專利名稱：油田用低阻抗節(jié)能變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器。具體說(shuō)是油田上用來(lái)給帶動(dòng)抽油機(jī)的永磁電機(jī)供電用的低阻抗節(jié)能變壓器。
背景技術(shù)：
眾所周知，油田是一個(gè)用電大戶，電費(fèi)在采油成本中比重較大。因此，油田機(jī)采系統(tǒng)的節(jié)能工作對(duì)于降低采油成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。目前，油田普遍采用的是機(jī)械采油方法，它是通過(guò)抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將原油源源不斷地從地下抽到地面。其中，抽油機(jī)的負(fù)載是不斷變化的，其變化周期也很短，一般梁式抽油機(jī)每分鐘有4～12沖次(周期)，每一個(gè)沖次中負(fù)載變化兩次，而且重載工作的時(shí)間很短。抽油機(jī)的這種特殊工況，導(dǎo)致與之配套的異步電動(dòng)機(jī)的功率留有較大的功率裕度，造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象。比如，油田上抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的功率大多在55kw，但其平均負(fù)載只有20kw左右。為解決這一問(wèn)題，近年來(lái)有人開(kāi)發(fā)出了抽油機(jī)專用的永磁同步電動(dòng)機(jī)，使負(fù)載率提高到80％左右，并逐漸在油田推廣應(yīng)用。雖然永磁同步電動(dòng)機(jī)具有運(yùn)行效率高、運(yùn)行功率因數(shù)高、啟動(dòng)力矩大、過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但永磁電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流較大、是正常運(yùn)行電流的8～14倍，使得與抽油機(jī)配套的變壓器的容量并沒(méi)有減小。比如，11kw的永磁電動(dòng)機(jī)，需要配套50KVA的變壓器才能啟動(dòng)起來(lái)。使得變壓器依然存在著“大馬拉小車”的不合理用電現(xiàn)象，造成電能的浪費(fèi)和設(shè)備投資的增加。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種油田用低阻抗節(jié)能變壓器。這種低阻抗節(jié)能變壓器，能消除“大馬拉小車”的不合理現(xiàn)象，既可節(jié)約電能，又可減少設(shè)備投資。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案本實(shí)用新型的油田用低阻抗節(jié)能變壓器，包括鐵芯，該鐵芯為圓柱形，其外面有內(nèi)隔離筒，內(nèi)隔離筒的外面繞有低壓線圈，低壓線圈外面有外隔離筒，外隔離筒外面繞有高壓線圈。低、高壓線圈兩端分別有低、高壓端圈，低、高壓線圈同一端的低、高壓端圈外面有成形壓板。其特點(diǎn)是所說(shuō)高、低壓線圈采用套繞工藝加工而成。低壓線圈與外隔離筒間有若干軸向撐條，該若干軸向撐條沿著低壓線圈與外隔離筒間的圓周方向均布。所說(shuō)內(nèi)隔離筒為酚醛紙筒。
采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)由于本實(shí)用新型是在通過(guò)電磁計(jì)算、算出能夠滿足啟動(dòng)特性的電磁計(jì)算方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)降低變壓器的阻抗電壓來(lái)滿足啟動(dòng)特性的要求，使變壓器的容量大大降低。據(jù)計(jì)算，與傳統(tǒng)變壓器相比，可降低40～50％。從而大幅度提高了變壓器的負(fù)載率，降低了空耗，既節(jié)約了電能，又降低了新建油井的一次投資。
由于本實(shí)用新型的油田用低阻抗節(jié)能變壓器，其高、低壓線圈采用套繞工藝加工而成。低壓線圈與外隔離筒間有若干軸向撐條，該若干軸向撐條沿著低壓線圈與外隔離筒間的圓周方向均布。所說(shuō)內(nèi)隔離筒為酚醛紙筒。通過(guò)增強(qiáng)高、低壓線圈的機(jī)械結(jié)構(gòu)，滿足了由于阻抗電壓降低而增加的抗突發(fā)短路應(yīng)力要求。


