一种220kV立体卷铁心电力变压器及铁心制造方法转让专利
申请号 : CN202110587950.9
文献号 : CN113035525B
文献日 : 2021-08-31
发明人 : 高仕斌 , 高旻东 , 万洪新 , 何晓琼 , 林彬彬 , 周利军 , 钱鹏 , 吴志强 , 周佳 , 恽一鑫
申请人 : 常州太平洋变压器有限公司 , 常州太平洋电力设备(集团)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:它包括油箱(1)以及设置在油箱(1)内的铁心组件,所述铁心组件包括三个呈等边三角形排列的双框铁心,每两个所述双框铁心的竖边框相互拼合呈铁心柱,所述铁心柱的竖向外周设置有绕组;
所述双框铁心包括内框铁心(21)和外框铁心(22),所述内框铁心(21)和外框铁心(22)之间设置有第一油道(31),每两个拼合后的所述内框铁心(21)之间设置有第二油道(32),每两个拼合后的所述内框铁心(21)与位于内框铁心(21)外侧的两个拼合后的外框铁心(22)之间设置有竖向油孔(4),所述竖向油孔(4)位于第一油道(31)和第二油道(32)的交汇处;
所述第一油道(31)包括第一衬底(311)和第一油道支撑物(312),若干所述第一油道支撑物(312)均匀设置在第一衬底(311)上,所述第一油道支撑物(312)沿着竖向设置;
所述第二油道(32)包括第二衬底(321)和第二油道支撑物(322),若干所述第二油道支撑物(322)均匀设置在第二衬底(321)上,所述第二油道支撑物(322)从下往上倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:所述绕组包括低压线圈(L)、中压线圈(M)、高压线圈(H)和调压线圈(T),所述低压线圈(L)、中压线圈(M)、高压线圈(H)以及调压线圈(T)由内到外依次绕制在铁心柱上。
3.根据权利要求2所述的一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:所述低压线圈(L)和中压线圈(M)之间设置有绝缘组件(6),所述中压线圈(M)和高压线圈(H)之间设置有绝缘组件(6),所述高压线圈(H)和调压线圈(T)之间设置有绝缘组件(6)。
4.根据权利要求2所述的一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:所述铁心柱包括A相铁心柱(71)、B相铁心柱(72)和C相铁心柱(73),所述油箱(1)内设置有有载调压开关(8),所述有载调压开关(8)位于C相铁心柱(73)的正对面,所述A相铁心柱(71)上调压线圈(T)的A相调压分接线(51)和B相铁心柱(72)上调压线圈(T)的B相调压分接线(52)分别从有载调压开关(8)的两侧引出并连接到有载调压开关(8),所述C相铁心柱(73)上调压线圈(T)的C相调压分接线(53)连接到有载调压开关(8)。
5.根据权利要求4所述的一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:所述油箱(1)的顶部设置有高压套管组件、中压套管组件和低压套管组件,所述中压套管组件设置在油箱(1)顶部的中间位置,所述高压套管组件和低压套管组件位于中压套管组件的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:所述低压套管组件包括A相低压套管(a)、B相低压套管(b)和C相低压套管(c),所述A相铁心柱(71)上低压线圈(L)的头端与A相低压套管(a)相连,所述B相铁心柱(72)上低压线圈(L)的头端与B相低压套管(b)相连,所述C相铁心柱(73)上低压线圈(L)的头端与C相低压套管(c)相连,所述A相铁心柱(71)上低压线圈(L)的尾端、B相铁心柱(72)上低压线圈(L)的尾端以及C相铁心柱(73)上低压线圈(L)的尾端分别根据低压连接组标号作相应连接;
