专利名称：风水冷干式整流变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风水冷干式整流变压器，用于船用电力推进系统电力配套，属于电力控制技术领域。
背景技术：
与传统的机械推进相比，电力推进具有重量轻、体积小、噪音低、油耗少的优点。随着水上航行业的发展，对船舶建造提出了更高的要求。未来势必将更多采用电力推进方式，电力推进船舶的比重将更大。尤其是面向中大型船舶全电推进方案的中压大功率风水冷型变压器，急需的是安全可靠、模块化、通用化、整体结构紧凑、通风散热性好、安装简单、便于更换、易于维护的干式整流变压器。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺点，提供一种安全可靠，且具有模块化、通用化，整体结构紧凑、通风散热性好、安装简单、便于更换、易于维护的干式整流变压器。本发明的技术方案是
一种风水冷干式整流变 压器，它包括一个风水冷却装置柜、干式变压器柜和预充磁变压器柜；所述干式变压器柜包括干式整流变压器、柜体、高压绕组线缆安装模块、低压绕组线缆安装模块、预充磁装置线缆安装模块、防冷凝加热器、固定母排用绝缘端子、风路板和温度传感器；所述风水冷却装置柜通过密封连接条安装在干式变压器柜的一侧，其内部安装有通风机组和风水冷却器，该风水冷却器的进、出水管通过2个船用法兰与外部水源连接，构成水循环冷却系统，外部安装有漏水报警装置；预充磁装置柜安装在干式变压器柜的另一侧。所述的风水冷干式整流变压器，其干式整流变压器包括高压绕组、低压绕组、铁心、夹件、母排以及绝缘垫块。所述的风水冷干式整流变压器，其柜体为钢质结构，与风水冷却装置柜连接。所述的风水冷干式整流变压器，其防冷凝加热器用于加热，防止当干式整流变压器停止工作后产生冷凝水。所述的风水冷干式整流变压器，其温度传感器用于检测高压绕组、低压绕组的温度，以防止绕组温度过高。所述的风水冷干式整流变压器，其高压绕组包括导线体、层间绝缘材料和树脂浇注层，为延边三角形联结，双、或多分裂结构，轴向排布，并联运行；高压绕组经过整体真空压力浸漆。所述的风水冷干式整流变压器，其低压绕组包括导线体、层间绝缘材料和树脂浇注层，低压绕组经过树脂浇注。所述的风水冷干式整流变压器，其干式整流变压器有若干个低压绕组，每一个能为6脉冲整流回路供电；当两个及以上低压绕组时，绕组依秩有30度电角度偏移，能为低压绕组的组数6倍的脉冲整流回路供电；低压绕组的组数选值范围为自然数I至12。所述的风水冷干式整流变压器，其两台干式整流变压器并联运行；当高压绕组移相角度相差15度，能虚拟为低压绕组的组数12倍脉冲整流回路供电；低压绕组的组数选值范围为自然数I至12。所述的风水冷干式整流变压器，其通风机组有2台，有接口与干式变压器柜连接，用于吸入干式整流变压器工作时产生的热空气，并与风水冷却器进行热交换后转化成冷空气，吹出到干式变压器柜，形成风路的闭式循环，冷却干式变压器柜。所述的风水冷干式整流变压器，其风水冷却装置柜有用于漏水报警的漏水报警装置，当风水冷却器漏水，输出报警信号。本发明原理是干式变压器柜包括变压器壳体、环氧树脂浇注的干式整流变压器，干式整流变压器采用双(或多)绕组双(或多)分裂结构，高压绕组为延边三角形联结，轴向排布，并联运行。风水冷却装置柜通过密封连接条安装在干式变压器柜的一侧，且可独立安装拆卸，它包括风水冷却装置的壳体、通风机组、风水冷却器以及与风水冷却器进出水口连接用的船用法兰，干式变压器柜工作时产生的热空气被通风机组吸入，与风水冷却器热交换后转化成冷空气，吹入到干式变压器柜，形成闭式循环，冷却干式变压器柜。所述预充磁变压器柜安装在干式变压器柜的另一侧，可独立安装拆卸，预充磁装置柜对主变压器进行预充磁，有效的抑制励磁涌流。本发明的突出的特点和显著的技术效果是
1、整体结构紧凑、通风散热性好、安装简单、便于更换、易于维护；
2、干式整流变压器采用双绕组双分`裂结构，高压线圈为延边三角形联结，轴向排布，并联运行，两(或多)组低压绕组轴向分裂；
3、干式整流变压器带有预充磁装置，可对干式整流变压器进行预充磁，有效的抑制励磁涌流；
4、干式整流变压器低压绕组采用真空压力浸溃环氧树脂浇铸，绕组不吸收潮气，适应于海洋环境；
5、干式整流变压器的两组次级绕组中，同相绕组之间有30度电角度偏移，可实现12脉冲整流回路供电，同理，可实现为6脉冲、18脉冲、24脉冲等6K (K为低压绕组数，范围为I至12)脉冲整流回路供电；
6、干式整流变压器带有风水冷却装置，能够快速的、有效的带走干式整流变压器工作时产生的热量。
