一種卷鐵芯穿心式升流器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種卷鐵芯穿心式升流器，包括底座，設(shè)于所述底座上的中部留有穿心孔的外殼，同中心設(shè)于所述外殼內(nèi)的鐵芯；所述鐵芯為內(nèi)徑大于1m的圓環(huán)卷鐵芯，所述卷鐵芯外沿與其圓周垂直的方向包繞有環(huán)氧布帶，所述環(huán)氧布帶外沿與所述卷鐵芯圓周垂直的方向均勻分組繞制有原邊繞組；所述外殼下部一側(cè)設(shè)有分別與所述原邊繞組兩端相連的輸入套管和輸出套管。本實用新型提供的技術(shù)方案消除了傳統(tǒng)鐵芯的橫向、縱向的接縫，減小了磁阻和損耗，大大降低了噪聲，具有良好的沖擊電壓波分布和足夠的短路承受能力，窗口尺寸大，可用于特高壓設(shè)備，尤其是特高壓GIS設(shè)備、套管等設(shè)備全電壓全電流復(fù)合試驗。
【專利說明】一種卷鐵芯穿心式升流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種卷鐵芯穿心式升流器，具體講涉及一種特高壓設(shè)備全電壓、全電流復(fù)合試驗用卷鐵芯穿心式升流器。

【背景技術(shù)】
[0002]電力設(shè)備在運行過程中長期承受工作電壓和工作電流，即存在電一熱聯(lián)合場效應(yīng)，電壓對設(shè)備絕緣材料的電破壞，電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)對設(shè)備運行性能和老化性能的降低。而對電力設(shè)備這些性能檢測往往受到各種條件的限制，目前對電力設(shè)備的高電壓絕緣試驗和電流檢測是分開進行的，并未進行電壓電流綜合檢測，檢測環(huán)境存在一定的局限性，檢測環(huán)境與實際運行工況存在較大的差異。
[0003]為了確保電網(wǎng)運行安全，對于新的電力設(shè)備一般要求經(jīng)過I年或數(shù)年的“掛網(wǎng)試運行”，以證明設(shè)備運行狀態(tài)后，方可用于電網(wǎng)。這種方式對于較低電壓等級(如l1kv、220kV)的設(shè)備是可行的，但對于500kV及以上電網(wǎng)，設(shè)備質(zhì)量事故所帶來的經(jīng)濟損失，影響范圍是不可接受的，因此電網(wǎng)運行部門一方面對設(shè)備的選用更加慎重，另一方面更不會貿(mào)然為新研制的設(shè)備提供掛網(wǎng)試運行。
[0004]因此，“掛網(wǎng)試運行”只能在試驗室完成，即建立試驗回路，對考核設(shè)備施加工作電壓的同時施加工作電流。高電壓等級的電力設(shè)備容量一般較大，其通流能力達到幾千安，采用大容量電源、大負載并將被考核設(shè)備串聯(lián)接入回路而實現(xiàn)高電壓、大電流綜合檢測的辦法成本高，技術(shù)難度大。因此，將試驗電壓、試驗電流分別獨立施加的辦法，對于試驗回路所需電壓，可通過試驗變壓器獲得，而對于試驗回路所需的大電流則通過套裝在設(shè)備外的穿心式升流器及其他與之連接的調(diào)壓器、電容器等獲得。
[0005]對于特高壓GIS設(shè)備、特高壓套管等設(shè)備而言，由于試驗回路尺寸大，其交流阻抗大，且特高壓設(shè)備額定電流大(目前國內(nèi)特高壓GIS設(shè)備額定電流達6300A)，要實現(xiàn)特高壓設(shè)備長期通流試驗，要求升流器輸出端口電壓高，容量大。同時，為實現(xiàn)特高壓GIS等設(shè)備的全電壓全電流復(fù)合試驗，需要將升流器與被試設(shè)備的高電位隔離，這就要求特高壓GIS母線或套管能夠穿過升流器，升流器鐵芯窗口直徑應(yīng)達到Im以上。然而，增加升流器鐵芯窗口直徑，將降低穿心式升流器原邊與副邊(即試驗回路)的耦合程度，降低效率，增加鐵芯重量，與此同時存在鐵芯加工、繞組繞制、絕緣處理、安裝固定等技術(shù)難題。
