三相变压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三相变压器。所述三相变压器的本体(100)包括铁芯构架(1)和绕组，其中：铁芯的三个芯柱的外圆周上都分别套设网侧绕组和阀侧绕组，三相阀侧绕组为三角形连接，并且阀侧绕组分别位于网侧绕组的外表面上。使阀侧绕组形成三角形连接的引线分别从各绕组引出时均为沿第一方向出线；或者，其它引线从各绕组引出时是沿第一方向出线，但是连接阀侧C相绕组(7)和阀侧A相绕组(5)的引线(75d)从阀侧A相绕组(5)引出时或者从阀侧C相绕组(7)引出时引线是沿第二方向引出。本实用新型专利技术的三相变压器在引线绝缘水平较高的情况下，能够在满足设计要求的同时，减少引线路径长度并减小引线弯折次数，从而降低成本。

【技术实现步骤摘要】
三相变压器
本技术涉及一种三相变压器，尤其涉及一种采用三角形连接绕组的三相变压器。
技术介绍
当今世界以能源为基石，人类社会依赖能源的驱动而运转前进。如果没有能源，整个社会将如同一辆没有安装发动机的汽车，寸步难行。在人类已经利用的能源中，电力是一个极为重要的组成部分。随着科技进步和对生活品质要求的提高，人们对环保的意识也日渐高涨，因而风能、水能、太阳能都日趋蓬勃发展，而这些能源最终也需要转化成电力才能走入日常生活。在从自然能源转变为终端可用的电力能源的过程中，电力系统是不可或缺的重要组成部分，它将自然能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到用户。通常，电力系统由发电设备、送变电线路、供配电设备和用电设备等组成。在电力系统所使用到的这些电力设备中，会大量使用的到一种电气设备是变压器，其安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。变压器的作用是通过变换交流电压、电流实现能量的传递。总体上，变压器由铁芯和线圈组成，铁芯(也称磁芯)和线圈合称电力变压器本体，是建立磁场和传输电能的电路部分。铁芯是构成变压器的磁路，将一次电路的电能转化为磁能，又将该磁能转化为二次电路的电能，是能量传递的媒介体。铁芯是构成变压器的骨架，在其铁芯柱上套上带有绝缘的线圈，并且牢固地对它们支撑和压紧。线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级绕组(也称网侧绕组)，其余的绕组叫次级绕组(也称阀侧绕组)。当初级线圈中通有交流电流时，铁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器按相数分为单相和三相两大类。所述三相变压器，即指三个独立的绕组通过不同的接法使其输入三相交流电源，其输出亦为三相交流电源。目前，现有的三相变压器基本上由一个三柱铁芯或五柱铁芯和围绕在三柱铁芯或五柱铁芯中间三个上的一个主绕组(初级绕组)和三个次级绕组组成的单磁路结构(对三相变压器的每一个相而言)，三相一体式变压器网侧是联接交流电网侧，阀侧是联接直流输电网络侧，其各侧系统有3个绕组以构成三相联接。将三相绕组的首端和末端进行连接，并对称地引出三相首端，有两种连接方式：一种是把三相变压器三相绕组的一端接在一起，另一端引出，称为三相变压器星形连接或Y连接；另一种是依次将一相绕组的首端和另一相绕组末端连接成三角形，称为三相变压器三角形连接或D连接。在海上输电柔直项目中，网侧三相绕组为星形连接，而阀侧三相绕组为三角形连接。由于星形连接的三相变压器中绕组尾部接地，因而对绝缘水平的要求较低。与之相对，角连接三相变压器中各相绕组首尾端相连，绕组绝缘水平要求相同，这种角连接三相全绝缘变压器的绝缘水平要求比星形连接的三相变压器高，但其通常绕组绝缘水平在72.5kV以下，当然，国外有些设备的绕组绝缘水平可达到220kV。目前新兴的以模块化输电为特征的海上风电柔性直流输电项目，阀侧绕组绝缘水平要求高达500kV的电压等级，并且需要进行三角连接设计。如图8所示，在本领域中，现有的三角形连接三相变压器中，阀侧绕组通常为内置绕组，即相对于铁芯构架1的芯柱，网侧三相绕组2、3、4设置在阀侧绕组三相绕组5、6、7的外圆周侧，如图9所示，阀侧绕组三相绕组5、6、7的引线在各绕组的端部轴向引出，A相绕组5首端与B相绕6组尾端经第一引线56相连，B相绕组6首端与C相绕组7尾端经第二引线67相连，C相绕组7首端与A相绕组5尾端经第三引线75相连。公知地，绝缘水平要求越高，经过的路径对周围的铁件和绕组的影响越大，增加了保护难度。而像图8和图9所示的这种现有设计，阀侧绕组的引线弯折次数多，在弯折处区域电场强度幅值增大，并且需要配套的弯折形绝缘件，因而用于海上风电柔性直流输电项目的变压器绕组的设计难度很高，并且产品结构复杂、体积大、散热困难、损耗大，对绕组的制造材料、加工工艺和生产环境要求较高，增加了变压器的制造成本。