專利名稱：1100kV以上變壓器/電抗器的器身結構及其變壓器/電抗器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于變壓器或電抗器技術領域，具體涉及一種
llOOkV以上(含1100KV)電壓等級的變壓器/電抗器的器身結構以及 具有這種器身結構的變壓器/電抗器。
背景技術：
目前國內(nèi)外1100kV變壓器或電抗器均采用如圖1、 2所示的雙 柱器身結構，這種變壓器或電抗器在分成兩柱后，電壓可降為原來電 壓的一半，因而可用現(xiàn)有的500kV變壓器或電抗器技術進行設計制 造，因為雙柱器身結構的技術成熟，制造風險小。但是，采用雙柱器 身結構對變壓器/電抗器端部絕緣要求高，且串連芯柱電位衰減震蕩， 連線在運行中會出現(xiàn)電壓諧振。當將50nS操作波加在變壓器首端 時，連線的震蕩電位會高于首端電壓的好幾倍，危及電網(wǎng)的安全。
另外，雙柱器身結構的變壓器器身體積較大，如圖2中示出的 型號為BKD-320000/1100的電抗器，包括高壓套管在內(nèi)，該雙柱器身 結構變壓器的安裝基礎平臺11的尺寸就為7134X3754mm，體積較大， 給運輸帶來極大不便。此外，這種雙柱結構的套管高壓包與變壓器油 箱分離，且單獨支立，套管內(nèi)部放置的出線絕緣復雜，所使用原材料 較多，材料損耗多，制造成本高。
隨著變壓器容量的不斷增大，采用雙柱結構的變壓器中漏磁現(xiàn) 象越來越嚴重，而隨著電壓升高對電場的要求也越高，對均分油隙(此 油隙指線圈對地電位的油隙， 一般采用紙板分割油隙)的要求越高， 現(xiàn)有器身結構的變壓器缺點越發(fā)明顯，越來越難以滿足客戶的需要。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中超大容量變壓器/電抗器中雙柱器身結構所存在的上述不足，提供一種體積小、不 會產(chǎn)生部絕緣問題的1100kV以上變壓器/電抗器的器身結構及其變 壓器/電抗器，以解決變壓器運行中的電壓諧振，并且降低生產(chǎn)成本。
解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是該1100kV以上變 壓器/電抗器的器身結構采用單柱器身結構。采用單柱器身結構的變 壓器或電抗器可以徹底解決變壓器運行中的電壓諧振，同時可減小變 壓器/電抗器的體積，降低材料損耗。
所述單柱器身結構包括鐵心柱、繞在鐵心柱上的線圈、設于鐵 心柱上下兩端的口字形軛，所述鐵心柱在兩個口字形軛的對稱中心形 成芯柱。
優(yōu)選的是，所述鐵心柱由多段鐵心餅壘疊在一起組成，鐵心柱 上、下端部的兩段鐵心餅為大鐵心餅，所述兩個大鐵心餅在線圈的上、 下端部，大鐵心餅的外徑大于或等于線圈的中徑。
在鐵心柱上方的口字形軛上設有上夾件，在鐵心柱下方的口字 形軛下方設有下夾件，所述上夾件和下夾件將上、下兩個口字形軛夾 緊。
有穿心大螺桿穿過上夾件和下夾件將上、下兩個口字形軛、鐵 心柱緊固在一起。
本實用新型器身結構中，線圈的接線方式為從其中部進線，從 線圈的兩端部出線。
一種變壓器/電抗器，包括有器身、高壓套管以及變壓器/電抗 器油箱，其器身結構采用上述變壓器/電抗器的器身結構。
在該變壓器/電抗器中，所述高壓套管和變壓器/電抗器油箱連 為一體，機械強度好。
