智能真空灭弧立体卷铁芯调容调压变压器的制作方法

本发明属于变压装置技术领域，尤其涉及一种智能真空灭弧立体卷铁芯调容调压变压器。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：

长期以来，我国农村电网具有负荷分散、季节性强、平均负荷率低和供电半径长短不一线损大电压不稳定忽高忽低的特点，在农网建设与改造中选用的变压器应符合农网的负荷和农村电网架构特点，应具备有载自动调容和调压的功能，以能够实现和达到进一步降低变压器的空载损耗和空载电流稳定供电电压以及提高供电质量，满足当前和今后数年内的负荷和电能质量需求。而有载自动调容调压变压器正是根据农网这一特点设计的专用变压器，完全可以满足农网的需求。虽然有载调容调压变压器是成熟技术，但依据具体情况，现有的有载调容变压器不能自动改变有载调容变压器的容量和电压，有载调容调压开关为机械式，结构复杂零部件多，故障率大，触头直接浸在变压器油中，靠变压器油进行灭弧，对变压器油的烧蚀严重，且体积大成本高，安装占地大浪费空间，导致有载调容变压器不能满足根据使用者要求有载自动改变调容调压变压器的使用容量和输出电压。

现有的调容变压器不能自动改变有载调容调压变压器的容量和电压，满足不了我国农村电网具有负荷分散、季节性强、平均负荷率低和供电半径长短不一线损大电压不稳定忽高忽低的电网架构对供电质量要求，应具备有载就地自动或远程调容和调压的功能，以能够实现和达到进一步降低变压器的空载损耗和空载电流，稳定供电电压以及提高供电质量，满足当前和今后数年内的负荷和电能质量需求，虽然有载调容变压器是成熟技术，但依据具体情况，现有的有载调容变压器不能自动改变有载调容变压器的容量和电压，导致有载调容变压器不能满足根据使用者要求有载自动改变调容调压变压器的使用容量和输出电压。其有载调容开关为机械式结构，操作繁琐，零部件多，动作可靠性低，不稳定，故障率很高，维修困难，维护工作量大，同时导致变压器的体积庞大，损耗大，成本高，尤其是触头直接浸在变压器油中，操作时触头间的电弧直接处在变压器油中，靠油来灭弧，极大的影响了变压器油的电气性能，破坏了电气绝缘，更换变压器油工作量大，停电时间长，一不及时更换变压器油，就经常烧毁变压器，造成不必要的巨大损失。另外经过铁芯和线圈加热后的变压器油上升到变压器油箱上盖后，经过上盖内面水平流向四周，然后沿着变压器油箱内壁垂直向下流，不能主动地拐进油箱侧面的波纹片中，带热量的变压器油的热量只能将热量被动地传导给波纹片，被动散热，散热效率低而传导的又慢，极易导致变压器温升快速飙升，超出变压器的正常运行稳定范围，而报警或被迫退出运行。现有的调容调压变压器为叠铁芯结构，线圈一般为长圆形。叠铁芯结构的铁芯三相磁路不均匀，有接缝，励磁电流大，用料多。长圆结构的线圈不利于短路冲击，用料多。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)叠铁芯结构的铁芯三相磁路不均匀，有接缝，励磁电流大，用料多。长圆结构的线圈不利于短路冲击，用料多。

(2)现有的调容变压器不能自动改变有载调容调压变压器的容量和电压，满足不了我国农村电网具有负荷分散、季节性强、平均负荷率低和供电半径长短不一线损大电压不稳定忽高忽低的电网架构对供电质量要求。现有的有载调容变压器不能自动改变有载调容变压器的容量和电压，导致有载调容变压器不能满足根据使用者要求有载自动改变调容调压变压器的使用容量和输出电压。

(3)有载调容开关为机械式结构，操作繁琐，零部件多，动作可靠性低，不稳定，故障率很高，维修困难，维护工作量大，同时导致变压器的体积庞大，损耗大，成本高，尤其是触头直接浸在变压器油中，操作时触头间的电弧直接处在变压器油中，靠油来灭弧，极大的影响了变压器油的电气性能，破坏了电气绝缘，更换变压器油工作量大，停电时间长，一不及时更换变压器油，就经常烧毁变压器，造成不必要的巨大损失。

(4)经过铁芯和线圈加热后的变压器油上升到变压器油箱上盖后，经过上盖内面水平流向四周，然后沿着变压器油箱内壁垂直向下流，不能主动地拐进油箱侧面的波纹片中，带热量的变压器油的热量只能将热量被动地传导给波纹片，被动散热，散热效率低而传导的又慢，极易导致变压器温升快速飙升，超出变压器的正常运行稳定范围，而报警或被迫退出运行。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器及使用方法。