[0006]另外，現(xiàn)有的穿心式升流器原邊鐵芯一般采用硅鋼片疊裝而成，鐵芯窗口為方形，繞組包繞在鐵芯外，鐵芯側(cè)面采用斜開口方式，鐵芯可打開，以便于試驗回路安裝，但采用這種結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生漏磁，磁阻增加，而且窗口尺寸小，輸出容量小，不適用于特高壓設(shè)備包括特高壓GIS設(shè)備/特高壓套管等設(shè)備的全電壓全電流復(fù)合試驗。
實用新型內(nèi)容
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本實用新型提供一種卷鐵芯穿心式升流器。
[0008]本實用新型提供的技術(shù)方案是:一種卷鐵芯穿心式升流器，包括底座，設(shè)于所述底座上的中部留有穿心孔的外殼，同中心設(shè)于所述外殼內(nèi)的鐵芯；其改進之處在于:所述鐵芯為內(nèi)徑大于Im的圓環(huán)卷鐵芯，所述卷鐵芯外沿與其圓周垂直的方向包繞有環(huán)氧布帶，所述環(huán)氧布帶外沿與所述卷鐵芯圓周垂直的方向均勻分組繞制有原邊繞組；所述外殼下部一側(cè)設(shè)有分別與所述原邊繞組兩端相連的輸入套管和輸出套管。
[0009]優(yōu)選的，所述底座上設(shè)有用于安裝所述卷鐵芯的安裝件。
[0010]進一步，所述安裝件包括固定在所述底座上的安裝底腳、以及由所述安裝底腳固定的絕緣支撐臺，所述絕緣支撐臺的頂部呈與所述卷鐵芯的形狀和大小相適應(yīng)的圓弧形凹槽結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步，所述安裝底腳采用不銹鋼制作，所述安裝底腳通過螺栓固定在所述底座上；所述卷鐵芯通過螺桿同軸固定在所述圓弧形凹槽上。
[0012]優(yōu)選的，所述外殼為不銹鋼鐘罩式外殼，所述外殼上設(shè)有百葉窗，所述百葉窗位于所述外殼上部中間。
[0013]優(yōu)選的，所述外殼內(nèi)還安裝有冷卻風(fēng)機；所述冷卻風(fēng)機固定在所述底座兩側(cè)。
[0014]優(yōu)選的，所述原邊繞組上設(shè)置有中間抽頭，所述外殼下部一側(cè)的輸入套管和輸出套管之間安裝有中間抽頭套管。
[0015]優(yōu)選的，所述卷鐵芯由帶狀硅鋼片沿其圓周方向卷繞制成；所述卷鐵芯兩端的圓環(huán)面上同軸安裝有環(huán)氧圈；所述環(huán)氧圈位于所述卷鐵芯和所述環(huán)氧布帶之間；所述環(huán)氧圈的邊緣經(jīng)倒圓處理，使所述環(huán)氧布帶纏繞所述卷鐵芯時過渡圓滑。
[0016]優(yōu)選的，所述卷鐵芯的內(nèi)環(huán)面上同軸設(shè)置有用于固定原邊繞組的環(huán)氧襯筒，所述環(huán)氧襯筒的直徑等于所述外殼中部的穿心孔直徑。
[0017]優(yōu)選的，所述原邊繞組與所述環(huán)氧布帶之間設(shè)有與所述原邊繞組的繞線垂直的絕緣撐條，所述絕緣撐條外包繞有PET薄膜。
[0018]與最接近的技術(shù)方案相比，本實用新型具有如下顯著進步:
[0019]I)本實用新型所述卷鐵芯穿心式升流器原邊采用卷鐵芯，無需沖剪、無沖孔，消除了傳統(tǒng)鐵芯的橫向、縱向的接縫，減小磁阻和損耗，可充分利用硅鋼片的晶粒取向性，消除因磁路與硅鋼片的取向不一致所增加的損耗，并大大降低了噪聲；
[0020]2)本實用新型所述卷鐵芯穿心式升流器原邊繞組采用環(huán)型均勻分布繞制，具有良好的沖擊電壓波分布，具有足夠的短路承受能力；
[0021]3)本實用新型所述卷鐵芯穿心式升流器輸出電壓高，輸出容量大，同時在輸入繞組上設(shè)置有中間抽頭，電壓比具有兩種選擇，更具靈活性，更適用于大尺寸、大電流試驗回路；
