具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，它包括铁芯、原边绕组、副边绕组和壳体，还有感应滤波绕组；所述壳体顶部安装有水冷却器、具有排气阀的外集气盒；所述感应滤波绕组与原边绕组和副边绕组绕于同一铁芯之上；所述铁芯和原边绕组、感应滤波绕组及副边绕组浸泡在壳体的空腔内的蒸发冷却介质中。本实用新型优点是：相对于常规六脉波整流变压器，它具有5次、7次、11次和13次特征谐波含量小、振动噪声低、冷却效率高、功率密度高的优点；特别适用于对特征谐波含量、振动噪声和功率密度有较高要求的六脉波整流变压器。
【专利说明】 具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，整流器等电力电子装置在交流电气传动、船舶综合电力推进系统等领域获得广泛应用的同时，也产生了大量的电力谐波。这在一定程度上恶化了电网的供电质量，对同一电网下的其他用户造成影响。为解决这一问题，通常在整流器前端并联相应的无源或有源滤波设备。这些滤波设备虽然能较好的解决谐波对公用电网的污染，但成本较高，也不能较好地抑制谐波对整流变压器的影响。
[0003]目前，虽然也出现了一些利用感应滤波技术来抑制谐波对整流变压器影响，但这种变压器由于采用常规的油冷或空冷方式，使得变压器的散热能力有限、变压器的电磁负荷取值相对较低，导致变压器的功率密度较低，难以满足一些使用场合对变压器体积小、重量轻的要求。
【发明内容】
[0004]提供一种具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，它是通过采用蒸发冷却方式，既可较好地抑制变压器铁芯中的谐波磁通、从而有效抑制变压器振动噪声，又可提高散热效率、减小变压器体积；同时为解决目前常规整流变压器产生的谐波对电网和整流变压器造成的不良影响，使变压器电磁负荷取值相对高、功率密度高。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，包括铁芯、原边绕组、副边绕组和壳体；它还有感应滤波绕组；所述壳体顶部安装有水冷却器、具有排气阀的外集气盒；所述感应滤波绕组，与原边绕组和副边绕组绕于同一铁芯之上；所述铁芯和原边绕组、感应滤波绕组及副边绕组浸泡在壳体的空腔内的蒸发冷却介质中。
[0007]进一步的技术方案是:
[0008]所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，所述壳体侧壁安装有各相输入引线套管和输出引出线套管。
[0009]所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，所述壳体顶部还安装有监视装置。
[0010]所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，所述壳体其内部为一个空腔，该空腔为全密封腔体。
[0011]所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，所述外集气盒与壳体的空腔联通。
[0012]所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，所述感应滤波绕组与变压器外部接入的一组特征谐波滤波器相连，该特征谐波滤波器由4种外接滤波电感线圈和相对应的4种滤波电容组成，用于滤除滤波电感特征谐波；所述4种外接滤波电感线圈分别是5次、7次、11次和13次外接滤波电感线圈；4种滤波电容分别是5次、7次、11次和13次滤波电容。
[0013]本实用新型的技术效果是:
[0014]本具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器在采用感应滤波绕组的同时，通过采用蒸发冷却方式，既可较好地抑制变压器铁芯中的谐波磁通、从而有效抑制变压器振动噪声，又可提高散热效率、减小变压器体积。相对于目前常规六脉波整流变压器来说，本实用新型具有5次、7次、I次I和13次滤波电感特征谐波含量小、振动噪声低、散热能力强、功率密度高的优点，非常适用于对特征谐波含量、体积和振动噪声具有较高要求的特殊场合用6脉波整流变压器。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型的原理示意图。
