一种船舶三相变压器的制作方法

1.本实用新型涉及船舶电力系统领域，尤其涉及一种船舶三相变压器。


背景技术：

2.船用电源变压器的设置，主要是为了给低于主电源电压的用电设备供电。如常规商船三相三线绝缘电力系统电压主要采用380v、50hz和440v、60hz两种电制，而船舶照明系统、加热器及厨房设备等小功率设备大多使用220v电压，所以照明系统等设备的电压需要通过降压变压器提供。根据船舶用电系统规范要求，为照明系统、加热器及厨房设备等220v小功率设备供电的降压变压器在设计时要考虑备用冗余问题。
3.目前大多数船舶照明系统等小功率设备供电方式在设计时采用1用1备总共2台三相三线绝缘降压变压器用机械联锁方式互为备用进行供电，在一台在线供电变压器损坏的情况下通过人为操作机械联锁开关切换到备用变压器进行供电。采用2台三相降压变压器互为备用的供电方式存在设备设计成本高、供电的可靠性和安全性降低、设备维护难度大以及设备更换成本高的问题。
4.因此，目前亟需一种能够解决现有船舶变压器存在设备设计成本高，供电的可靠性和安全性降低，设备维护难度大，设备更换成本高等问题的三相变压器。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种船舶三相变压器，以解决现有技术中船舶三相变压器供电的可靠性和安全性低的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种船舶三相变压器，包括：第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器；
7.所述第一单相变压器的第一原边接线端、所述第二单相变压器的第一原边接线端和所述第三单相变压器的第三原边接线端均接入船舶主配电板；
8.所述第一单相变压器的第二原边接线端与所述第二单相变压器的第一原边接线端连接，所述第二单相变压器的第二原边接线端与所述第三单相变压器的第一原边接线端连接，所述第三单相变压器的第二原边接线端与所述第一单相变压器的第一原边接线端连接；
9.所述第一单相变压器的第一副边接线端、所述第二单相变压器的第一副边接线端和所述第三单相变压器的第一副边接线端均接地；
10.所述第一单相变压器的第二副边接线端、所述第二单相变压器的第二副边接线端、所述第三单相变压器的第一副边接线端和所述第三单相变压器的第二副边接线端并联输出。
11.作为优选方案，所述船舶主配电板供电电压为480v。
12.作为优选方案，所述第一单相变压器的第一原边接线端、所述第二单相变压器的第一原边接线端和所述第三单相变压器的第三原边接线端均接入船舶主配电板的电缆类
型均为3c
╳
4/0awg。
13.作为优选方案，所述第一单相变压器的第二副边接线端、所述第二单相变压器的第二副边接线端、所述第三单相变压器的第一副边接线端和所述第三单相变压器的第二副边接线端并联输出的电缆类型均为4c
╳
535mcm。
14.作为优选方案，所述第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器的原边之间连接的电缆类型均为2c
╳
4/0mcm。
15.作为优选方案，所述第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器的副边之间连接的电缆类型均为2c
╳
313mcm。
16.作为优选方案，所述第一单相变压器的第二副边接线端、所述第二单相变压器的第二副边接线端、所述第三单相变压器的第一副边接线端和所述第三单相变压器的第二副边接线端并联输出的电压为208/120v。
17.作为优选方案，所述第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器均安装连接有电流互感器。
18.作为优选方案，所述电流互感器与具有报警装置的船舶监测设备连接。
19.相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：
20.本实用新型的技术方案能够将三台单相变压器组合成三相变压器进行供电，能够避免单台三相变压器在损坏时无法继续工作以及成本过高的问题，相比于三相变压器，对故障的单相变压器进行更换与维护的难度更低，并且三台单相变压器在出现其中一台变压器故障时，剩余的两台单相变压器依旧能够持续工作，保证系统供电不会突然中断，提高了供电系统的可靠性和安全性，有利于船舶航行工作的长期运行。
附图说明
21.图1：为本实用新型实施例所提供的一种船舶三相变压器的结构示意图；