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺点，本申请的专利技术人经过深入研究，提供了一种阀侧绕组为三角形连接的变压器。本技术要解决的技术问题是，当电力变压器在面对高电压的绝缘水平时，由于阀侧绕组的设计难度较大，因而使变压器结构复杂、体积大、散热困难、损耗大。为了解决上述技术问题，专利技术人提出以下技术方案。根据本技术的一个方面，提供一种三相变压器，该三相变压器的本体包括铁芯构架和绕组，其中：铁芯构架由沿第二方向设置的多个芯柱、沿与第二方向垂直的第一方向设置的第一构件以及沿第一方向设置的第二构件构成，多个芯柱的轴向第一端部与第一构件连接并固定，多个芯柱的轴向第二端部与第二构件连接并固定；多个芯柱中的第一芯柱、第二芯柱、第三芯柱中的每个芯柱的外表面上都分别套设网侧绕组和阀侧绕组，网侧绕组包括网侧A相绕组、网侧B相绕组、网侧C相绕组，阀侧绕组包括阀侧A相绕组、阀侧B相绕组、阀侧C相绕组，网侧A相绕组、网侧B相绕组、网侧C相绕组分别套设在第一芯柱、第二芯柱、第三芯柱的外表面上，并且阀侧A相绕组、阀侧B相绕组、阀侧C相绕组也分别套设在第一芯柱、第二芯柱、第三芯柱的外表面上，其特征在于：相对于第一芯柱而言，阀侧A相绕组套设网侧A相绕组的外表面上，相对于第二芯柱而言阀侧B相绕组位于网侧B相绕组的外表面上，相对于第三芯柱而言阀侧C相绕组位于网侧C相绕组的外表面上；第一引线连接阀侧A相绕组和阀侧B相绕组，第二引线连接阀侧B相绕组和阀侧C相绕组，第三引线连接阀侧C相绕组和阀侧A相绕组，从而使阀侧三相绕组形成三角形连接，并且第一引线、第二引线、第三引线分别从阀侧三相绕组引出时均为沿第一方向出线。根据本技术的优选实施方式，阀侧A相绕组的第一端部处的导线经由第一引线连接到阀侧B相绕组的第二端部处的导线；阀侧B相绕组的第一端部处的导线经由第二引线连接到阀侧C相绕组的第二端部；阀侧C相绕组的第一端部处的导线经由第三引线连接到阀侧A相绕组的第二端部。根据本技术的优选实施方式，阀侧A相绕组的第二端部处的导线经由第一引线连接到阀侧B相绕组的第一端部；阀侧B相绕组的第二端部处的导线经由第二引线连接到阀侧C相绕组的第一端部；阀侧C相绕组的第二端部处的导线经由第三引线连接到阀侧A相绕组的第一端部。根据本技术的优选实施方式，阀侧B相绕组的导线的缠绕方向L与阀侧A相绕组和阀侧C相绕组的缠绕方向K相反，从而使连接阀侧A相绕组与阀侧B相绕组的第一引线以及连接阀侧B相绕组与阀侧C相绕组的第二引线为直线布置。根据本技术的优选实施方式，多个芯柱的个数为三个或五个。根据本技术的优选实施方式，阀侧A相绕组与阀侧C相绕组连接的第三引线的布线方式为：第三引线分别从阀侧A相绕组和阀侧C相绕组引出后，途经阀侧A相绕组的第一端部处、阀侧B相绕组的第一端部处、阀侧C相绕组的第一端部处；或者第三引线分别从阀侧A相绕组和阀侧C相绕组引出后，途经阀侧A相绕组的第二端部处、阀侧B相绕组的第二端部处、阀侧C相绕组的第二端部处。根据本技术的另一个方面，提供一种三相变压器，该三相变压器的本体包括铁芯构架和绕组，其中：铁芯构架由沿第二方向设置的多个芯柱、沿与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相变压器，该三相变压器的本体(100)包括铁芯构架(1)和绕组，其中：/n所述铁芯构架(1)包括沿第二方向设置的多个芯柱、沿与第二方向垂直的第一方向设置的第一构件(16)以及沿第一方向设置的第二构件(17)，所述多个芯柱的轴向第一端部与所述第一构件(16)连接并固定，所述多个芯柱的轴向第二端部与所述第二构件(17)连接并固定；/n所述绕组包括网侧A相绕组(2)、网侧B相绕组(3)、网侧C相绕组(4)、阀侧A相绕组(5)、阀侧B相绕组(6)、阀侧C相绕组(7)，其中，所述多个芯柱包括第一芯柱(12)、第二芯柱(13)、第三芯柱(14)，所述网侧A相绕组(2)和所述阀侧A相绕组(5)套设在所述第一芯柱(12)的表面上，所述网侧B相绕组(3)和所述阀侧B相绕组(6)套设在所述第二芯柱(13)的表面上，所述网侧C相绕组(4)和所述阀侧C相绕组(7)套设在所述第三芯柱(14)的表面上，/n其特征在于：/n所述阀侧A相绕组(5)套设于所述网侧A相绕组(2)的外表面上，所述阀侧B相绕组(6)套设于所述网侧B相绕组(3)的外表面上，所述阀侧C相绕组(7)套设于所述网侧C相绕组(4)的外表面上；/n所述绕组包括连接所述阀侧A相绕组(5)和所述阀侧B相绕组(6)的第一引线(56a、56b、56c、56d)、连接所