[實用新型]超導變壓器

有效

• 申請號: 201320413231.6
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN203242487U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 黃偉
• 申請（專利權）人: 中變集團上海變壓器有限公司
• 主分類號: H01F36/00
• 分類號: H01F36/00;H01F27/28;H01F6/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 邱江霞

技術領域

本實用新型涉及一種變壓器，特別涉及一種超導變壓器。

背景技術

現有技術中，實現變壓器功能的一般主要使用常規變壓器和超導變壓器。常規變壓器自身的工作效率很高，但因其數量多，總損耗仍很大。變壓器總損耗中負載損耗所占比例很大，空載損耗所占比例小。

針對這種情況，使用超導變壓器可以降低負載損耗，但是現有的超導變壓器往往將變壓器的鐵芯置于低溫環境中，采用此種結構的超導變壓器的空載損耗比較高。且，鐵芯一般采用軟磁材料，軟磁材料在低溫下鐵芯的磁滯損耗將會比常溫下更高一些。另一方面，軟磁材料在低溫下的電阻有所下降，這就意味著渦流損耗有所增加。因此不僅增大了超導變壓器的空載損耗，也增大了低溫介質的熱損耗，從而也就降低了超導變壓器的效率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中超導變壓器空載損耗大的缺陷，提供一種空載損耗相對較小的超導變壓器。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種超導變壓器，其特點在于，其包括有三個變壓單元；

所述變壓單元包括有一內線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器；

所述內線圈和所述外線圈均被設置成橢圓形線圈結構；

所述鐵芯外圍依次套設有所述內線圈和所述外線圈，且所述鐵芯穿過所述內線圈和所述外線圈的部分被設置為橢圓形橫截面的柱體；

所述內線圈和所述外線圈均設置于所述低溫容器內；

所述鐵芯設置于常溫環境中；

所述低溫容器內容納有低溫液體，所述低溫液體為液態氮。此處，采用橢圓型線圈結構，與圓型結構的線圈相比，線圈的體積縮小，線圈體積小了，占有空間小，這樣也能縮小鐵芯的體積，在減小鐵芯的材料同時也降低了變壓器空載損耗，可以提高變壓器相間空間和器身整體空間利用率。另外，三個變壓單元也就是說，該超導變壓器為三相變壓器。

較佳的，所述內線圈和所述外線圈被設置成離心率在一定范圍內相等，焦點重合且同軸對稱的橢圓形線圈結構，此處，在橢圓型鐵芯截面積與圓形鐵芯截面積相同以及相間距離相同情況下，該橢圓型的截面鐵芯變壓器鐵芯柱中心距將減小，也就是鐵芯軛片長度減小，鐵芯磁路減短，鐵芯重量也將減小。

所述內線圈上設置有至少一內線圈引線，所述外線圈上設置有至少一外線圈引線，所述低溫容器上相對應的設置有至少一內線圈引線通道和至少一外線圈引線通道，所述內線圈引線和所述外線圈引線分別從所述低溫容器的內部穿過所述內線圈引線通道和所述外線圈引線通道到達所述低溫容器的外部。

較佳的，所述低溫容器上開設有一常溫孔，所述鐵芯穿過所述常溫孔，所述常溫孔用于使所述鐵芯處于常溫中。

較佳的，所述低溫容器上開設有一常溫槽，所述鐵芯插入所述常溫槽，所述常溫槽用于使所述鐵芯處于常溫中。即，低溫容器上設置有一個常溫空間，鐵芯伸入常溫空間能降低空載損耗。

較佳的，所述低溫容器還連通有一制冷系統，所述制冷系統用于往所述低溫容器內抽出和注入低溫液體，使得所述低溫容器內的溫度保持恒定的低溫。

較佳的，所述低溫容器上還設置有至少一用于增強所述低溫液體的流動性的導流裝置。

較佳的，所述低溫容器之間均通過所述制冷系統相互連通。也就是說，這樣設置線圈和低溫液體，可以使各低溫容器保持同樣的溫度，以保證每個線圈浸在低溫液體中的溫度一樣，線圈及連接導線要由于變壓器自身發熱，通過自動制冷充分發揮超導材料零電阻的優勢，保證超導材料正常工作。

本實用新型的積極進步效果在于：通過在低溫容器內設置常溫的通道或常溫的槽結構，使得鐵芯恒處于常溫，進而降低了空載損耗；通過設置線圈和鐵芯為橢圓結構，使得鐵芯重量被降低，從而降低了成本。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的超導變壓器的截面圖。

具體實施方式

下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。

圖1為實施例的超導變壓器的截面圖，如圖1所示，本實施例涉及的超導變壓器為三相變壓器，包括有：第一變壓單元、第二變壓單元、第三變壓單元和制冷系統。

第一變壓單元包括內線圈43、外線圈42、低溫容器41、鐵芯44。