[發明專利]一種模塊化組合的電力變壓器

有效

• 申請號: 201210326465.7
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102945734A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 馬志剛
• 申請（專利權）人: 廣東嶺先技術投資企業（有限合伙）
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/245;H01F27/30;H01F27/28
• 代理公司: 北京卓言知識產權代理事務所(普通合伙) 11365
• 代理人: 龔清媛;趙國虹

技術領域

本發明涉及一種新式可模塊化制造、安裝的卷鐵芯、箔繞組電力變壓器，可用較少種類的模塊就能組建多樣化的變壓器整機，屬于電力配電靜止感應設備技術領域。

背景技術

為了滿足電壓、容量、絕緣、功能、空載、溫升、性能、壽命等等各種制造要求，現在的變壓器廠就像十足的作坊，產品周期長，變壓器像手工打造的藝術品，變壓器制造并未進入工業時代。業內很羨慕電纜的工業化，可通過流水線產出產品，于是人們呼喚用較少種類的模塊就能組建多樣化的整機，并且這些模塊可由不同的廠家制造，有服務人員負責安裝到位，這樣變壓器廠家就不再像倉儲和物流公司。然而，當前，包括器身、鐵芯、繞組等核心器件的變壓器本體的生產組裝必須在變壓器廠完成，變壓器本體必須整機運送到使用現場，例如現有的如CN200979837?Y和CN201656288?U實用新型專利所公開的組合式電力變壓器，僅指將變壓器的器身、開關設備、熔斷器、分接開關及相應的輔助設備進行組合，組合的范圍僅是器身以外的輔助設備，不能對變壓器本體內的器件進行組合。

變壓器本體在使用現場不允許拆裝組合主要帶來四大問題。一是變壓器的生產效率極低，變壓器的生產長期停留在作坊式的單機生產方式，變壓器的器件生產不能形成社會化分工，從而使器件生產成本高、耗能大、浪費多、周期長，原材料、半成品、成品的倉儲調配、倉儲成本大。二是運輸成本昂貴，帶材先要從鋼鐵廠運輸到開料廠，再運輸到變壓器廠，最后再運輸到用戶，不僅來回運輸成本高，而且大型變壓器的整機運輸十分困難，其設計容量和體積受到途經的運輸隧道尺寸的限制，由此限制了大功率變壓器的發展。三是變壓器繞組內部損壞不易查找出問題出在哪些層，而且拉回變壓器修理更換的成本昂貴，以致用戶常采用購買新變壓器的方式完成替換。四是在出廠前和安裝現場吊芯測試、整機聯調測試工序往往重復進行，如果變壓器在運輸或安裝施工中出現問題，則需退回工廠更換整機后再重新聯調測試。

由此可見，要能實現可在現場進行模塊化組合或更換的變壓器新設計，需解決以下三大關鍵性技術難題。首先是變壓器內部器件的結構需重新優化設計成可分別運輸的且便于在現場組裝、調試、更換的結構，并且無需借用龐大的專用工裝設備。其次是必須解決模塊化組裝必然會增加的繞組絕緣和支撐所致的新要求。三是須解決適用于現場組裝的模塊之間的便捷連接問題，如現有繞組中存在處于繞組內層的接頭，顯然像這樣的內層的繞組接頭不便于在現場組裝連接。

發明內容

為克服上述現有電力變壓器成熟制造模式的各種缺陷，本發明提供一種全新的模塊化組合的電力變壓器。本發明的一個目的是提供一種由新式雙弧形且帶有交錯開/閉軛結構的卷鐵芯元件合成的立體卷鐵芯結構，克服了現有立體卷鐵芯的制造不能適應于社會化生產和重復運輸的缺陷，為實現現場與繞組組裝奠定了基礎，而且鐵芯支撐更加穩固。

本發明的另一個目的是提供一種高壓繞組新結構，采用多個箔繞組模塊串聯連接組合組成高壓繞組和每個高壓繞組模塊由一對串聯連接的箔繞組單元構成的結構，不僅解決了繞組的可模塊化生產及能在現場完成與鐵芯之間的組合安裝、更換的問題，而且解決了現有的繞組器件承載電壓不能過高的缺陷。

本發明的又一個目的在于提供一種高壓繞組模塊接頭連接的新結構，采用由兩個卷繞方向相反的箔繞組單元合成一個箔繞組模塊的新設計，避免了現有箔繞組內層接頭在現場連接的不便，使箔繞組模塊更加適合于現場查損和方便組合連接安裝。

為了實現上述目的，本發明采用了如下具體技術方案：

一種模塊化組合的電力變壓器，其安裝在機座10上的鐵芯1為三相三柱立體結構，每個相同的鐵柱具有平行的對稱中心線，三個鐵柱呈正三角形布置，三相繞組同芯套裝在三個鐵柱上。變壓器鐵芯1由三個雙弧型卷鐵芯元件11組合而成，每個雙弧型卷鐵芯元件11由首尾交替相互銜接的兩個直線部111和兩個圓弧部112圍成，其上包括用于套裝對應相繞組的開/閉軛結構，并且三個卷鐵芯元件11的六個直線部111分別兩兩結合，形成所述的三相三柱立體結構的三個鐵柱12。所述的三相繞組中的每一相包括低壓繞組2和高壓箔繞組3，低壓繞組2是一整體式的，通過內撐條組件121套裝在對應相的鐵柱12上。所述的整體式低壓繞組2為圓筒形箔繞組或圓筒結構線繞組。每一相的高壓箔繞組3由一組串聯連接的高壓箔繞組模塊31疊置構成，并且各高壓箔繞組模塊31通過外撐條組件231套裝在對應相的低壓繞組2上。

所述的每個雙弧型卷鐵芯元件11由多個U形片料制成，所述的開/閉軛結構位于每個U形片料的開口處，且設置在該雙弧型卷鐵芯元件11的兩個圓弧部中的其中一個圓弧部112上。