图1为风水冷干式整流变压器组成正视 图2为风水冷干式整流变压器组成俯视 图3为干式整流变压器俯视 图4为干式整流变压器侧视图。图中附图标记名称为1 一风水冷却装置柜，1.1一通风机组，1. 2—风水冷却器，1.3—船用法兰，1. 4一漏水报警装置，2—干式变压器柜，2.1—干式整流变压器，2. 11—高压绕组，2. 12—低压绕组，2. 13—铁心，2. 14 —夹件，2. 15 —母排，2. 16—绝缘垫块，2. 2—柜体，2. 21—防爆气体泄放装置，2. 3—高压绕组线缆安装模块，2. 4一低压绕组线缆安装模块，2. 5—预充磁装置线缆安装模块，2. 6—防冷凝加热器，2. 7—固定母排用绝缘端子，
2.8—风路板，2. 9一温度传感器，3—预充磁装置柜。
具体实施例方式结合附图和实施例对本发明风水冷干式整流变压器作进一步说明如下
如图1、2、3、4所示，一种风水冷干式整流变压器，它包括一个风水冷却装置柜1、干式变压器柜2和预充磁变压器柜3 ;所述干式变压器柜2包括干式整流变压器2.1、柜体2. 2、高压绕组线缆安装模块2. 3、低压绕组线缆安装模块2. 4、预充磁装置线缆安装模块2. 5、防冷凝加热器2. 6、固定母排用绝缘端子2. 7、风路板2. 8和温度传感器2. 9 ;所述风水冷却装置柜I通过密封连接条安装在干式变压器柜2的一侧，其内部安装有通风机组1.1和风水冷却器1. 2，该风水冷却器1. 2的进、出水管通过2个船用法兰1. 3与满足流量、压力、压降条件的外部水源连接，构成水循环冷却系统，外部安装有漏水报警装置1. 4 ;预充磁装置柜3安装在干式变压器柜2的另一侧。所述的干式整流变压器2.1包括高压绕组2. 11、低压绕组2. 12、铁心2. 13、夹件2. 14、母排2. 15以及绝缘垫块2. 16。所述的柜体2. 2为钢质结构，与风水冷却装置柜I连接，安装后可达到IP44及以上防护等级，且有防爆气体泄放装置
2.21。所述的防冷凝加热器2. 6用于加热，防止当干式整流变压器2.1停止工作后产生冷凝水。所述的温度传感器2. 9用于检测高压绕组2. 11、低压绕组2. 12的温度，以防止绕组温度过高。所述的高压绕组2. 11包括导线体、层间绝缘材料和树脂浇注层，为延边三角形联结，双、或多分裂结构，轴向排布，并联运行；高压绕组2. 11经过整体真空压力浸漆，提高防护和机械强度，以适应海洋环境要求；导线体的材料为铜导线、 铝导线、铜箔、铝箔或其它导体材料。所述的低压绕组2. 12包括导线体、层间绝缘材料和树脂浇注层，低压绕组2. 12经过树脂浇注，提高防护和机械强度，以适应海洋环境要求；导线体的材料为铜导线、铝导线、铜箔、铝箔或其它导体材料。所述的干式整流变压器2.1有若干个低压绕组2. 12，每一个能为6脉冲整流回路供电；当两个及以上低压绕组2. 12时，绕组依秩有30度电角度偏移，能为低压绕组的组数6倍的脉冲整流回路供电；低压绕组的组数选值范围为自然数I至12。所述的两台干式整流变压器2.1并联运行；当高压绕组2. 11移相角度相差15度，能虚拟为低压绕组的组数12倍脉冲整流回路供电；低压绕组的组数选值范围为自然数I至12。所述的通风机组1.1有2台，有接口与干式变压器柜2连接，用于吸入干式整流变压器2.1工作时产生的热空气，并与风水冷却器1. 2进行热交换后转化成冷空气，吹出到干式变压器柜2，形成风路的闭式循环，冷却干式变压器柜。所述的风水冷却装置柜I有用于漏水报警的漏水报警装置1. 4，当风水冷却器1. 2漏水，输出报警信号。结合技术方案、技术原理，对本发明效果再进一步说明如下
干式整流变压器采用双绕组双分裂结构，原、副边网侧线圈均为延边三角形联结，轴向排布，并联运行，两组低压绕组轴向分裂，与普通变压器相比，分裂变压器限制短路电流的作用显著，当分裂绕组一个支路短路时，短路电流经过半穿越阻抗，半穿越阻抗等于高压绕组和一个分支短路阻抗之和，等于一加上四分之一倍的分裂系数，乘以穿越阻抗，也就是说半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系数倍的穿越阻抗，也就是比普通变压器的短路阻抗大，所以短路电流小。分裂变压器还有利于电动机自起动条件的改善，分裂变压器的穿越阻抗比普通变压器的短路阻抗小，所以流过起动电流时变压器的电压降要小些，允许电动机起动容量大些。另外当分裂绕组一个支路发生短路故障时，另一个支路的母线电压降很小，即残压较高，这是分裂变压器的主要优点。干式整流变压器的高压绕组和2个低压绕组的端子分别位于干式整流变压器的两侧，高压绕组采用了延边三角形的接法。2个低压绕组一个采用三角形接法，一个采用星形接法，绕组之间有30度电角度偏移，形成12脉冲整流回路。 本发明的权利要求保护范不限于上述实施例。
权利要求