本发明是这样实现的，一种智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器设置有：

油箱：

油箱内部底侧有立体卷铁芯总成通过定位钉固定有下夹件，而立体卷铁芯设置在上夹件和下夹件之间；立体卷铁芯芯柱上缠有高低压线圈，油箱盖板内侧通过螺栓固定有真空永磁有载调容调压开关；真空永磁有载调容调压开关与立体卷铁芯芯柱缠有的高低压线圈连接，立体卷铁芯的芯柱缠有的高低压线圈的外侧为高压侧，内侧为低压侧。

所述的智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器，油箱内预埋设各种电量和非电量传感器如温度、压力、瓦斯等传感器将变压器内部的各种参数传给外附的真空永磁有载调容调压开关智能控制及保护终端控制器，可根据负荷情况自动调整变压器的容量的输出电压值以及报警和输出控制保护指令，可以对内部的器件进行保护。

所述的智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器，油箱内立体卷铁芯总成通过夹件与油箱上盖内侧的螺栓固定在油箱上盖内侧，油箱侧壁焊接有波纹片和导油装置，能将经过运行中铁芯和绕组线圈产生的热量传递给变压器油后，由变压器油通过导油装置导流，导入到波纹片内，由波纹片第一时间进行快速散热和辐射将多余的热量散发出去，确保变压器在科学的温度范围内运行。

所述的智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器，油箱内的有载调容调压开关由真空永磁开关进行操作，快速准确可靠，体积小安装使用方便，降低生产制造成本。

所述的智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器，油箱内的有载调容调压开关触头密封在真空灭弧室内，在操作过程中产生的电弧封闭于真空灭弧室内，不同变压器油接触，解决了常规有载调容调压分接开关浸在油中，操作时电弧烧蚀分解和碳化变压器油，使其劣化，降低了变压器油的绝缘性能，大大地缩短了应有的使用寿命。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

铁芯采用立体卷铁芯结构，取代平面的叠铁芯结构，使三相磁路均匀，励磁电流小。三框组合使芯柱接近于圆形，使得线圈结构为圆形，增加了变压器抗短路能力。三框铁芯为卷绕而成，铁芯中没有接缝，节省材料，运行中的噪音大大减小。油箱内设有有永磁有载调容调压开关，取代了现有的机械式有载调容调压开关，使得零部件减少了90％以上，故障率下降了90％以上，结构简捷，体积小，使得操作更加准确、稳定、可靠，可实现频繁操作，且使用寿命得到了极大的增加。

智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器的油箱内预埋设各种电量和非电量传感器如温度、压力、瓦斯等传感器将变压器内部的各种参数传给外附的真空永磁有载调容调压开关智能控制及保护终端控制器，可根据负荷情况自动调整变压器的容量的输出电压值以及报警和输出控制保护指令，可以对内部的器件进行保护。改变了现有配电变压器无各种电量和非电量传感器如温度、压力、瓦斯等传感器，不能及时的监控变压器的运行状态和参数，不能进行微机后台综合保护的实现。

智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器，油箱内侧壁焊接有导油装置，能将经过铁芯和绕组线圈产生的热量传递给油后，由变压器油通过导油装置导流，导入到波纹片内，由波纹片第一时间进行快速散热和辐射将多余的热量散发出去，确保变压器在科学的温度范围内运行。

智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器，油箱内的有载调容调压开关触头密封在真空灭弧室内，在操作过程中产生的电弧封闭于真空灭弧室内，不同变压器油接触，解决了常规有载调容调压分接开关浸在油中，操作时电弧烧蚀分解和碳化变压器油，使其劣化，降低了变压器油的绝缘性能，大大地缩短了应有的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能立体卷铁芯真空永磁有载调容调压变压器结构示意图。

图2是本发明实施例提供的变压器油流向示意图。

图3是本发明实施例提供的高压侧、波纹片和低压侧结构示意图。

图中：1、真空永磁调容调压开关；2、上夹件；3、线圈；4、下夹件；5、底座槽钢；6、定位钉；7、油箱；8、控制器；9、立体卷铁芯；10、电压电流传感器；11、油箱盖板；12、温度、气体保护传感器；13、保护装置；14、变压器油分流板；15、高压套管；16、低压套管；17、变压器油流方向；18、波纹片；19、单框铁芯；20、低压线圈；21、高压线圈。

图4是本发明实施例提供的铁芯结构示意图。

图中：a、单框铁芯主视图；b、单框铁芯侧视图；c、单框铁芯俯视图。

d:三个单框铁芯组成三相立体卷铁芯

图5是本发明实施例提供的线圈结构示意图。

图中：a、线圈主视图；b、线圈侧视图。

图6是本发明实施例提供的保护装置结构示意图。

图中：22、压力释放阀；23、管体；24、温度显示窗；25、正常油位指示灯；26、最高油位指示灯；27、压力控制表；28、连接法兰；29、油位传感器；30、浮子磁铁；31、油温传感器；32、气体油位指示灯。