[0022]4)本實用新型所述卷鐵芯穿心式升流器具有足夠大的窗口直徑(窗口內(nèi)徑大于Im)，特高壓GIS母線或特高壓套管可直接穿過升流器，可以實現(xiàn)升流器與被試設(shè)備高電位的隔離，在為被試特高壓GIS、特高壓套管及與之串聯(lián)的其他特高壓設(shè)備施加高電壓的同時通過本實用新型所述的升流器感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)特高壓設(shè)備的全電壓、全電流復(fù)合試驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1卷鐵芯穿心式升流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1中卷鐵芯和原邊繞組的主視圖；
[0025]圖3為圖1中卷鐵芯和原邊繞組的側(cè)視圖；
[0026]圖4為圖3中A區(qū)的放大圖；
[0027]其中1-底座2-安裝底腳3-絕緣支撐臺4-鐵芯5-原邊繞組6_輸入套管7-輸出套管8-中間抽頭套管9-環(huán)氧襯筒10-外殼11-冷卻風(fēng)機12-環(huán)氧布帶13-環(huán)氧圈14-絕緣撐條15-中間抽頭引線16-百葉窗。

【具體實施方式】
[0028]為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合說明書附圖和實例對本實用新型的內(nèi)容做進一步的說明。
[0029]本實用新型提供的卷鐵芯穿心式升流器，額定容量為380kVA，額定輸出電流為8000A,額定輸出電壓為47.5V,內(nèi)部窗口直徑為1.08m,如圖1所示。
[0030]本升流器主要包括底座I，安裝底腳2，絕緣支撐臺3，鐵芯4，繞組5，輸入套管6，輸出套管7，中間抽頭套管8，環(huán)氧襯筒9，外殼10，冷卻風(fēng)機11等。
[0031]安裝底腳2采用不銹鋼材料制成，將其通過絕緣螺栓固定于底座I上。在安裝底腳2上安裝絕緣支撐臺3，絕緣支撐臺3頂部為圓弧形凹槽結(jié)構(gòu)，通過絕緣螺桿將鐵芯4和繞組5固定在絕緣支撐臺3上。
[0032]采用成卷的硅鋼片按照所需的寬度和窗口內(nèi)孔直徑直接卷制形成環(huán)形鐵芯4，硅鋼片無需沖剪、無沖孔，消除了傳統(tǒng)鐵芯的橫向、縱向的接縫，有利于減小磁阻和損耗，可充分利用了硅鋼片的晶粒取向性，消除因磁路與硅鋼片的取向不一致所增加的損耗，并大大降低噪聲。
[0033]圖2為鐵芯和繞組的主視圖，圖3的下部分為鐵芯和繞組的整體側(cè)視圖，圖3上部分為鐵芯和繞組橫斷面的側(cè)視圖。
[0034]如圖2、圖3、圖4所示:鐵芯4整體包繞起絕緣作用的環(huán)氧布帶12 ;鐵芯4前后兩端的圓環(huán)面上墊環(huán)氧圈13，環(huán)氧圈邊緣進過倒圓處理，使環(huán)氧布帶過渡圓滑。
[0035]原邊繞組5在圓周上均勻分組繞制，在鐵芯4外的環(huán)氧布帶12與繞組之間布置絕緣撐條14，絕緣撐條在安裝前包繞PET薄膜，原邊繞組繞在PET薄膜上。
[0036]繞組5輸入端與輸出端分別與輸入端套管6，輸出端套管7連接。在繞組上增加中間抽頭，可降低升流器原邊和副邊的電壓比，從而提高升流器輸出電壓，中間抽頭通過引線15與中間抽頭套管8連接。對于更大尺寸的試驗回路，需要更高輸出電壓時，可將原邊輸入電壓施加在中間抽頭套管8與輸出端套管7之間。
[0037]在由鐵芯4和繞組5構(gòu)成的環(huán)形線圈內(nèi)側(cè)安裝環(huán)氧襯筒9，該襯筒一方面用于線圈定位和固定并將線圈與外部空間隔離，另一方面便于在被試設(shè)備穿過升流器時，保護內(nèi)部繞組不被碰撞。環(huán)氧襯筒9與升流器外殼10接縫處采用密封膠密封。