本實用新型變壓器/電抗器可以徹底解決現(xiàn)有的雙柱器身結構 中雙柱連線在運行中的電壓諧振，并且采用的絕緣措施簡單可靠。鐵 心柱上下兩段為大鐵心餅結構，可充分吸收漏磁，減小變壓器油箱的
漏磁，變壓器油箱溫升不超過IOK，從而無需另外采取磁屏蔽措施。 本實用新型的單柱器身結構變壓器在軸向場強、餅間梯度等方 面都優(yōu)于雙柱器身結構。在保證絕緣裕度的情況下，包括冷卻系統(tǒng)在內(nèi)的單柱器身結構變壓器的總重量及占地面積比同等容量、電壓等級
的雙柱器身變壓器的器身小1/2，可節(jié)省原材料2/5，總損耗減小30%， 運輸方便，有利于節(jié)能降耗。
圖1是現(xiàn)有技術變壓器中線圈出線方式的結構示意圖
圖2是現(xiàn)有技術變壓器器身放置在基礎平臺上的結構簡圖
圖3是本實用新型線圈出線方式的結構示意圖
圖4是本實用新型器身放置在變壓器基礎平臺上的結構簡圖
圖5是本實用新型電抗器的外形圖
圖6是本實用新型器身的結構示意圖
圖中1-口字形軛 2-鐵心柱 3-線圈 4-大鐵心餅 5-上夾 件 6-下夾件 7-絕緣紙 8-變壓器/電抗器油箱 9-高壓套管 10-變壓器器身11-基礎平臺
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
以下實施例為本實用新型的非限定性實施例。
本實用新型中的變壓器器身采用單柱器身結構。如圖6所示， 本實施例變壓器中，變壓器器身IO包括口字形軛1、鐵心柱2、線圈 3、上夾件5和下夾件6。
線圈3繞在鐵心柱2上，線圈3的外側用絕緣紙7包裹。鐵心 柱2上下兩端各有一個口字形軛1，所述鐵心柱2由多段鐵心餅壘疊 在一起組成，鐵心柱2壘疊在上下兩個口字形軛1的對稱中心形成芯 柱。鐵心柱2上、下端部的兩段鐵心餅稱為大鐵心餅4，所述兩個大 鐵心餅4分別位于線圈3的上、下兩端部，大鐵心餅4的外徑大于或 等于線圈的中徑。在鐵心柱2上方的口字形軛上設有上夾件5，在鐵 心柱2下方的口字形軛下方設有下夾件6，所述上夾件和下夾件將上、 下兩個口字形軛l夾緊。有穿心大螺桿穿過上夾件5和下夾件6將上、 下兩個口字形軛l、鐵心柱2緊固在一起。如圖5所示，整個變壓器器身放置在變壓器油箱8內(nèi)。
本實施例中，由于大鐵心餅4的外徑大于鐵心餅2的外徑，該 大鐵心餅4可收集線圈端部的磁通量，減少漏磁，從而減少變壓器油 箱8以及其他結構元件中的磁通量，并使磁通量均勻分布，從而降低 噪聲、振動和鐵心中的損耗。大鐵心餅4還可降低變壓器油箱8、其 它金屬結構、以及線圈3中的漏磁損耗。因此，變壓器油箱8溫升小 (不超過10K)，不需磁屏蔽。
本實用新型變壓器采用單柱器身結構，因此本實施例中變壓器 的外形尺寸僅為4208mraX3348mm (如圖4所示)，比同容量的雙柱 器身結構變壓器的基礎尺寸小很多，從而使運輸更加方便，而且機械 強度高。
如圖3所示，本實用新型變壓器的接線方式是從線圈中部進線， 從線圈的兩端部出線。而雙器身結構的變壓器是從線圈中部進線，從 線圈中部出線。由于本實用新型這種單柱器身結構的變壓器的電場分 布比雙柱結構的變壓器的電場分布簡單，出線絕緣也比較簡單，因此， 不存在端部絕緣問題，也沒有電壓諧振問題。
