[发明专利]具有屏蔽环的高压变压器、屏蔽环及屏蔽环的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压变压器，其包括变压器壳体；置于变压器壳体中的内部部件，如变压器芯、磁轭和绕组，该内部部件浸没在变压器油中。其中，该内部部件配置有绝缘结构，该绝缘结构包括用于绝缘高压绕组端的装置，该绝缘装置包括布置在绕组端上方的屏蔽环和形成为Z形样式并布置在绕组端和所述屏蔽环周围的压制板结构，该屏蔽环包括芯，该芯被导电层覆盖，该导电层在电位上连接到绕组端，该屏蔽环还包括所述导电层外的连续固体绝缘层。

本发明还涉及用于电源变压器和电抗器并浸没在变压器油中的屏蔽环，其包括芯，该芯由导电外层所覆盖，还包括在该导电层外的连续外固体绝缘层。

本发明还涉及一种制造用于高压变压器和电抗器的屏蔽环的方法。

背景技术

大家知道，诸如高压电力变压器的电气装置和设备通常配备有基于纤维素材料和变压器油的绝缘系统。绝缘系统用于将变压器的连接到高电位的部分与连接到其它电压或地的部分绝缘。通常，油体积细分的方法用于增加油的抵抗强度。

芯型变压器中主要的绝缘难题是将高压绕组与芯以及与相邻的绕组绝缘的问题。在所使用的绕组绝缘方案中，一种称为屏蔽环的结构经常被用于帮助处理制作成柱形的绕组的角上的应力。

现在，参考图1简要描述适合于和高压电力变压器一起使用的现有技术屏蔽环的一个示例。

电力变压器中高压绕组的绕组端1由包括压制板障壁2的绝缘结构所屏蔽，该压制板障壁2在周围的变压器油3中形成Z形样式。

在绕组端1中，屏蔽环4用于增加绕组的角上的绝缘，这种增加的程度大于通过调整绕组自身的载流导体的绝缘而可能达到的程度。屏蔽环4从芯5逐步建立并且是环状的圆柱形。芯的外层以导电层6覆盖，导电层6在电位上与绕组联结。外层因此形成屏蔽环4的电极形状。在屏蔽环4的电极层6外是具有固体绝缘7的层，优选是纤维素材料。层7因此面向变压器油3。

将屏蔽环4的芯5上的导电层6覆盖的固体绝缘7的量是完全均匀地施加的。

屏蔽环4具有若干关键特性。最基本的一个是对绕组的角进行绝缘，但是，屏蔽环的设计也影响冷却绕组的油流，原因是油流经屏蔽环。而且，其传递从磁轭施加到绕组的弹簧力(图中为竖直)以使绕组稳固地固定。

像这样构成现有技术屏蔽环，使得固体绝缘材料7的量是均匀地施加的，其意味着屏蔽环的机械的、热的和电的特性是紧密联结在一起的。

发明内容

本发明寻求提供一具有屏蔽环的高压变压器，其在屏蔽环外的临界区域的变压器油中具有减小的电应力，在屏蔽环的经受高机械力以及对热特性具有高要求的部分处仍然具有高机械强度和热特性。

本发明还寻求提供一具有上述特性的屏蔽环。

此外，本发明寻求提供一种制造用于高压变压器的屏蔽环的方法。

本发明基于以下认识，即屏蔽环的机械的、热的和电的特性只可以与固体绝缘7在芯5上的非均匀施加相结合，原因是在均匀施加的情况下，该要求将相互矛盾；在均匀施加的情况下，如果需要实现绕组角的保护，则屏蔽环的角上的大量的固体绝缘将阻止油流并恶化机械特性。由于这个原因，与现有技术屏蔽环相比，根据本发明的屏蔽环具有更好的相关特性。

根据本发明的一方面，提供了如所附权利要求1中所限定的高压电力变压器，并且根据本发明的另一方面，提供了如权利要求8中所限定的屏蔽环，并且根据本发明的又一方面，提供了如所附权利要求9中所限定的屏蔽环的制造方法。

利用本发明的装置，可以获得多个优点。在本发明中，屏蔽环的角上的固体绝缘的量相当高，因此，通过在固体绝缘自身上取得更高电压降，降低屏蔽环固体层外的油中的电介质应力(electric stress)(这是有利的，因为介电能力更强)。另一方面，为了将绕组的弹簧力高效地向磁轭传递，竖直方向上的固体绝缘的量被限制。

因此，通过本发明，可以改变每个方向上的固体绝缘的量以符合特定的要求。

更多的实施例在从属权利要求中限定。

附图说明

现在通过示例并参考附图来描述本发明，其中：

图1是现有技术屏蔽环和周围绝缘结构的示意性横截面图。

图2是根据本发明的屏蔽环和周围绝缘结构的示意性横截面图。

图3是具体示出了根据本发明的屏蔽环的示意性横截面图。

具体实施方式

下面给出本发明的优选实施例的说明。

在背景技术部分已经参考图1描述了现有技术的屏蔽环和周围绝缘结构，在这里，该图将不再进行更多的讨论。