1.一种风水冷干式整流变压器，其特征在于，它包括一个风水冷却装置柜(I)、干式变压器柜(2 )和预充磁变压器柜(3 );所述干式变压器柜(2 )包括干式整流变压器(2.1)、柜体(2. 2)、高压绕组线缆安装模块(2. 3)、低压绕组线缆安装模块(2. 4)、预充磁装置线缆安装模块(2. 5)、防冷凝加热器(2. 6)、固定母排用绝缘端子(2. 7)、风路板(2. 8)和温度传感器(2.9);所述风水冷却装置柜(I)通过密封连接条安装在干式变压器柜(2)的一侧，其内部安装有通风机组(1.1)和风水冷却器(1.2)，该风水冷却器(1. 2)的进、出水管通过2个船用法兰(1. 3)与外部水源连接，构成水循环冷却系统，外部安装有漏水报警装置(1. 4);预充磁装置柜(3)安装在干式变压器柜(2)的另一侧。
2.按权利要求1所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，干式整流变压器(2.1)包括高压绕组(2. 11)、低压绕组(2. 12)、铁心(2. 13)、夹件(2. 14)、母排(2. 15)以及绝缘垫块(2. 16)。
3.按权利要求1所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，柜体(2.2)为钢质结构，与风水冷却装置柜(I)连接。
4.按权利要求1所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，防冷凝加热器(2.6)用于加热，防止当干式整流变压器(2.1)停止工作后产生冷凝水。
5.按权利要求1所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，温度传感器(2.9)用于检测高压绕组(2. 11)、低压绕组(2. 12)的温度，以防止绕组温度过高。
6.按权利要求2所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，高压绕组(2.11)包括导线体、层间绝缘材料和树脂浇注层，为延边三角形联结，双、或多分裂结构，轴向排布，并联运行；高压绕组(2. 11)经过整体真空压力浸漆。
7.按权利要求2所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，低压绕组(2.12)包括导线体、层间绝缘材料和树脂浇注层，低压绕组(2. 12)经过树脂浇注。
8.按权利要求1或2所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，干式整流变压器(2.1)有若干个低压绕组(2. 12)，每一个能为6脉冲整流回路供电；当两个及以上低压绕组(2. 12)时，绕组依秩有30度电角度偏移，能为低压绕组的组数6倍的脉冲整流回路供电；低压绕组的组数选值范围为自然数I至12。
9.按权利要求1或2所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，两台干式整流变压器(2.1)并联运行；当高压绕组(2. 11)移相角度相差15度，能虚拟为低压绕组的组数12倍脉冲整流回路供电；低压绕组的组数选值范围为自然数I至12。
10.按权利要求1所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，通风机组(1.1)有2台，有接口与干式变压器柜(2 )连接，用于吸入干式整流变压器(2.1)工作时产生的热空气，并与风水冷却器(1. 2)进行热交换后转化成冷空气，吹出到干式变压器柜(2)，形成风路的闭式循环，冷却干式变压器柜。
11.按权利要求1所述的风水冷干式整流变压器，其特征在于，风水冷却装置柜(I)有用于漏水报警的漏水报警装置(1. 4)，当风水冷却器(1. 2)漏水，输出报警信号。
全文摘要
本发明涉及一种风水冷干式整流变压器，用于船用电力推进系统电力配套，它包括风水冷却装置柜、干式变压器柜和预充磁变压器柜；干式变压器柜包括干式整流变压器、柜体、高压和低压绕组线缆安装模块、预充磁装置线缆安装模块、防冷凝加热器、固定母排用绝缘端子、风路板和温度传感器；所述风水冷却装置柜通过密封连接条安装在干式变压器柜的一侧，其内部安装有通风机组和风水冷却器，该风水冷却器的进、出水管通过2个船用法兰与外部水源连接，构成水循环冷却系统，外部安装有漏水报警装置；预充磁装置柜安装在干式变压器柜的另一侧。本发明优点是安全可靠，且具有模块化、通用化，整体结构紧凑、通风散热性好、安装简单、便于更换、易于维护。
文档编号H01F27/28GK103050229SQ20121054749
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者陈小米, 郝春学, 于海宁, 王辉, 还芳 申请人:中国船舶重工集团公司第七一二研究所