一种立体卷铁心组合式变压器的制作方法

1.本实用新型涉及电气、电工设备制造技术领域，具体涉及一种立体卷铁心组合式变压器。


背景技术：

2.目前光伏发电用的组合式变压器主要由高压传感器、高压套管、油浸式负荷开关、全范围熔断器、低压框架断路器、塑壳开关等元器件搭配硅钢叠铁心全铜线圈变压器器身组成。其中，主要高压操作、保护元器件均安装在变压器油箱中，长期运行存在污染内部变压器油的隐患，且该变压器器身结构抗短路能力较弱，运行维护成本较高，高低压保护功能单一，空载损耗高，噪音大，保护电流受结构限制，无法适应市场大容量产品日益增多的趋势。
3.再者，新能效标准不断推行覆盖，变压器器身部分成本在整个组合变总价中所占百分比不断提升，作为其中铁心及线圈主要原材料的硅钢片、铜材价格上涨，造成产品利润不断压缩，对于铁心、线圈的不同结构、不同材料研究也成为行业的重要研究方向。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种立体卷铁心组合式变压器，
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.第一方面，本实用新型提供了一种立体卷铁心组合式变压器，所述组合式变压器包括：
7.变压器器身，所述变压器器身中设置有铁心、低压线圈、高压线圈、低压引出线和高压引出线，所述低压线圈套设在所述铁心上，所述高压线圈套设在所述低压线圈的外周，所述低压引出线的一端与所述低压线圈连接，所述高压引出线的一端与所述高压线圈连接；
8.油箱，所述变压器器身设置在所述油箱内；
9.高压室和低压室，所述高压室和所述低压室均固定安装在所述油箱的一个侧面上，所述高压室内设置有高压套管和高压保护元件，所述低压室内设置有低压套管和低压保护元件；
10.其中，所述低压引出线的另一端与所述低压套管的一端连接，所述低压套管的另一端与所述低压保护元件连接，所述高压引出线的另一端与所述高压套管的一端连接，所述高压套管的另一端与所述高压保护元件连接。
11.进一步地，所述铁心为非晶合金立体卷铁心。
12.进一步地，所述变压器器身中还包括固定件，所述固定件用于将所述铁心、所述低压线圈和所述高压线圈固定成为铁心结构；所述变压器器身中还包括连接件，所述连接件连接所述铁心结构与所述油箱。
13.进一步地，所述油箱中包括一面板，所述面板设置在所述油箱的一个侧面上，所述
高压室与所述面板固定连接，所述低压室与所述面板固定连接。
14.进一步地，所述低压保护元件为第一断路器；所述第一断路器包括主断路器和支路断路器，所述主断路器的一端与所述低压套管电连接，所述主断路器的另一端与所述支路断路器电连接，所述支路断路器具有多路。
15.进一步地，所述低压室内设置有低压柜，所述低压柜内安装有所述第一断路器和测控装置，所述测控装置同时与所述主断路器、所述高压保护元件电连接，所述测控装置用于监控所述主断路器和所述高压保护元件传输的信号。
16.进一步地，所述低压柜内还安装有干变变压器，所述干变变压器与所述低压套管之间电连接，所述干变变压器的输出端与所述测控装置电连接。
17.进一步地，所述高压保护元件为第二断路器；所述高压室内还设置有电压互感器，所述第二断路器与所述高压套管之间串联，且与所述电压互感器之间并联。
18.进一步地，所述第二断路器中包括绝缘支柱，所述绝缘支柱用于与高压电缆连接。
19.进一步地，所述低压线圈和所述高压线圈的材质均为铝。
20.本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
21.本实用新型提供了一种立体卷铁心组合式变压器，所述组合式变压器包括：变压器器身，所述变压器器身中设置有铁心、低压线圈、高压线圈、低压引出线和高压引出线，所述低压线圈套设在所述铁心上，所述高压线圈套设在所述低压线圈的外周，所述低压引出线的一端与所述低压线圈连接，所述高压引出线的一端与所述高压线圈连接；油箱，所述变压器器身设置在所述油箱内；高压室和低压室，所述高压室和所述低压室均固定安装在所述油箱的一个侧面上，所述高压室内设置有高压套管和高压保护元件，所述低压室内设置有低压套管和低压保护元件；其中，所述低压引出线的另一端与所述低压套管的一端连接，所述低压套管的另一端与所述低压保护元件连接，所述高压引出线的另一端与所述高压套管的一端连接，所述高压套管的另一端与所述高压保护元件连接。
22.本实用新型至少具有以下优势：
23.(1)解决了现有技术中保护元器件均安装在变压器油箱中，长期运行存在污染内部变压器油的问题。
