[实用新型]高过载变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高过载变压器领域，具体为一种损耗小、散热好的高过载变压器。

背景技术

目前，我国农网配电变压器虽然全年大部分的时间处于轻载运行状态，负荷主要为照明用电，负荷较小，年平均负载率也偏低，但在季节、高温、农忙等时期，农村用电负荷急剧增长，可达到1.5倍到2倍负荷，在这期间配电变电器短时段严重过载运行，导致停电、配电变压器烧毁等严重事故的频繁发生，严重影响了供电。

而解决配电变压器过载运行的问题的方法包括：单纯的增加配电变压器的容量是最简单的一种，但这种方式既造成电网投资成本的大幅提高，又会增加配电变压器的空载损耗，使得电网运行效益显著降低；采用可调容变压器虽然能使总体运行损耗降低，但投资成本大幅增加是个硬伤；因此，采用一种在高负荷下具有较强负载运行能力的配电变压器，是经济高效地解决这一难题的理想方案。而国内常用的高过载变压器主要存在有材料消耗多，散热效果差、温升计算偏差较大等缺点。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种损耗小、散热好的高过载变压器。

本实用新型提供基础方案是：高过载变压器，包括铁芯、高压绕组、低压绕组和油箱，低压绕组绕制在铁芯的一侧，高压绕组绕制在铁芯的另一侧，铁芯、低压绕组和高压绕组都位于油箱内，其中，铁芯为由高导磁硅钢或非晶合金叠积形成的椭圆形结构，铁芯的磁通密度小于1.68T；低压绕组采用纸包扁线，低压绕组的电流密度小于3.5A/mm²；高压绕组为椭圆多层圆筒式绕组；油箱的散热结构为隔板散热结构。

说明：1.本实用新型中的高压绕组指的是变压器高压一侧的缠绕线圈；低压绕组指的是变压器低压一侧的缠绕线圈；

2.多圆筒式绕组是一个椭圆筒形螺旋体，其线匝是用扁线彼此紧靠着绕成的；

3.下文中提到的空载损耗的计算公式为：e＝4.44fBS÷10000(伏/匝)，f是电源频率，S是铁芯截面积，B是硅钢片磁通密度；

4.填充系数指的是阶梯形的铁芯柱的截面与铁芯柱圆面积之比，也称叠片系数。指一定量的电工钢板叠片的理论体积(计算值)与实际体积(通常在一定压力下测定)之比，也就是净金属占铁芯体积的百分比。填充系数是衡量铁芯实际紧密程度的一个量度。填充系数高 意味着铁芯体积不变时，由于电工钢板用量增多而有更多的磁通密度通过，有效利用空间增大；

5.幅值裕度：幅值就是幅度，指的是偏离平衡位置的最大距离。幅值裕度是指在幅值的基础上再留有一定余地的程度，即允许存在的最大偏差。

本方案的高过载变压器的优势在于：相较现有的长方体铁芯，采用椭圆柱体的铁芯的磁通密度小于1.68T，在电源频率和铁芯截面积相同的情况下，降低了空载损耗，填充系数高，意味着，在铁芯的磁通密度相同的情况下，本变压器对高导磁硅钢的叠片数量要求更少，因此也降低了对材料数量的需求，而高压绕组的椭圆多层圆筒式油道结构保证了线圈的排列紧密，油箱采用隔板散热结构后，隔板增大了油箱内油液循环的路径，就降低了油液的循环速度，有利于本变压器的降温散热；综上，本方案的高过载变压器具有材料消耗少、散热效果好的特点。

进一步，油箱的内壁采用波纹片结构。波纹片的结构增大了内壁的表面积，有利于油箱的散热，同时也增大了油箱的体积。

进一步，高压绕组截面各处均为弧形。弧形的设计消除了直线的存在情况，降低了高压绕组的幅值裕度，系统更稳定。

进一步，油箱内盛放的绝缘油为环烷基油，绝缘油的耐热温度为120摄氏度。由于高过载变压器在运行的过程中会产生高温，而在电场、高温、溶解氧、水分和金属催化剂的作用下，油箱内的绝缘油不可避免的会发生氧化缩合而产生油泥，而一旦这些油泥沉积在油箱内，会严重影响散热，引起高过载变压器绕组局部过热，使得高过载变压器的工作温度升高，甚至烧坏；而环烷基油富含的环烷烃和适量的芳烃，溶解能力适宜，能够较容易的将产生的氧化油泥溶解分散而避免工作温度升高。

附图说明

图1为本实用新型高过载变压器实施例的线圈结构示意图；

图2为本实用新型高过载变压器的油箱示意图；

图3为图2中A—A的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：铁芯1、高压绕组2、低压绕组3、油箱4、波纹片41、隔板43。

实施例：

高过载变压器，包括铁芯1、高压绕组2、低压绕组3和油箱4；