[发明专利]矿用隔爆型移动变电站用非晶合金铁芯全绝缘干式变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可移动的成套供、变电装置，尤其涉及一种适用于有甲烷混合气体和煤尘等有爆炸危险矿井的矿用隔爆型移动变电站用非晶合金铁芯全绝缘干式变压器，属于煤矿机电设备技术领域。

背景技术

目前，矿用隔爆移动变电站产品由矿用隔爆型高压真空配电装置、矿用隔爆型干式变压器、矿用隔爆型低压综合保护箱三部分组成。其中矿用隔爆型干式变压器一般是浸渍式干式变压器，其铁芯是硅钢片叠码式、线圈用包绝缘铜导线绕制并浸渍绝缘漆、外壳采用波纹板拼接的长方体结构。此类矿用隔爆型干式变压器存在着损耗高、噪音大、体积大、耐潮性差、绕组机械强度低、局部绝缘易击穿等缺点。使用时在狭窄的坑道中占用面积大，行走或停放时挤占作业面积，且易刮碰行人或物体；耗能高造成运行成本高，且噪音大污染环境；因各种缺点故障率高增加维修和停台频次，即影响生产又加大维修费用。

因此，改进完善矿用隔爆型干式变压器的技术性能，提高其安全可靠性是采煤行业的迫切需求。

发明内容

本发明的目的就在于针对当前矿用隔爆型移动变电站用干式变压器体积大、耗能高、噪音大、易受潮、运行可靠性差、运行成本增加而给国家和用户带来经济损失等问题，提供一种具有寿命长、损耗低、噪音小、免维护、高可靠性、无污染、难燃防火及寿命终结后可回收利用等特点的结构紧凑、局部放电几率近似于零的矿用隔爆型移动变电站用非晶合金铁芯全绝缘干式变压器。本发明由于选用节能效果显著的非晶合金铁芯、实现铁芯不受力结构；采用（低压箔式、高压圆筒式）电气、机械、环保性能优异的整个绕组，实施同绕和整体环氧树脂真空浇注工艺；夹件采用玻璃丝填充增强的环氧树脂成型整体结构、实现非金属夹件压紧的全绝缘结构；上下夹件采用包扎热缩带的螺杆、使用多组、对称、均布布置拉紧，实现均匀受力、卡紧可靠的效果。上述零部件科学、有机、可靠组合，除满足煤矿使用的电气、隔爆要求外，对于适用性、节能、环保、安全可靠等性能方面有新的突破和提升。

本发明给出的技术解决方案是:这种矿用隔爆型移动变电站用非晶合金铁芯全绝缘干式变压器，包括有由低压线圈和高压绕圈构成的整体绕组线圈、铁芯、上夹件、下夹件及外壳，其中铁芯为三相五柱式，在三个中柱上分别装设有整个绕组，整个绕组里层设置有低压线圈，在低压线圈的外层套装高压线圈，在上、下铁轭的位置分别扣装有上、下夹件，并用拉螺栓夹紧固定；外壳为圆形截面全波纹结构，其特点是：所述低压线圈为铜箔绕制，层间设有绝缘层，高压线圈布置在低压线圈的外层，高压线圈相邻的两层之间设有绝缘层，在高压线圈的外围设有外绝缘层，所述整体绕组线圈为方形截面，低压线圈用箔式绕包机绕制后移至卧式绕线机同步绕制高压线圈，高、低压线圈绕制后整个绕组进行环氧树脂浇注；所述铁芯为非晶合金铁芯，采用以整个绕组为骨架而铁芯挂在绕组上的结构，其铁芯装配搭接头设置在下部，以避免铁芯受力；所述的上、下夹件为由玻璃丝填充增强的环氧树脂浇注的成型非金属件，其U型截面倒扣在上、下铁轭位置而垫压整体绕组线圈的上、下端面，并通过拉螺杆紧固；所述拉螺杆是由拉螺杆、螺母和垫圈构成，对称安装在高低压侧，夹紧上、下夹件。

为更好的实现本发明的目的，所述低压线圈层间的绝缘层为一层DMD树脂预浸的绝缘材料，高压绕组相邻的两层之间装设的绝缘层为一层柔软型网格布的绝缘材料，其网格规格为2X4mm，在高压线圈外围装设的外绝缘层为无溶剂网格材料。

为更好的实现本发明的目的，所述铁芯由四个方框型铁芯拼装构成三相五柱式结构的铁芯，每个方框型铁芯拼装时将可叠码的活动铁轭放在同一方向，铁芯拼装后除活动铁轭外，其余部分浸环氧树脂固化。

为更好的实现本发明的目的，所述上、下夹件的夹件截面内部为U型、夹件截面外侧为带凸台的结构，以满足铁芯侧向不夹紧不受力和穿卡拉螺杆及压紧线圈端面面积的要求。

为更好的实现本发明的目的，所述拉螺杆除两端螺纹部分外，其余外圆表面包扎电气性能好的热紧缩带，提高其对相邻部件的绝缘性能。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:1.因采用非晶合金铁芯及铁芯不受力结构，其空载损耗比硅钢片铁芯同比下降70%以上，节能效果显著。

2.因采用非金属的，玻璃丝增强的环氧浇注成型夹件，降低了引线绝缘距离，减少杂散损耗和涡流损耗，降低负载损耗的同时缩小了变压器的体积。

3.环氧树脂浇注干式变压器是全包封结构，不吸潮，机械强度高、性能稳定。

4.采用带电体和紧固件材料的全绝缘一体化结构，有效的降低变压器器身绝缘内外部的沿面爬电距离和过电压闪电距离，确保变压器的安全可靠运行。