22.图2：为本实用新型实施例所提供的一种船舶三相变压器中三个单相变压器组合成三相变压器内部接线图；
23.图3：为本实用新型实施例所提供的一种船舶三相变压器中单相变压器安装连接图；
24.其中，说明书附图的附图标记如下：
25.第一单相变压器001、第二单相变压器002、第三单相变压器003。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例一
28.请参照图1，为本实用新型实施例提供的一种船舶三相变压器，包括：第一单相变压器001、第二单相变压器002和第三单相变压器003；所述第一单相变压器001的第一原边接线端、所述第二单相变压器002的第一原边接线端和所述第三单相变压器003的第三原边
接线端均接入船舶主配电板；所述第一单相变压器001的第二原边接线端与所述第二单相变压器002的第一原边接线端连接，所述第二单相变压器002的第二原边接线端与所述第三单相变压器003的第一原边接线端连接，所述第三单相变压器003的第二原边接线端与所述第一单相变压器001的第一原边接线端连接；所述第一单相变压器001的第一副边接线端、所述第二单相变压器002的第一副边接线端和所述第三单相变压器003的第一副边接线端均接地；所述第一单相变压器001的第二副边接线端、所述第二单相变压器002的第二副边接线端、所述第三单相变压器003的第一副边接线端和所述第三单相变压器003的第二副边接线端并联输出。
29.作为本实施例的优选方案，所述船舶主配电板供电电压为480v。
30.作为本实施例的优选方案，所述第一单相变压器001的第二副边接线端、所述第二单相变压器002的第二副边接线端、所述第三单相变压器003的第一副边接线端和所述第三单相变压器003的第二副边接线端并联输出的电压为208/120v。
31.在本实施例中，将三个单相变压器组合成三相变压器，并且三个单相变压器原边绕组采用首尾连接，组成三角形(δ)接线方式，用于三相变压器原边480v线电压供电。三个单相变压器副边绕组采用星型(y)连接方式，同时星型连接中性点接地，形成三相四线制，三相变压器的副边降压为208v/120v两种电制供电，单相变压器原、副边接线柱的δ－y型接线方式实现组合为480v降压为208v(线电压)和120v(相电压)的三相变压器。需要说明的是，变压器高压侧绕组中存在励磁电流的3次谐波，绕组接线采用δ形接法能保证3次谐波电流在三角形δ中形成环流，从而消除3次谐波，防止大量谐波向系统输送，引起电网电压波形畸变，同时避免3次谐波进入变压器低压侧，谐波电流对用电设备造成危害。
32.作为本实施例的优选方案，所述第一单相变压器001的第一原边接线端、所述第二单相变压器002的第一原边接线端和所述第三单相变压器003的第三原边接线端均接入船舶主配电板的电缆类型均为3c
╳
4/0awg。
33.作为本实施例的优选方案，所述第一单相变压器001的第二副边接线端、所述第二单相变压器002的第二副边接线端、所述第三单相变压器003的第一副边接线端和所述第三单相变压器003的第二副边接线端并联输出的电缆类型均为4c
╳
535mcm。
34.作为本实施例的优选方案，所述第一单相变压器001、第二单相变压器002和第三单相变压器003的原边之间连接的电缆类型均为2c
╳
4/0mcm。
35.作为本实施例的优选方案，所述第一单相变压器001、第二单相变压器002和第三单相变压器003的副边之间连接的电缆类型均为2c
╳
313mcm。
36.需要说明的是，接入船舶480v主配电板的母排供电的输入电缆型号为3c x 4/0awg，两根电缆总电流载流量为504a；变压器副边绕组两根输出到照明配电板的电缆型号为4c x 535mcm，两根电缆总电流载流量为411a。
37.作为本实施例的优选方案，所述第一单相变压器001、第二单相变压器002和第三单相变压器003均安装连接有电流互感器。
38.作为本实施例的优选方案，所述电流互感器与具有报警装置的船舶监测设备连接。
39.需要说明的是，单相变压器中可安装单相电流互感器，在变压器工作时监测各相电流，当有单相变压器故障时，可通过电流互感器触发船舶监测设备进行报警，提供船员单
相变压器故障，在船舶设备系统确保安全不需要运行状态下更换故障单相变压器。上述电流互感器触发船舶监测设备进行报警为现有的技术方案，并不存在对其进行方法上的改进。
40.实施以上实施例，具有如下效果：