所述中压套管组件包括A相中压套管(Am)、B相中压套管(Bm)、C相中压套管(Cm)和中压公共套管(Om),所述A相铁心柱(71)上中压线圈(M)的头端与A相中压套管(Am)相连,所述B相铁心柱(72)上中压线圈(M)的头端与B相中压套管(Bm)相连,所述C相铁心柱(73)上中压线圈(M)的头端与C相中压套管(Cm)相连,所述A相铁心柱(71)上中压线圈(M)的尾端、B相铁心柱(72)上中压线圈(M)的尾端以及C相铁心柱(73)上中压线圈(M)的尾端均与中压公共套管(Om)相连;
所述高压套管组件包括A相高压套管(Ah)、B相高压套管(Bh)、C相高压套管(Ch)和高压公共套管(Oh),所述A相铁心柱(71)上高压线圈(H)的头端与A相高压套管(Ah)相连,所述B相铁心柱(72)上高压线圈(H)的头端与B相高压套管(Bh)相连,所述C相铁心柱(73)上高压线圈(H)的头端与C相高压套管(Ch)相连,所述A相铁心柱(71)上高压线圈(H)的尾端、B相铁心柱(72)上高压线圈(H)的尾端以及C相铁心柱(73)上高压线圈(H)的尾端均与高压公共套管(Oh)相连。
7.根据权利要求4所述的一种220kV立体卷铁心电力变压器,其特征在于:所述油箱(1)的横截面为多边形,所述油箱(1)与有载调压开关(8)正对的侧壁上设置有油枕(10),所述油箱(1)其余的侧壁上均设置有散热片(9),所述油枕(10)和散热片(9)分别通过油管与油箱(1)连通。
8.一种如权利要求1所述的220kV立体卷铁心电力变压器的铁心制作方法,其特征在于,包括:
S1、分别卷绕三个所述内框铁心(21)以及三个所述外框铁心(22);
S2、对卷绕完毕的所述内框铁心(21)和外框铁心(22)进行高温退火处理;
S3、对高温退火处理后的所述内框铁心(21)和外框铁心(22)进行拼合,拼合时,在内框铁心(21)和外框铁心(22)之间装配第一油道(31),在每两个外框铁心(22)之间装配第二油道(32)。
说明书 :
一种220kV立体卷铁心电力变压器及铁心制造方法
技术领域
背景技术
为高效节能变压器。传统叠铁心变压器特别是高电压大容量电力变压器为了符合以上标
准,现有的改进通常是更换铁心材料,也就是采用高性能硅钢片作为铁心的制造材料,但这
样变压器铁心材料成本将大大提高。
噪音小、性能稳定等诸多优点。但是,立体卷铁心变压器铁心直径比较大(一般直径大于
800mm),立体卷铁心变压器受制于铁心的散热问题,目前市面上的立体卷铁心变压器也就
只有110kV电压等级,220kV立体卷铁心电力变压器更是一片空白,因此急需一种220kV立体
卷铁心电力变压器,以满足电力行业的需要。
大型变压器的铁心直径很大,单位面积热负荷大,且热传导路径很长,仅靠铁心内部传导热
量,变压器正常运行铁心可能发生过热,因此大型变压器铁心内部通常设置散热油道。传统
叠片式铁心由不同片宽的多级硅钢片叠积而成,根据需要在叠积方向设置一个或多个散热
油道,通常在某一片硅钢片上设置油道扣来构成散热结构。
除应力,通常使用的油道扣及相关绝缘材料均不能承受退火高温,而耐高温材料通常韧性
不足,卷绕时卷入耐高温材料容易破碎,因此叠片式铁心散热结构无法应用于卷铁心。
220kV立体卷铁心电力变压器,以满足电力行业的需要。
发明内容
抗短路能力强。
合呈铁心柱,所述铁心柱的竖向外周设置有绕组;
心与位于内框铁心外侧的两个拼合后的外框铁心之间设置有竖向油孔,所述竖向油孔位于
第一油道和第二油道的交汇处。
相调压分接线和B相铁心柱上调压线圈的B相调压分接线分别从有载调压开关的两侧引出
并连接到有载调压开关,所述C相铁心柱上调压线圈的C相调压分接线就近连接到有载调压
开关。
套管组件的两侧。
低压套管相连,所述C相铁心柱上低压线圈的头端与C相低压套管相连,所述A相铁心柱上低
压线圈的尾端、B相铁心柱上低压线圈的尾端以及C相铁心柱上低压线圈的尾端分别根据低