圖1是本實(shí)用新型的油田用低阻抗節(jié)能變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的1/4橫剖面示意圖；圖3是線圈短路時(shí)的受力作用方向示意圖。
具體實(shí)施方式
先通過(guò)電磁計(jì)算、算出能夠滿足啟動(dòng)特性的電磁計(jì)算方案，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)降低變壓器的阻抗電壓滿足啟動(dòng)特性的要求，使變壓器的容量大大降低。據(jù)計(jì)算，與傳統(tǒng)變壓器相比，可降低40～50％。然后通過(guò)增強(qiáng)高、低壓線圈的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)滿足由于阻抗電壓降低而增加的抗突發(fā)短路應(yīng)力要求。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的油田用低阻抗節(jié)能變壓器含有鐵芯2，該鐵芯為圓柱狀，其外面套有內(nèi)隔離筒3。所說(shuō)內(nèi)隔離筒3為酚醛紙筒。內(nèi)隔離筒3的外面繞有低壓線圈1，低壓線圈1的外面套有外隔離筒7。所說(shuō)外隔離筒7為紙筒，其與低壓線圈1之間設(shè)置有若干軸向撐條9，該若干軸向撐條沿著低壓線圈1和外隔離筒7的圓周方向均布。外隔離筒7的外面繞有高壓線圈8，該高壓線圈與低壓線圈1間采用套繞工藝?yán)@制。在低壓線圈1的兩端和高壓線圈8的兩端分別設(shè)置有低、高壓成形端圈5和6，高、低壓線圈1和8同一端的高、低壓成形端圈5和6外面設(shè)置有成形壓板4，該成形壓板是用電工層壓木制成。
如圖3所示，內(nèi)隔離筒3采用酚醛紙筒，可用來(lái)承受低壓線圈1的幅向短路力F1。高、低壓成形端圈6和5可用來(lái)改善軸向力的分布，增加對(duì)軸向力F2的承受能力。若干軸向撐條9均勻分布與高、低壓線圈1、和8之間，可增加高、低壓線圈8和1的抗短路能力。所說(shuō)的外隔離筒7緊緊包繞在軸向撐條9外圍，可增加線圈的電氣強(qiáng)度和對(duì)軸向撐條9的固定作用。而成形壓板4則是用來(lái)增加軸向受力面和變壓器的機(jī)械強(qiáng)度。
權(quán)利要求1.油田用低阻抗節(jié)能變壓器，包括鐵芯(2)，該鐵芯為圓柱形，其外面有內(nèi)隔離筒(3)，內(nèi)隔離筒(3)的外面繞有低壓線圈(1)，低壓線圈(1)外面有外隔離筒(7)，外隔離筒(7)外面繞有高壓線圈(8)；低、高壓線圈(1、8)兩端分別有低、高壓成形端圈(5、6)，低、高壓線圈(1、8)同一端的低、高壓成形端圈(5、6)外面有成形壓板(4)；其特征在于所說(shuō)高、低壓線圈(8、1)采用套繞工藝加工而成；低壓線圈(1)與外隔離筒(7)間有若干軸向撐條(9)，該若干軸向撐條沿著低壓線圈(1)與外隔離筒(7)間的圓周方向均布；所說(shuō)內(nèi)隔離筒(3)為酚醛紙筒。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種油田用低阻抗節(jié)能變壓器。它包括鐵芯，該鐵芯為圓柱形，其外面有內(nèi)隔離筒，內(nèi)隔離筒的外面繞有低壓線圈，低壓線圈外面有外隔離筒，外隔離筒外面繞有高壓線圈。低、高壓線圈兩端分別有低、高壓端圈，低、高壓線圈同一端的低、高壓端圈外面有成形壓板。其特點(diǎn)是所說(shuō)高、低壓線圈采用套繞工藝加工而成。低壓線圈與外隔離筒間有若干軸向撐條，該若干軸向撐條沿著低壓線圈與外隔離筒間的圓周方向均布。所說(shuō)內(nèi)隔離筒為酚醛紙筒。這種低阻抗節(jié)能變壓器，能消除“大馬拉小車”的不合理現(xiàn)象，既可節(jié)約電能，又可減少設(shè)備投資。適用于給帶動(dòng)抽油機(jī)的永磁電機(jī)供電。
文檔編號(hào)H01F27/32GK2817018SQ20052007412
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者陳爾奎, 劉輝, 崔建江, 劉卿 申請(qǐng)人:陳爾奎, 劉輝, 崔建江, 劉卿