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)的第二引线(67a、67b、67c、67d)、连接所述阀侧C相绕组(7)和所述阀侧A相绕组(5)的第三引线(75a、75b、75c、75d)，从而使所述阀侧A相绕组(5)、所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)形成三角形连接，/n其中，所述第一引线(56a、56b、56c)从所述阀侧A相绕组(5)、所述第二引线(67a、67b、67c)从所述阀侧B相绕组(6)、所述第三引线(75a、75b、75c)从所述阀侧C相绕组(7)沿第一方向引出；或者，连接所述阀侧A相绕组(5)和所述阀侧B相绕组(6)的所述第一引线(56d)分别从所述阀侧A相绕组(5)和所述阀侧B相绕组(6)沿第一方向引出，连接所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)的所述第二引线(67d)分别从所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)沿第一方向引出，连接所述阀侧C相绕组(7)和所述阀侧A相绕组(5)的所述第三引线(75d)从所述阀侧A相绕组(5)沿第二方向引出或者从所述阀侧C相绕组(7)沿第二方向引出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种三相变压器，该三相变压器的本体(100)包括铁芯构架(1)和绕组，其中：
所述铁芯构架(1)包括沿第二方向设置的多个芯柱、沿与第二方向垂直的第一方向设置的第一构件(16)以及沿第一方向设置的第二构件(17)，所述多个芯柱的轴向第一端部与所述第一构件(16)连接并固定，所述多个芯柱的轴向第二端部与所述第二构件(17)连接并固定；
所述绕组包括网侧A相绕组(2)、网侧B相绕组(3)、网侧C相绕组(4)、阀侧A相绕组(5)、阀侧B相绕组(6)、阀侧C相绕组(7)，其中，所述多个芯柱包括第一芯柱(12)、第二芯柱(13)、第三芯柱(14)，所述网侧A相绕组(2)和所述阀侧A相绕组(5)套设在所述第一芯柱(12)的表面上，所述网侧B相绕组(3)和所述阀侧B相绕组(6)套设在所述第二芯柱(13)的表面上，所述网侧C相绕组(4)和所述阀侧C相绕组(7)套设在所述第三芯柱(14)的表面上，
其特征在于：
所述阀侧A相绕组(5)套设于所述网侧A相绕组(2)的外表面上，所述阀侧B相绕组(6)套设于所述网侧B相绕组(3)的外表面上，所述阀侧C相绕组(7)套设于所述网侧C相绕组(4)的外表面上；
所述绕组包括连接所述阀侧A相绕组(5)和所述阀侧B相绕组(6)的第一引线(56a、56b、56c、56d)、连接所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)的第二引线(67a、67b、67c、67d)、连接所述阀侧C相绕组(7)和所述阀侧A相绕组(5)的第三引线(75a、75b、75c、75d)，从而使所述阀侧A相绕组(5)、所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)形成三角形连接，
其中，所述第一引线(56a、56b、56c)从所述阀侧A相绕组(5)、所述第二引线(67a、67b、67c)从所述阀侧B相绕组(6)、所述第三引线(75a、75b、75c)从所述阀侧C相绕组(7)沿第一方向引出；或者，连接所述阀侧A相绕组(5)和所述阀侧B相绕组(6)的所述第一引线(56d)分别从所述阀侧A相绕组(5)和所述阀侧B相绕组(6)沿第一方向引出，连接所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)的所述第二引线(67d)分别从所述阀侧B相绕组(6)和所述阀侧C相绕组(7)沿第一方向引出，连接所述阀侧C相绕组(7)和所述阀侧A相绕组(5)的所述第三引线(75d)从所述阀侧A相绕组(5)沿第二方向引出或者从所述阀侧C相绕组(7)沿第二方向引出。


2.如权利要求1所述的三相变压器，其特征在于，
构成所述阀侧A相绕组(5)的导线的在所述阀侧A相绕组(5)的第一端部处的部分经由所述第一引线(56a、56b、56c)电连接到构成所述阀侧B相绕组(6)的导...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁，迟主升，李林达，
申请(专利权)人：广州西门子变压器有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44