如圖5所示，本實施例中，高壓套管9與變壓器油箱8連為一 體，這種結構可提高變壓器油箱8的機械強度。在設計本實用新型單 柱器身變壓器時，還要根據(jù)對地電位的距離不同考慮線圈3對鐵心柱 2、變壓器油箱8的主絕緣，線圈3的縱絕緣，使它們滿足變壓器的 設計要求。其中，線圈3的縱絕緣需要滿足縱向電容的要求，設計縱 絕緣時，首先根據(jù)一般規(guī)律確定線圈結構形式和匝絕緣厚度及線餅間 絕緣油道的大小，然后要對初步確定的線圈進行電壓分布計算，并進 行沖擊測量，經(jīng)校核需要符合線圈的熱性能及短路強度的要求。
本實施例變壓器中采用降低油箱振動系統(tǒng)，其振動幅度最大為 85nm，振動頻率為70Hz、 110Hz，從而避開100Hz危害大區(qū)。在不 外加隔聲墻時，變壓器的噪聲為82dB (A)，外加隔聲墻時可降低噪 聲10-15dB (A)。此結構變壓器與不使用噪聲屏蔽和擋板的同等容 量和電壓等級的雙柱器身變壓器或電抗器相比，可降低電抗器聲功率 級4-5dB (A)。
權利要求1.一種1100kV以上變壓器/電抗器的器身結構，其特征在于采用單柱器身結構。
2. 根據(jù)權利要求1所述的變壓器/電抗器的器身結構，其特征 在于所述單柱器身結構包括鐵心柱(2)、繞在鐵心柱(2)上的線圈(3)、設于鐵心柱(2)上下兩端的口字形軛(1)，所述鐵心柱(2) 在兩個口字形軛(1)的對稱中心形成芯柱。
3. 根據(jù)權利要求2所述的變壓器/電抗器的器身結構，其特征 在于所述鐵心柱(2)由多段鐵心餅壘疊在一起組成，鐵心柱(2)上、 下端部的兩段鐵心餅為大鐵心餅(4)，所述兩個大鐵心餅(4)在線 圈(3)的上、下端部，大鐵心餅(4)的外徑大于或等于線圈(3) 的中徑。
4. 根據(jù)權利要求3所述的變壓器/電抗器的器身結構，其特征 在于在鐵心柱上方的口字形軛上設有上夾件(5)，在鐵心柱(2)下 方的口字形軛下方設有下夾件(6)，所述上夾件(5)和下夾件(6) 將上、下兩個口字形軛(1)夾緊。
5. 根據(jù)權利要求4所述的變壓器/電抗器的器身結構，其特征 在于有穿心大螺桿穿過上夾件(5)和下夾件(6)將上、下兩個口字 形軛(1)、鐵心柱(2)緊固在一起。
6. 根據(jù)權利要求1所述的變壓器/電抗器的器身結構，其特征 在于所述線圈(3)的接線方式為從其中部進線，從線圈的兩端部出 線。
7. —種變壓器/電抗器，包括有變壓器/電抗器器身、高壓套管(9)以及變壓器/電抗器油箱(8)，其特征在于變壓器/電抗器器身 采用權利要求l一6之一所述的變壓器/電抗器的器身結構。
8.根據(jù)權利要求7所述的變壓器/電壓器，其特征在于所述高 壓套管(9)和變壓器/電抗器油箱(8)連為一體。
專利摘要本實用新型涉及一種用于1100kV及以上容量的變壓器/電抗器的器身結構，其采用單柱器身結構。這種單柱器身結構的變壓器或電抗器避免了運行中的電壓諧振，絕緣簡單，制造成本低，而且漏磁小，油箱溫升不超過10K，不需磁屏蔽。該變壓器器身結構比相同容量、電壓等級的雙柱器身變壓器器身小1/2，節(jié)省原材料2/5，總損耗減小30％，運輸方便，有利于節(jié)能降耗。
文檔編號H01F27/14GK201408632SQ20092014941
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者譚文利, 龔筱琦 申請人:特變電工衡陽變壓器有限公司