24.(2)当变压器一次或二次发生故障时，高压保护元件和低压保护元件形成连锁保护，能将变压器从线路中切下来，有效保护变压器，提高产品的生命周期。具体的，本实用新型中采用的高压保护元件可以为一体式真空熔断器。当变压器内部高压室发生故障时，测控装置根据采集的信号，使一体式真空熔断器起熔断作用，从而可以防止故障变压器再加压，故障排除后只需重新合闸，就可以继续正常运行，节省了常规结构更换熔丝的备件成本。同时，所述低压保护元件可以为智能型万能式断路器，所述智能型万能式断路器能够避免变压器在过载和二次短路时受到损坏，使得变压器不但具有传送电能的功能，而且还具有三段式电流保护、接地故障保护、过载保护、短路故障保护的功能。在变压器中所述低压室发生故障时，所述测控装置根据采集到的信号，同时使智能型万能式断路器动作跳闸，形成双重跳闸保护，避免组合式变压器在过载和二次短路时受到的损坏。
25.(3)本实用新型中所述组合式变压器的变压器器身部分采用非晶合金立体卷铁心，具有器身三相磁路均衡、机械强度高、抗短路能力好、散热性能好、低损耗、低噪音的特点，产品性能在满足新能效标准3级损耗要求的同时，做到了成本的降低。
26.(4)本实用新型中，所述低压线圈和所述高压线圈采用全铝圆形线圈结构，将立体卷铁心线圈的三相磁路均衡、机械强度高、抗短路能力强的特点与铝材价格较低的优势相结合。
附图说明
27.图1为立体卷铁心组合式变压器器身的一个结构示意图；
28.图2为立体卷铁心组合式变压器器身的另一个结构示意图；
29.图3为立体卷铁心组合式变压器的一个结构示意图；
30.图4为立体卷铁心组合式变压器的另一个结构示意图。
31.附图标记：
32.变压器器身1、高压室2、低压室3、铁心4、低压线圈5、高压线圈6、油箱7、高压引出线8、低压引出线9、第二断路器10、绝缘支柱11、电压互感器12、高压套管13、低压柜14、主断路器15、支路断路器16、测控装置17、低压套管18、干变变压器19。
具体实施方式
33.为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型的限制。
34.以下结合附图1～4对本实用新型中提供的立体卷铁心组合式变压器进一步解释说明。
35.第一方面，本实用新型提供了一种立体卷铁心组合式变压器，所述组合式变压器包括：
36.变压器器身1，所述变压器器身1中设置有铁心4、低压线圈5、高压线圈6、低压引出线9和高压引出线8，所述低压线圈5套设在所述铁心4上，所述高压线圈6套设在所述低压线圈5的外周，所述低压引出线9的一端与所述低压线圈5连接，所述高压引出线8的一端与所述高压线圈6连接；油箱7，所述变压器器身1设置在所述油箱7内；高压室2和低压室3，所述高压室2和所述低压室3均固定安装在所述油箱7的一个侧面上，所述高压室2内设置有高压套管13和高压保护元件，所述低压室3内设置有低压套管18和低压保护元件；其中，所述低压引出线9的另一端与所述低压套管18的一端连接，所述低压套管18的另一端与所述低压保护元件连接，所述高压引出线8的另一端与所述高压套管13的一端连接，所述高压套管13的另一端与所述高压保护元件连接。
37.区别于现有的组合式变压器的结构，本实用新型中提供的组合式变压器将除变压器器身1以外的其他部件均设置与所述油箱7的外部，通过设置低压套管18和高压套管13实现由介质油到介质空气之间的过渡，解决了现有技术中保护元器件均安装在变压器油箱7中，长期运行存在污染内部变压器油的问题。同时，本实用新型中分别在高压室2和低压室3内设置了高压保护元件和低压保护元件，当变压器一次或二次发生故障时，高压保护元件和低压保护元件形成连锁保护，能将变压器从线路中切下来，有效保护变压器，提高产品的生命周期。
38.根据本实用新型的一些实施例，所述铁心4为非晶合金立体卷铁心。优选地，本实
用新型中变压器器身1的铁心4采用非晶合金立体卷铁心结构，结合了立体卷铁心的低成本优势与非晶合金低损耗的特性。
39.根据本实用新型的一些实施例，所述变压器器身1中还包括固定件，所述固定件用于将所述铁心4、所述低压线圈5和所述高压线圈6固定成为铁心结构；所述变压器器身1中还包括连接件，所述连接件连接所述铁心结构与所述油箱7。在本实用新型中，所述器器身中还包括固定件，所述固定件包括但不限于夹件，利用所述固定件将所述铁心4、所述低压线圈5和所述高压线圈6固定成为铁心结构，防止在运输或者使用过程中线圈松散。此外，所述变压器器身1中还包括连接件，所述连接件可以为连接板的形式，通过螺接等方法将所述铁心结构的上下两端与所述油箱7固定在一起。
40.根据本实用新型的一些实施例，所述油箱7中包括一面板，所述面板设置在所述油箱7的一个侧面上，所述高压室2与所述面板固定连接，所述低压室3与所述面板固定连接。在本实用新型中，设置所述油箱7的一个侧面上有一个高低压面板，高低压面板与高压室2、低压室3通过螺栓连接固定，形成一个如“品”字型结构的组合式箱变，如附图3所示。
41.根据本实用新型的一些实施例，所述低压保护元件为第一断路器；所述第一断路器包括主断路器15和支路断路器16，所述主断路器15的一端与所述低压套管18电连接，所述主断路器15的另一端与所述支路断路器16电连接，所述支路断路器16具有多路。