图7是本发明实施例提供的控制器结构示意图。

图8是本发明实施例提供的控制器及保护装置连接结构示意图；

图中：33、高压线圈温度传感器；34、低压线圈温度传感器；35、铁芯温度传感器；36、调容开关法兰；37、传感器电缆法兰；38、连接电缆；39、油箱侧壁；40、调容开关。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1-图8所示，本发明实施例提供的智能真空灭弧立体卷铁芯调容调压变压器包括：真空永磁调容调压开关1、上夹件2、线圈3、下夹件4、底座槽钢5、定位钉6、油箱7、控制器8、立体卷铁芯9、电压电流传感器10、油箱盖板11、温度、气体保护传感器12、保护装置13、高压套管15、低压套管16、变压器油流17、波纹片18、单框铁芯19、低压线圈20、高压线圈21、高压线圈温度传感器33、低压线圈温度传感器34、铁芯温度传感器35、调容开关法兰36、传感器电缆法兰37、保护装置13、连接电缆38、油箱侧壁39、调容开关40。

保护装置包括：压力释放阀22、管体23、温度显示窗24、正常油位指示灯25、最高油位指示灯26、压力控制表27、连接法兰28、油位传感器29、浮子磁铁30、油温传感器31、气体油位指示灯32；

油箱7内部底侧通过定位钉固定有下夹件4，立体铁芯9及线圈3通过拉螺杆固定在上夹件2和下夹件4之间，铁芯芯柱9缠有线圈3，油箱盖板11内侧通过螺栓固定有调容开关1，真空永磁调容调压开关1与铁芯芯柱9缠有的线圈3连接，油箱侧壁39通过螺栓固定有智能保护控制器8，智能保护控制器8通过电缆与电压电流传感器10连接，智能保护控制器8通过电缆与调容开关连接，保护装置通过电缆线与智能保护控制器连接，油箱盖板11上端通过螺纹固定有高压套管15和低压套管16，油箱7外侧焊有波纹片18，铁芯芯柱9外侧为高压线圈21，内侧为低压线圈20，高压线圈21和低压线圈20缠绕在由单框铁芯19组成的铁芯9上，导油装置焊接在波纹片18相应的上方，控制器通过螺栓固定于油箱7外壳的支架上，油位、压力和瓦斯传感器内置于保护装置管内，电子式电流电压传感器，温度传感器分别置于线圈3和铁芯9上，油箱盖上侧通过法兰连接有保护装置13，保护装置13下端管内固定有温度、气体保护传感器12，油箱7前、后侧内部焊有变压器油分流板14，油箱7外侧面通过螺栓固定有控制器8，油箱7底外侧焊接有底座槽钢5，油箱7底内侧焊有固定用定位钉6。

保护装置13上端固定有压力释放阀22，压力释放阀22通过螺纹与管体23连接，保护装置13上嵌装有温度显示窗24、正常油位指示灯25、最高油位指示灯26、压力控制表27、气体油位指示灯32；保护装置13下端通过螺栓固定有连接法兰28；保护装置13下端内侧壁通过电路板固定有油位传感器29；保护装置13下端通过电路板固定有油温传感器31；保护装置13下端套接有浮子磁铁30。

立体卷铁芯9通过螺丝固定有铁芯温度传感器35，低压线圈20通过缠绕粘接固定有低压线圈温度传感器34，高压线圈21通过缠绕粘接固定有高压线圈温度传感器33，高压线圈温度传感器33、低压线圈温度传感器34、铁芯温度传感器35通过导线与传感器电缆法兰37，传感器电缆法兰37通过螺栓固定在油箱盖板11，油箱盖板11通过螺栓固定有调容开关法兰36，调容开关法兰36通过导线与调容开关40连接，调容开关法兰36、传感器电缆法兰37通过导线与控制器8连接，保护装置13通过连接电缆38与控制器连接。

作为本发明的优选实施例，温度传感器型号为ds18b20，电压电流传感器10型号为lm-0.51000/1。

作为本发明的优选实施例，立体卷铁芯9采用立体卷铁芯结构，三相铁芯芯柱呈三角形排列，取代平面的叠铁芯结构，使三相磁路均匀，励磁电流小。

本发明使用时，通过压套管15、低压套管16分别引入高压入线和低压出线，引入到线圈3，线圈3通过铁芯芯柱9产生磁通量，通过智能保护控制器8调节调容调压开关1逻辑动作形式来改变线圈3的绕组组合方式，改变调容调压变压器的容量和输出电压；各种传感器发出的变压器运行参数传递给智能保护装置13，由智能保护装置13对接收到的各种信息进行处理，并发出相应的控制指令和回传相应信息，波纹片18和导油装置14改善和优化变压器油的流动路径，具体流动方向示意见图2，对内部进行及时有效的散热。

保护装置主要将油位、温度、气体、压力传感器的信号转变为电量信号。将这些电量信号通过电缆传递给智能控制保护器，并且能显示油位、上层油温度。油位显示高、中、低位置；油温指示用数字式显示仪；气压、油压由1.5级压力表直接指示，从而达到变压器内压力的准确报警。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。