[发明专利]电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其是涉及一种电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器。本发明还涉及该电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的制备方法。

背景技术

牵引变压器是电气化铁道的重要供电设备，其经济成本和环境成本的降低，对电气化铁路系统具有重大的意义。

牵引变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗。铁芯产生的空载损耗是有功损耗中最重要的组成方面，通过改进铁芯制造工艺，降低空载损耗是势在必行之举。在无功损耗方面，牵引变压器阻抗电压百分比一般为8.4-10.5％，甚至达到14％，通过降低牵引变压器阻抗电压，从而降低其无功损耗，对铁路系统的节能降耗亦极为必要。

另一方面，铁路需求的变压器因地域性等差异，不具有统一性，每条铁路的产品都需要重新设计，且供求时间紧迫，所以要求牵引变压器产品能够高效制造，批量生产。

目前，我国的中大型变压器的铁芯结构基本采用叠积形式。虽然制造过程简单，但是叠积铁芯截面积利用率不高，导致空载电流和空载损耗都比较大。而卷铁芯变压器，可以解决空载损耗和空载电流大的问题，但要求绕组必须直接绕制在铁芯上，需要专门的绕线设备，绕制工艺复杂，绕制速度慢，并且不能与铁芯同时作业，生产效率极低，基本不能做到批量生产。

同时，短路故障是电气化铁路系统中最严重也是最频繁的故障，故牵引变压器一般都具有较大的短路阻抗，以限制短路电流的倍数，增强变压器的抗短路能力。而较高的阻抗电压百分比，导致电压损耗过大，大大增加了变压器的无功损耗，且阻抗电压的增高，二次电压随负荷变化的波动增高，影响了电压质量，造成电力系统的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器，它具有经济指标适中、节能效果明显，且能够高效批量生产的特点。本发明还公开了该电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器，包括箱体，该箱体内设有铁芯和套在该铁芯上的绕组，所述铁芯为单相开口卷铁芯，且该箱体内填充有绝缘介质，以及，该电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的阻抗电压百分比为3-4％。

所述铁芯的断面为圆形，同时，该铁芯采用硅钢片卷绕而成，该些硅钢片的一侧设置有断口，且该些断口相互错开。

所述绕组包括低压绕组和位于该低压绕组外部的高压绕组。

所述绕组的导线采用半硬导线。

所述箱体为钟罩式箱体或圆筒式结构箱体。

所述绝缘介质为变压器油。

所述箱体内的铁芯为并排设置的2个，相应的，套在其上的绕组亦为2个。

该电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的制备方法，包括有绕组的装配过程，所述绕组单独绕制完成后，套装于该铁芯上。

本发明所具有的优点是：经济指标适中、节能效果明显，且能够高效批量生产。本发明的电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的铁芯为开口卷铁芯。该铁芯具有较高的填充系数，且质量小、体积小、空载电流小、损耗小、噪声小。同时，该铁芯设置有断口，绕组不需要直接绕制在铁芯上，无需使用专用的卷铁芯绕线设备，可以在铁芯制造的同时，在普通绕线机上单独绕制，从而绕制速度快。待绕组绕制完成后，将加工好的铁芯从断口处打开，进行绕组和绝缘件的装配。当变压器产品出现问题时，可以打开铁芯的断口，对器身绝缘和绕组进行修理或者更换，较为方便。即，该变压器损耗小、噪声低、性能比较优越，且制造过程简单，生产效率高，可以实现批量快速的生产，以满足铁路紧张的供需要求。以及，本发明根据变压器容量大小，合理布置不同绕组间的漏磁组，以减小漏磁，达到变压器阻抗电压百分比为3-4％的指标要求，仅为常规牵引变压器阻抗的1/2至1/3，大幅度降低了无功损耗和传输有功能耗，减小了电压降，改善了功率因数，提高了用电质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的实施例1的电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的主视透视图；

图2是图1中铁芯铁芯和绕组的配合结构示意图；

图3是本发明的实施例2的电气化铁路专用开口卷铁芯及低阻抗变压器的主视透视图。

图中：

10、箱体；

20、铁芯，21、硅钢片，22、断口；

30、绕组，31、低压绕组，32、高压绕组；

40、绝缘介质。

具体实施方式

实施例1