的長度要額外增加一些，線圈實際尺寸與設計值差易較大相關的電磁參數如導線長度、重量、直流電阻、負載損耗和阻抗都會與設計值都有較大的差異。矩形線圈承受突發短路的能力較弱；鐵心截面相同時矩形線匝長度最長電磁線消耗最多。但矩形鐵心的片規格最少，剪迭工時少。這種鐵心結構中當窗口尺寸相同時，鐵心磁路最短，因而硅鋼片消耗最少，作為臥式變壓器占地面積小。

發明內容：

本發明的目的是提供一種散熱性能好溫升低，占地面積小，成本低，制造容易，過截能力強，使用安全的臥式變壓器。

本發明是這樣實現的：

本發明臥式變壓器，鐵心是由硅鋼片疊積而成的內鐵式鐵心，即鐵軛不包圍線圈的鐵心結構，鐵心柱1是水平放置的，鐵心柱的兩端由硅鋼片疊積而成的鐵軛使鐵心閉合，鐵心柱用兩塊絕緣拉板5夾緊，再纏以絕緣綁扎帶扎緊，絕緣拉板5與夾件9連接，鐵軛通過兩夾件9與鐵軛螺桿14連接而夾緊，鐵芯柱上的高、低壓線圈交錯放置，高、低壓線圈為餅式線圈或分段層式線圈，鐵芯柱下側面的絕緣拉板5與絕緣支撐板6連接，支撐板7的上端與夾件9連接，下端與墊腳8連接，鐵心柱和餅式線圈的截面為橢圓形，三個鐵心柱的軸線在同一平面上，鐵軛也在同一平面上，即平面式鐵心，或者三個鐵心柱的軸線呈三角形分布，鐵軛不在同一平面上，即立體式鐵心。

三個鐵心柱的軸線呈等邊三角形分布，相鄰兩個鐵心柱的軸線間距相等，組成鐵心的鐵軛疊片為弧形。

臥式放置的變壓器線圈為餅式結構，原來的水平氣道變成了垂直氣道，散熱效果大大提高，這不僅是降低電磁線的消耗，降低制造成本。還可以大大降低變壓器的高度。如果在高壓大功率變頻器中應用臥式移相變壓器，可使變壓器柜上部留出的空間足以安裝隔離刀閘(通常的高壓變頻器裝置其高壓隔離刀閘都單獨裝成一面柜子)。這樣就省去了一面隔離刀閘柜的占地面積。這對那些打算作變頻改造但占地面積又受到限制的用戶特別適用。

本發明中的變壓器鐵心柱的截面采用橢圓形的，其線圈也為橢圓形克服了矩形線圈繞制成型困難的缺點，保持了矩形截面鐵心磁路短、硅鋼片的消耗少的優點。綜合優缺點介于圓形和矩形鐵心之間。

鐵心柱排列為三角形的立體結構鐵心與平面結構鐵心比較。

鐵心柱排列在一個平面上的平面結構鐵心由于其迭片工藝簡單，是最常用的鐵心結構型式，但其三相磁路不相等A、C相磁路大于B相，故A、C相空載電流也大于B相。

鐵心柱排列呈三角形的立體結構鐵心由于其迭片工藝復雜，在對鐵軛迭片時必須要用鐵心翻轉臺，因而很少采用。但其三相磁路相等，三相空載電流相等，這是它獨特的優點。尤其是采用這種鐵心設計的臥式變壓器因其獨特的外形與風電的機艙外形相配，所以仍要采用這種結構。近年來，由于卷鐵心技術的發展，出現了三相立體卷鐵心。購置這種鐵心和專用繞線機，生產風電專用的變壓器就簡單多了。

綜上所述，本發明中的臥式變壓器具有散熱性能好、溫升低、過載能力強、成本低等優點

另一個突出的優點是變壓器合閘時勵磁涌流很低，因而操作過電壓也較低，這對變頻器或與變壓器直接相連整流元件的安全運行非常重要。

本發明應用于移相變壓器可使變頻裝置占地面積小，這一優點對用戶來說尤為重要，可大大減少用戶的建筑投資。

附圖說明：

圖1為本發明的結構圖之一。

圖2為圖1的B-B剖視圖。

圖3為圖1的A-A剖視圖。

圖4為本發明的內鐵式鐵心結構圖。

圖5為圖4的A-A剖視圖。

圖6為本發明的結構圖之二。

圖7為圖6的左視圖。