[实用新型]高温超导变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器、特别是涉及一种低交流损耗高温超导变压器，应用于变压器装置技术领域。

背景技术

变压器一般分为常规变压器和超导变压器。由于常规变压器需要油进行循环冷却，引起火灾风险高，而且损耗很大。为解决此问题，超导变压器应运而生。由于超导变压器是用超导线材绕制的，超导线承载的电流密度很大，所以超导变压器能够降低损耗，减小体积，并且用液氮冷却减小火灾隐患。

目前，高温超导分为Bi系和Y系。但由于Bi系带材强烈的各向异性使得其在液氮温区的不可逆场较低，因此微小的磁场就可以使其载流能力急剧下降，并且需要Ag作为原材料，导致成本较高。Y系高温超导带材各向异性弱，载流能力强，交流损耗低，具有潜在的应用价值。然而在变压器应用上，由于带材处于非均匀磁场，会在带材间引起环流的问题，导致局部过热，甚至会烧毁绕组。

实用新型内容

为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种高温超导变压器，不仅减小了变压器的体积，而且大大降低了交流损耗，显著降低材料成本，污染小、还能减小带材间环流。

为达到上述实用新型创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种高温超导变压器，主要由铁芯、隔热装置和超导带材绕组组成，所述铁芯包括铁芯柱及设置于铁芯柱上下两端的铁轭，由支架将铁芯柱及铁轭固定，所述隔热装置采用低温杜瓦，所述超导带材绕组包括高压绕组和低压绕组，所述超导带材绕组是由高温超导涂层导体型材绕制而成，超导带材绕组均置于低温杜瓦的低温杜瓦腔中，使超导带材绕组与铁芯柱隔离开来，所述低温杜瓦内外壁为双层结构，双层结构中为真空。

作为本实用新型优选的技术方案，高压绕组采用圆筒式结构，所述低压绕组采用饼式分段结构，段间设有相互绝缘的构造。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，低压绕组的结构采用分段式结构，各相邻的线饼的距离由中间向两端依次递减。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，在铁芯柱上设有高压绕组，在高压绕组外部设有低压绕组。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，高压绕组和低压绕组由高温超导罗贝尔线绕制而成。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，采用高温超导罗贝尔线绕制的高压绕组和低压绕组的超导带材的横截面为矩形，并且相邻的超导带材形成彼此绝缘的绳股结构。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，高温超导罗贝尔线由16根曲折形的高温超导带材交叉编织而成。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，铁芯置于低温杜瓦外部，铁芯柱由硅钢片叠制而成，硅钢片的横截面为中间向两边对称分布且长宽依次减小的矩形形成的圆形截面。

作为上述方案的进一步优选的技术方案，超导带材绕组的超导带材是在金属基带上涂覆YBCO超导薄膜制成。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

1.本实用新型高温超导变压器是将高低压绕组的普通线材用高温超导罗贝尔线取代，一方面，可以提高载流特性，另一方面，又减小了循环电流的产生，从而进一步改变高温超导变压器的工况；

2.与现有技术相比，本实用新型高温超导变压器首先采用了第二代高温超导带材，其制备不需要银，可大幅度降低材料成本；其次，将带材制成罗贝尔线，交叉编织，大大降低交流损耗和层间涡流，降低损害风险。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例高温超导变压器的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例高温超导变压器的高温超导罗贝尔线结构图。

图3是图2左视图。

图4是图2右视图。

图5是本实用新型优选实施例高温超导变压器的低压绕组截面示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例详述如下：