41.本实用新型的技术方案能够将三台单相变压器组合成三相变压器进行供电，能够避免单台三相变压器在损坏时无法继续工作以及成本过高的问题，相比于三相变压器，对故障的单相变压器进行更换与维护的难度更低，并且三台单相变压器在出现其中一台变压器故障时，剩余的两台单相变压器依旧能够持续工作，保证系统供电不会突然中断，提高了供电系统的可靠性和安全性，同时电流互感器能够对故障的单相变压器进行监控与报警，有利于船舶航行工作的长期运行。
42.实施例二
43.请参阅图2，其为另一实施例中三个单相变压器组合成三相变压器内部接线图。每个单相变压器原边绕组有h1、h2两个原边接线端，副边有x1、x4两个副边接线端，对应电缆连接到单相变压器绕组对应的接线端，实现δ－y接线和供电降压要求。示例性地，三个单相变压器原边绕组采用首尾连接，组成三角形(δ)接线方式，用于三相变压器原边480v线电压供电。三个单相变压器副边绕组采用星型(y)连接方式，同时星型连接中性点接地，形成三相四线制，三相变压器的副边降压为208v/120v两种电制供电，通过图2所示的单相变压器原、副边绕组的δ－y型接线方式实现组合为480v降压为208v(线电压)和120v(相电压)的三相变压器。
44.请参阅图3，其为单相变压器安装连接图，在实际应用中，工程船电站为480v，60hz，三相三线绝缘供电系统，而照明系统采用三相四线制，有208v/120v两种电制，120v电压用于供电照明灯具，208v电压用于给机械处所插座供电。根据变压器容量计算书结果，照明系统降压变压器所需容量为200kva，供电方式采用3个容量为120kva的单相变压器组合为总容量为360kva的三相降压(480v降为208v/120v)变压器，另外1台120kva单相变压器作为备用，以便于船舶工作人员在单相变压器出现故障时进行手动更换。
45.通过上述采用3个容量为120kva的单相变压器组合为总容量为360kva的三相降压(480v降为208v/120v)变压器，另外1台120kva单相变压器作为备用供电方式，包括单相变压器的布置安装，箱体上密封电缆填料函、电缆管的设置，以及内部接线端的电缆接线等，实现了单相变压器组合为三相变压器的组合及降压供电，实现了降压设备设计成本、提高供电的可靠性和安全性、降低设备维护难度和设备更换成本。
46.按图2中的变压器原边绕组δ形接法所示，x可以接到第一单相变压器的h1接线端，也可以接到第三单相变压器的h2接线端；同理y可以接到第二单相变压器的h1接线端，也可以接到第一单相变压器的h2端；同理z可以接到第三单线变压器的h1接线端，也可以接到第二单相变压器的h2端。如上所述，x、y、z可以依次接到第三单相变压器、第一单相变压器、第二单相变压器的h2端；也可以依次接到第一单相变压器、第二单相变压器、第三单相变压器的h1。一般三相变压器δ形接法绕组都是采用首尾接线端相连方式，所以接线依次接到第一单相变压器、第二单相变压器、第三单相变压器的h1端是标准的接线方式。按图2所示变压器副边绕组y形接法(中性点接地)所示：a端可以接到第一单相变压器的x4接线端或者x2接线端；b端可以接到第二单相变压器的x4接线端或者x2接线端；c端可以接到第三
单相变压器的x4接线端或者x2接线端；n端可以接到各个单相变压器的x1接线端或者x3接线端为保证接线的统一性和标准化，可采用a、b、c统一接到各个单相变压器的x4端或者x2端；n统一接到各个单相变压器的x1端或者x3端进行接地，图2所示接线方法是其中一种统一的标准化接法。
47.变压器原边绕组两根从480v主配电板母排供电的输入电缆ba－3pa/ba－3pb，电缆型号为3c x 4/0awg，两根电缆总电流载流量为504a；变压器副边绕组两根输出到照明配电板的电缆ba－3sa/ba－3sb，电缆型号为4c x 535mcm，两根电缆总电流载流量为411a。变压器原边绕组如图2所示实现δ接法的内部联接电缆，电缆型号为2c x 4/0mcm，总共3根电缆；变压器副边绕组如图2所示y接法的内部联接电缆，电缆型号为2c x 313mcm，总共2根电缆。
48.实施以上实施例，具有如下效果：
49.本实用新型实施例能够在船舶具体的运行场景下，对三个单相变压器进行连接，并保证一个备用单相变压器于变压器机箱中，从而保证工作人员能够迅速地对船舶故障变压器进行更换，进一步地，本实施例中单相变压器组合成的三相变压器能够确保单相变压器出现故障时，依旧能够保证船舶工作的正常运行，而不至于单个三相变压器损坏时，无法为船舶进行变压供电。
50.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。