42.根据本实用新型的一些实施例，所述低压室3内设置有低压柜14，所述低压柜14内安装有所述第一断路器和测控装置17，所述测控装置17同时与所述主断路器15、所述高压保护元件电连接，所述测控装置17用于监控所述主断路器15和所述高压保护元件传输的信号。
43.根据本实用新型的一些实施例，所述低压柜14内还安装有干变变压器19，所述干变变压器19与所述低压套管18之间电连接，所述干变变压器19的输出端与所述测控装置17电连接。
44.如附图4所示，所述低压室3设置有低压柜14，所述低压柜14内安装有低压保护元件、测控装置17和干变变压器19。其中所述低压保护元件为第一断路器，所述第一断路器包括主断路器15和支路断路器16，本实用新型中所述主断路器15为智能型万能式断路器，所述支路断路器16为塑壳断路器。本实用新型中所述低压线圈5与所述低压套管18通过低压引出线8连接，所述低压柜14通过铜排与所述低压套管18串联。所述低压柜14为并排的两组，设有多路塑壳断路器，所述智能型万能式断路器的一端通过铜排与所述低压套管18串联，所述智能型万能式断路器的另一端连接上述多路塑壳断路器，所述塑壳断路器用于光伏发电端电缆接线。
45.所述低压柜14中的测控装置17与同时与所述主断路器15、所述高压保护元件电连接，所述测控装置17用于监控所述主断路器15和所述高压保护元件传输的信号。本实用新型中采用的高压保护元件可以为一体式真空熔断器。当变压器内部高压室2发生故障时，测控装置17根据采集的信号，使一体式真空熔断器起熔断作用，从而可以防止故障变压器再加压，故障排除后只需重新合闸，就可以继续正常运行，节省了常规结构更换熔丝的备件成本。同时，所述低压室3内的智能型万能式断路器能够避免变压器在过载和二次短路时受到损坏，使得变压器不但具有传送电能的功能，而且还具有三段式电流保护、接地故障保护、过载保护、短路故障保护的功能。在变压器中所述低压室3发生故障时，所述测控装置17根
据采集到的信号，同时使智能型万能式断路器动作跳闸，形成双重跳闸保护，避免组合式变压器在过载和二次短路时受到的损坏。
46.所述低压柜14中还包括干变变压器19，所述低压套管18的分支连接至干变变压器19，所述干变变压器19用于转换电压，为测控装置17及其低压柜14中的其他二次元器件供电。
47.根据本实用新型的一些实施例，所述高压保护元件为第二断路器10；所述高压室2内还设置有电压互感器12，所述第二断路器10与所述高压套管13之间串联，且与所述电压互感器12之间并联。
48.根据本实用新型的一些实施例，所述第二断路器10中包括绝缘支柱11，所述绝缘支柱11用于与高压电缆连接。
49.如附图4所示，所述高压室2内包括第二断路器10、电压互感器12和高压套管13，本实用新型中所述第二断路器10为一体式真空熔断器，本实用新型中所述高压线圈6与所述高压套管13通过高压引出线8连接，所述一体式真空熔断器通过铜排与所述高压套管13串联，所述电压互感器12与铜排并联，所述铜排即为上文所述连接一体式真空熔断器和高压套管13的铜排。本实用新型中使用一体式真空熔断器来实现组合变压器的雷击冲击、过电流保护，高压电流信号的采集。在变压器内部发生故障时，测控装置17根据监测到的信号，使一体式真空熔断器起熔断作用，从而可以防止故障变压器再加压，故障排除后只需重新合闸，就可以继续正常运行，节省了常规结构更换熔丝的备件成本。其中，所述电压互感器12用于实现组合变压器的欠压、缺相保护，高压电压信号的采集，使电能表可以准确计量发电量。
50.根据本实用新型的一些实施例，所述低压线圈5和所述高压线圈6的材质均为铝。本实用新型中，所述低压线圈5和所述高压线圈6采用全铝圆形线圈结构，将立体卷铁心线圈的三相磁路均衡、机械强度高、抗短路能力强的特点与铝材价格较低的优势相结合。
51.综上所述，本实用新型在高压室2的进线端串联一体式真空断路器，并联电压互感器12，在低压室3的进线端串联智能型万能式断路器，使得变压器器身1与高压一体式真空断路器、高压电压互感器12、低压智能型万能式断路器连接为一体。同时设置测控装置17与所述一体式真空断路器和所述智能型万能式断路器连接，使得本实用新型中提供的组合是变压器不但具有变压器传送电能的功能，而且还具有欠压、缺相、雷电、三段式电流、接地故障保护，电能表计量，高压电压就地显示功能，避免变压器在发生故障时受到破坏。本实用新型中提供的非晶合金立体卷铁心组合式变压器其性能满足新能效标准3级损耗要求，结构紧凑、成本降低、保护齐全，当变压器一次或二次发生故障时，高低压开关连锁保护，能将变压器从线路中切下来，有效保护变压器，提高产品的生命周期，与光伏发电装置高效节能的配套使用。
52.除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
53.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。