[發明專利]絕緣灌封單相高壓升壓變壓器

在審

• 申請號: 201710707807.2
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107464677A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 薛軍;賈月超
• 申請（專利權）人: 深圳市艾爾曼醫療電子儀器有限公司
• 主分類號: H01F27/40
• 分類號: H01F27/40
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司44340
• 代理人: 張佳

【技術領域】

本發明涉及高壓設備領域，尤其是涉及一種絕緣灌封單相高壓升壓變壓器絕緣技術。

【背景技術】

絕緣灌封單相高壓升壓變壓器是一種特殊結構的干式變壓器，主要應用于多種高壓設備與高壓儀器。變壓器的絕緣測試需要做電介質強度試驗(亦稱耐壓測試)。

在對變壓器做次級對初級的耐壓測試時，絕緣灌封單相高壓升壓變壓器初級對鐵芯、次級對鐵芯的電壓分布由阻抗分配決定，變壓器的絕緣介質要滿足長期工作的條件，選用固體絕緣材料的直流阻抗要遠大于容抗，因此，可以認為變壓器初級對鐵芯的電壓和次級對鐵芯的電壓之比與初級對鐵芯的電容和次級對鐵芯的電容之比成反比。

一般情況下，對于絕緣灌封單相高壓升壓變壓器，初級電壓較低，選用骨架的絕緣厚度較薄；次級電壓遠高于初級電壓，選用骨架的絕緣厚度較厚；對于絕緣灌封單相高壓升壓變壓器，灌封的固體絕緣材料和骨架絕緣材料的介電常數遠高于空氣，鐵芯對初級的電容和鐵芯對次級的電容都比較穩定；同時，鐵芯對初級的電容和鐵芯對次級的電容之比不等于變壓器次級對鐵芯的耐壓和初級對鐵芯的耐壓之比。

從變壓器的絕緣設計的角度來說，變壓器次級對初級的耐壓略小于次級對鐵芯的耐壓和初級對鐵芯的耐壓之和時，設計成本較低。

對于絕緣灌封單相高壓升壓變壓器，在次級對鐵芯的耐壓和初級對鐵芯的耐壓之和略大于要求的變壓器次級對初級的耐壓的情況下，本發明正是考慮采用均壓技術，使得在對變壓器做次級對初級的耐壓測試時，次級對鐵芯的電壓和初級對鐵芯的電壓都在相應絕緣的耐壓范圍內。

現有絕緣灌封單相高壓升壓變壓器設計，沒有考慮變壓器內部絕緣鐵芯和初、次級之間的絕緣分配，設計滿足要求時，至少是初級對鐵芯的絕緣或次級對鐵芯的絕緣之一是過度設計，成本較高，變壓器較笨重；設計不合理時，初級對鐵芯的絕緣或次級對鐵芯的絕緣之一絕緣不夠，經常在測試或使用中損壞。

因此，提供一種設計合理、成本低的絕緣灌封單相高壓升壓變壓器。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種設計合理、成本較低的絕緣灌封單相高壓升壓變壓器。

為實現本發明目的，提供以下技術方案：

提供一種絕緣灌封單相高壓升壓變壓器，其包括初級線圈、次級線圈、鐵芯，在初級線圈和鐵芯之間或次級線圈和鐵芯之間并聯高壓電容器進行均壓。優選的，考慮到初級電壓較低，初級和鐵芯之間的耐壓設計一般相對較弱，高壓電容器一般并聯在初級和鐵芯之間。

次級線圈和初級線圈之間出現威脅絕緣的高電壓時，在變壓器的絕緣結構和絕緣材料限定的情況下，本發明在初級線圈和鐵芯之間或次級線圈和鐵芯之間并聯高壓電容器，可使得絕緣材料的電應力最小。

優選的，高壓電容器滿足條件：鐵芯對初級的總電容和鐵芯對次級的總電容之比等于變壓器次級線圈對鐵芯的耐壓和初級線圈對鐵芯的耐壓之比。

若初級線圈對鐵芯之間的電容C1，次級線圈對鐵芯之間的電容C2，初級線圈對鐵芯之間的耐壓為U10，次級線圈對鐵芯之間的耐壓為U20，在初級線圈和鐵芯之間并聯耐壓足夠的高壓電容器C10進行均壓，則C10滿足條件：(C1+C10)/C2＝U20/U10。

優選的，若初級線圈/次級線圈之間的電介質強度測試電壓為U12，鐵芯對初級線圈的電壓為：U11＝C2*U12/(C1+C2+C10)，鐵芯對次級線圈的電壓為：U21＝(C1+C10)*U12/(C1+C2+C10)。

對比現有技術，本發明具有以下優點：

現有絕緣灌封單相高壓升壓變壓器設計，沒有考慮變壓器內部絕緣鐵芯和初、次級之間的絕緣分配，設計滿足要求時，至少是初級對鐵芯的絕緣或次級對鐵芯的絕緣之一是過度設計，成本較高，變壓器較笨重；設計不合理時，初級對鐵芯的絕緣或次級對鐵芯的絕緣之一絕緣不夠，經常在測試或使用中損壞。采用本發明后，在保證初級對鐵芯絕緣和次級對鐵芯絕緣的絕緣裕度基礎上，可以避免過度設計，從而降低設計成本。對于絕緣灌封單相高壓升壓變壓器，在次級對鐵芯的耐壓和初級對鐵芯的耐壓之和略大于要求的變壓器次級對初級的耐壓的情況下，本發明正是考慮采用均壓技術，使得在對變壓器做次級對初級的耐壓測試時，次級對鐵芯的電壓和初級對鐵芯的電壓都在相應絕緣的耐壓范圍內。

【附圖說明】

圖1是本發明涉及的絕緣灌封單相高壓升壓變壓器結構示意圖；

圖2是本發明實施例電路原理圖。

【具體實施方式】