[0017]图中各附图记为:1 一水冷却器，2 —外集气盒，3 —壳体，4 一输出引出线套管，5 一蒸发冷却介质，6 —原边绕组，7 —感应滤波绕组，8 —副边绕组，9 一铁芯，10 —输入引线套管，11 一气态蒸发冷却介质，12 一监视装置，13 - 5次外接滤波电感线圈，14 - 7次外接滤波电感线圈，15 — 11次外接滤波电感线圈，16 — 13次外接滤波电感线圈；13’ 一 5次滤波电容，14’ - 7次滤波电容，15’ - 11次滤波电容，16’ - 13次滤波电容；17 —特征谐波滤波器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0019]如图1、2所示，一种具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，包括铁芯9、原边绕组6、副边绕组8和壳体3 ;它还有感应滤波绕组7 ;所述壳体3顶部安装有水冷却器1、具有排气阀的外集气盒2 ;所述感应滤波绕组7，与原边绕组6和副边绕组8绕于同一铁芯9之上；所述铁芯9和原边绕组6、感应滤波绕组7及副边绕组8浸泡在壳体3的空腔内的蒸发冷却介质5中。用于将铁芯9和原边绕组6、感应滤波绕组7及副边绕组8产生的热量由蒸发冷却介质5通过相变带走，气态蒸发冷却介质11由变压器顶部的水冷却器I冷却后自动流回变压器腔体中。所述壳体3侧壁安装有各相输入引线套管10和输出引出线套管4。所述壳体3顶部还安装有监视装置12，用于监视壳体3空腔内的气体状态，包括压力参数。所述壳体3其内部为一个空腔，该空腔为全密封腔体。所述外集气盒2与壳体3的空腔联通，用于避免不参与散热的杂质气体影响散热效果。所述感应滤波绕组7与变压器外部接入的一组特征谐波滤波器17相连，该特征谐波滤波器17由4种外接滤波电感线圈和相对应的4种滤波电容组成，用于滤除滤波电感特征谐波；所述4种外接滤波电感线圈分别是5次、7次、11次和13次外接滤波电感线圈13、14、15、16 ;4种滤波电容分别是5次、7次、11次和13次滤波电容13’、14’、15’、16’。滤波电感和相应滤波电容的匹配需要满足该次谐波下的谐振要求。
[0020]进一步说，工作原理和效果是:变压器壳体内腔中的蒸发冷却介质被铁芯和绕组加热，蒸发冷却介质发生相变由液态转换为气态。气态蒸发冷却介质由变压器顶部的水冷却器冷却后自动流回变压器壳体中。壳体3空腔内的蒸发冷却介质经过长期运行后所散发出来的少量杂质气体(溶解的空气、水蒸气等)，由于密度较低会经连接管自动收集到外集气盒2内，由于这些杂质气体不会留存在变压器内腔上部，因此不会影响冷凝器的吸热效率，也不会影响到内腔上部的绝缘环境。
[0021]本实用新型保护范围不限于上述实施例。
【权利要求】
1.一种具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，其特征在于:包括铁芯(9)、原边绕组(6)、副边绕组(8)和壳体(3)，还有感应滤波绕组(7);所述壳体(3)顶部安装有水冷却器(I)、具有排气阀的外集气盒(2);所述感应滤波绕组(7)与原边绕组(6)和副边绕组(8)绕于同一铁芯(9)之上；所述铁芯(9)和原边绕组(6)、感应滤波绕组(7)及副边绕组(8)浸泡在壳体(3)的空腔内的蒸发冷却介质(5)中。
2.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，其特征在于:所述壳体(3)侧壁安装有各相输入引线套管(10)和输出引出线套管(4)。
3.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，其特征在于:所述壳体(3)顶部还安装有监视装置(12)。
4.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，其特征在于:所述壳体(3)其内部为一个空腔，该空腔为全密封腔体。
5.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，其特征在于:所述外集气盒(2)与壳体(3)的空腔联通。
6.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的蒸发冷却整流变压器，其特征在于:所述感应滤波绕组(7)与变压器外部接入的一组特征谐波滤波器(17)相连，该特征谐波滤波器(17)由4种外接滤波电感线圈和相对应的4种滤波电容组成，用于滤除滤波电感特征谐波；所述4种外接滤波电感线圈分别是5次、7次、11次和13次外接滤波电感线圈(13、14、15,16) ；4种滤波电容分别是5次、7次、11次和13次滤波电容(13’、14’、15’、16’)。
【文档编号】H01F30/06GK203481026SQ201320587273
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】朱军, 张文敏, 李强 申请人:中国船舶重工集团公司第七一二研究所