[0038]升流器外殼10為鐘罩式結(jié)構(gòu)，為避免產(chǎn)生渦流損耗，采用不銹鋼制作，側(cè)面布置百葉窗16，可以起到通風(fēng)、防水作用。考慮到本升流器電流大，發(fā)熱量較大，在升流器底部設(shè)置冷卻風(fēng)機11。
[0039]以上僅為本實用新型的實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均在申請待批的本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種卷鐵芯穿心式升流器，包括底座，設(shè)于所述底座上的中部留有穿心孔的外殼，同中心設(shè)于所述外殼內(nèi)的鐵芯；其特征在于:所述鐵芯為內(nèi)徑大于lm的圓環(huán)卷鐵芯，所述卷鐵芯外沿與其圓周垂直的方向包繞有環(huán)氧布帶，所述環(huán)氧布帶外沿與所述卷鐵芯圓周垂直的方向均勻分組繞制有原邊繞組；所述外殼下部一側(cè)設(shè)有分別與所述原邊繞組兩端相連的輸入套管和輸出套管。
2.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述底座上設(shè)有用于安裝所述卷鐵芯的安裝件。
3.如權(quán)利要求2所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述安裝件包括固定在所述底座上的安裝底腳、以及由所述安裝底腳固定的絕緣支撐臺，所述絕緣支撐臺的頂部呈與所述卷鐵芯的形狀和大小相適應(yīng)的圓弧形凹槽結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述安裝底腳采用不銹鋼制作，所述安裝底腳通過螺栓固定在所述底座上；所述卷鐵芯通過螺桿同軸固定在所述圓弧形凹槽上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述外殼為不銹鋼鐘罩式外殼，所述外殼上設(shè)有百葉窗，所述百葉窗位于所述外殼上部中間。
6.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述外殼內(nèi)還安裝有冷卻風(fēng)機；所述冷卻風(fēng)機固定在所述底座兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述原邊繞組上設(shè)置有中間抽頭，所述外殼下部一側(cè)的輸入套管和輸出套管之間安裝有中間抽頭套管。
8.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述卷鐵芯由帶狀硅鋼片沿其圓周方向卷繞制成；所述卷鐵芯兩端的圓環(huán)面上同軸安裝有環(huán)氧圈；所述環(huán)氧圈位于所述卷鐵芯和所述環(huán)氧布帶之間；所述環(huán)氧圈的邊緣經(jīng)倒圓處理，使所述環(huán)氧布帶纏繞所述卷鐵芯時過渡圓滑。
9.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述卷鐵芯的內(nèi)環(huán)面上同軸設(shè)置有用于固定原邊繞組的環(huán)氧襯筒，所述環(huán)氧襯筒的直徑等于所述外殼中部的穿心孔直徑。
10.如權(quán)利要求1所述的一種卷鐵芯穿心式升流器，其特征在于: 所述原邊繞組與所述環(huán)氧布帶之間設(shè)有與所述原邊繞組的繞線垂直的絕緣撐條，所述絕緣撐條外包繞有PET薄膜。
【文檔編號】H01F27/30GK204230006SQ201420786758
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】許佐明, 胡偉, 謝雄杰, 張生林 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 江蘇啟源雷宇電氣科技有限公司