压连接组标号作相应连接;
端与B相中压套管相连,所述C相铁心柱上中压线圈的头端与C相中压套管相连,所述A相铁
心柱上中压线圈的尾端、B相铁心柱上中压线圈的尾端以及C相铁心柱上中压线圈的尾端均
与中压公共套管相连;
端与B相高压套管相连,所述C相铁心柱上高压线圈的头端与C相高压套管相连,所述A相铁
心柱上高压线圈的尾端、B相铁心柱上高压线圈的尾端以及C相铁心柱上高压线圈的尾端均
与高压公共套管相连。
箱连通。
耐受高温的问题。本实施例的铁心散热油道与铁心接触面,相比常规单油道有了显著提高,
每个铁心柱特有散热孔结构,散热效果更好,优化了变压器整体的散热性能,使得变压器的
容量和电压等级得以提升,满足220kV的要求。本发明结构新颖、功能部件布置合理、美观大
方。
附图说明
具体实施方式
心,每两个双框铁心的竖边框相互拼合呈铁心柱,铁心柱的竖向外周设置有绕组。
第一油道支撑物312均匀设置在第一衬底311上,第一油道支撑物312沿着竖向设置。
在第二衬底321上,第二油道支撑物322从下往上倾斜设置,让热油向远离铁心框中心区域
的方向流动,以便散热油道畅通,提高散热效果。
制在铁心柱上。低压线圈L和中压线圈M之间设置有绝缘组件6,中压线圈M和高压线圈H之间
设置有绝缘组件6,高压线圈H和调压线圈T之间设置有绝缘组件6。根据闭口卷铁心特点,铁
心柱整柱器身组装零部件在各线圈绕制过程中组装完成,绝缘组件6包括环形绝缘件、环形
静电环、成型线圈纸筒,并且所有环形绝缘件、环形静电环、成型线圈纸筒需分瓣设计,线
圈、器身制作时现场组合或粘合成一体。由于所有器身装配绝缘件为依次装配完成而非常
规变压器套装完成,各线圈绝缘组件之间没有间隙,所以本发明的变压器器身抗短路能力
会大大提高。
71上调压线圈T的A相调压分接线51和B相铁心柱72上调压线圈T的B相调压分接线52分别从
有载调压开关8的两侧引出并连接到有载调压开关8,C相铁心柱73上调压线圈T的C相调压
分接线53连接到有载调压开关8。考虑到尽量减少油箱1内部空间,本发明的变压器有载调
压开关8放置于其中一柱铁心柱的正面,再考虑到变压器出线的方便性,本示例中将有载调
压开关8布置在C相铁心柱73的正对面,A相调压分接线51、B相调压分接线52分别从有载调
压开关8两侧引出再接到有载调压开关8,C相调压分接线53就近连接至有载调压开关8,这
样布置既减少分接线长度,又可以根据立体卷铁心变压器三相绕组程“品”字型布置特点,
将油箱1设计成类似三角形的多边形形状,尽量缩小油箱1内部空间,减少变压器油的用量,
节约成本。
线方便,从油箱1顶部的俯视图看,高压套管组件布置在最下侧,高压套管组件和低压套管
组件位于中压套管组件的两侧,完全可以满足现场对引出线的接线要求。
相连,C相铁心柱73上低压线圈L的头端与C相低压套管c相连,A相铁心柱71上低压线圈L的
尾端、B相铁心柱72上低压线圈L的尾端以及C相铁心柱73上低压线圈L的尾端分别根据低压
连接组标号作相应连接;
头端与B相中压套管Bm相连,C相铁心柱73上中压线圈M的头端与C相中压套管Cm相连,A相铁
心柱71上中压线圈M的尾端、B相铁心柱72上中压线圈M的尾端以及C相铁心柱73上中压线圈
M的尾端均与中压公共套管Om相连;
头端与B相高压套管Bh相连,C相铁心柱73上高压线圈H的头端与C相高压套管Ch相连,A相铁
心柱71上高压线圈H的尾端、B相铁心柱72上高压线圈H的尾端以及C相铁心柱73上高压线圈
H的尾端均与高压公共套管Oh相连。
油箱1组成变压器油流动的回路,散热片9如图1~3所示布置在油箱1的三个侧壁上完全可
以满足变压器散热需求。
框铁心21和外框铁心22后,单个铁心的重量大幅度降低,制造难度小,缩短退火时间效率更
高。
在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保
护范围之内。