[发明专利]高效率且高防腐蚀性能的变压器芯及其组装方法

说明书

一种用于干式变压器的变压器芯，包括具有形成阶梯搭接叠片序列的若干个堆叠叠片组的层叠构造。阶梯搭接序列中的每个组具有与阶梯搭接序列中的相邻组的平均长度不同的平均长度，并且每组具有至少两个相同的叠片，其中，至少一组具有至少四个相同的叠片。作为其他方面，还提供了组装变压器芯的方法。

技术领域

本公开内容涉及用于电力分配的变压器，并且更具体地，涉及变压器芯及其层叠构造组装方法。

背景技术

变压器用于在电力分配期间增大或减小电压水平。为了在远距离上传送电力，可以使用变压器来增大正在传送的电力的电压，这减小了正在传送的电力的电流。减小的电流减少了在用于传送电力的电缆中发生的电阻性功率损耗。当要在最终用户位置处输送电力时，可以使用另一变压器将电压减小(这将电流增大)至由最终用户指定的水平。

可以用于电力分配的一种类型的变压器是例如在美国专利第8,614,614号中描述的可浸没的干式变压器。这样的变压器可以位于例如在一些城市中常见的地下电力分配网络中。这些变压器可能与恶劣环境接触并且需要保护它们免受恶劣环境的影响，恶劣环境包括暴露于水、湿气、污染等。特别地，需要保护变压器芯，以保持变压器的电磁性能。然而，这样的变压器的层叠芯构造可能易于腐蚀。因此，期望用于可浸没的干式变压器和其他干式变压器的改进的层叠芯构造及其组装方法。

发明内容

根据一个方面，一种变压器芯，包括堆叠在一起的多个叠片，所述堆叠在一起的多个叠片具有阶梯搭接(step-lap)叠片序列。阶梯搭接序列具有第一子多个叠片，第一子多个叠片各自具有第一平均长度，并且彼此纵向对齐且彼此直接堆叠。阶梯搭接序列还具有第二子多个叠片，第二子多个叠片各自具有第二平均长度，并且彼此纵向对齐且彼此直接堆叠，其中，第二子多个叠片直接堆叠至第一子多个叠片。第一子多个叠片或第二子多个叠片具有至少四个叠片，并且第一平均长度与第二平均长度不同。

根据另一方面，一种变压器，包括：变压器芯，变压器芯具有多个支柱(leg)、下轭和上轭，其中，每个支柱经由阶梯搭接接头(joint)互连至下轭和上轭。变压器还包括多个线圈，每个线圈围绕相应的支柱。每个支柱、下轭和上轭包括相应的堆叠在一起的多个叠片，所述堆叠在一起的多个叠片具有阶梯搭接叠片序列，阶梯搭接叠片序列包括：第一子多个叠片，第一子多个叠片各自具有第一平均长度并且彼此纵向对齐且彼此直接堆叠；以及第二子多个叠片，第二子多个叠片各自具有第二平均长度并且彼此纵向对齐且彼此直接堆叠，其中，第二子多个叠片直接堆叠至第一子多个叠片。第一子多个叠片或第二子多个叠片具有至少四个叠片，并且第一平均长度与第二平均长度不同。

根据另一方面，一种构造变压器芯的方法，包括：接收多个叠片；将第一子多个叠片彼此直接堆叠，第一子多个叠片彼此纵向对齐并且各自具有第一平均长度；将第二子多个叠片彼此直接堆叠，第二子多个叠片彼此纵向对齐并且各自具有第二平均长度；以及将第二子多个叠片直接堆叠至第一子多个叠片。第一子多个叠片或第二子多个叠片具有至少四个叠片，并且第一平均长度与第二平均长度不同。

根据以下详细描述、所附权利要求书和附图，根据本公开内容的这些实施方式和其他实施方式的其他方面、特征和优点可以很明显。说明书和附图本质上应当被视为说明性的，而不是限制性的。

附图说明

以下描述的附图仅用于说明性目的，并且不一定按比例绘制。附图无意以任何方式限制本公开内容的范围。贯穿附图，将尽可能使用相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件。

图1示出了根据实施方式的可浸没的干式变压器的简化前视图；

图2示出了根据现有技术的变压器芯角部的前视图；

图2A至图2C示出了图2的变压器芯角部的个别叠片层的前视图；

图3示出了根据现有技术的在图2的变压器芯角部中使用的阶梯搭接配置(profile)；