24脈波卷鐵心整流變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種24脈波卷鐵心整流變壓器，應(yīng)用于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，近年來，隨著城市地鐵、輕軌的飛速發(fā)展，機車牽引用整流變壓器的需求量日益增多，從減少網(wǎng)側(cè)諧波影響考慮，目前用于軌道交通的牽引整流變電站已經(jīng)由12脈波向24脈波發(fā)展，將以24脈波為主流。傳統(tǒng)的24脈波牽引整流變電站主變一般由兩臺相同容量12脈波整流變壓器組成，其高壓網(wǎng)側(cè)一般采用延邊三角形聯(lián)結(jié)，兩臺分別移相±7.5°，閥側(cè)經(jīng)全波整流后并聯(lián)運行形成24脈波，這種結(jié)構(gòu)的變壓器能滿足使用需求，但是存在材料用料多，體積大等缺點；另外，傳統(tǒng)油浸式產(chǎn)品變壓器油箱通常都需設(shè)置許多加強筋結(jié)構(gòu)以保證不增加箱壁厚度時油箱的強度，鋼材用量大。變壓器器身(包含線圈、鐵心及其結(jié)構(gòu)件)是整個變壓器的主要發(fā)熱源，油箱將整個器身包覆其中。變壓器溫度場分布十分復(fù)雜，總體上來說溫度由發(fā)熱源到箱壁外環(huán)境逐漸降低，而內(nèi)部發(fā)熱源距離箱壁外環(huán)境很長，變壓器散熱效果差，其熱點溫度高影響變壓器壽命，而單純的增加散熱器以降低熱點溫度則無疑增加材料成本；另外，傳統(tǒng)干式變壓器產(chǎn)品由于結(jié)構(gòu)上特點，變壓器同等位置內(nèi)側(cè)溫度較高，受結(jié)構(gòu)上限制只能將風(fēng)機設(shè)置在線圈外側(cè)靠近下夾件位置，實測數(shù)據(jù)表明，自冷情況下線圈內(nèi)側(cè)溫度高4?9K，風(fēng)機啟動情況下線圈內(nèi)側(cè)溫度高8?15K。傳統(tǒng)干式變壓器需要設(shè)置3?4只風(fēng)機，而兩臺這樣的產(chǎn)品構(gòu)成24脈波整流變則需要6?8只風(fēng)機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供一種24脈波卷鐵心整流變壓器，它材料用量少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，成本低，溫升低過負荷能力強。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種24脈波卷鐵心整流變壓器，它包括具有六個繞組心柱的鐵心，鐵心為由六個相同的單框卷繞鐵心拼合而成的立體六角形結(jié)構(gòu)，每個單框卷繞鐵心由硅鋼片卷繞而成，單框卷繞鐵心的分心柱的橫截面為近似半圓的結(jié)構(gòu)，每個單框卷繞鐵心的兩個分心柱的拼合面之間夾角為60°，相鄰單框卷鐵心的分心柱拼合成繞組心柱，并且每個繞組心柱上纏繞有繞組，每個繞組心柱上纏繞的繞組均設(shè)有網(wǎng)側(cè)繞組和閥側(cè)繞組，所述網(wǎng)側(cè)繞組包含主繞組和移相繞組，這樣的單臺整流變壓器實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)繞組三相輸入，閥側(cè)繞組12相輸出。
[0005]進一步提供了一種繞組的設(shè)置方式以便得到更好地實施效果，每相的網(wǎng)側(cè)繞組均分裂為兩個分裂繞組，并且兩個分裂繞組分別設(shè)置在兩個繞組心柱上，所述兩個分裂繞組分別為該相的正移相繞組和負移相繞組，并且兩個分裂繞組之間并聯(lián)連接。
[0006]進一步，在鐵心的繞組心柱上，所述網(wǎng)側(cè)繞組沿順時針或沿逆時針依次為正移相繞組A、正移相繞組B、正移相繞組C、負移相繞組A、負移相繞組B和負移相繞組C，所述負移相繞組A、負移相繞組B和負移相繞組C之間同繞向，所述正移相繞組A、正移相繞組B和正移相繞組C之間同繞向，正移相繞組和負移相繞組之間繞向相同或相反。
[0007]進一步，當(dāng)它應(yīng)用于油浸式產(chǎn)品或氣體絕緣產(chǎn)品時，它還包括油箱和多個散熱器，油箱采用空心圓柱結(jié)構(gòu)，油箱中部設(shè)置有垂直的散熱氣道，油箱底部設(shè)置進氣通道，以便散熱氣道和進氣通道形成煙囪效應(yīng)，一方面增加散熱面積，另一方面縮短變壓器熱點到周圍環(huán)境的距離，有效降低變壓器熱點溫度，極大增強散熱效果，可大大減少散熱器用量，同時油箱空心設(shè)計還可節(jié)約變壓器油。由于油箱采用空心圓柱結(jié)構(gòu)，強度高，完全可以不設(shè)置加強筋結(jié)構(gòu)，可減少鋼材用量，多個散熱器沿油箱的箱壁外表面呈圓周布置。
[0008]進一步，當(dāng)它應(yīng)用于干式產(chǎn)品時，六個繞組心柱中間空置一個略大于一個繞組直徑大小的圓柱形區(qū)域，從而使圓柱形區(qū)域自然形成一個垂直的散熱氣道，在變壓器的底部上設(shè)計進氣通道，以便散熱氣道和進氣通道形成煙囪效應(yīng)，在變壓器底部內(nèi)側(cè)設(shè)置有風(fēng)機，在風(fēng)機上部一定距離設(shè)置有擋風(fēng)板，擋風(fēng)板與六個繞組心柱上的繞組留有足夠距離。
[0009]進一步，所述的擋風(fēng)板為圓錐形結(jié)構(gòu)或六棱柱型結(jié)構(gòu)。
[0010]采用了上述技術(shù)方案后，由于變壓器鐵心為立體六角形結(jié)構(gòu)，磁路短而且對稱，結(jié)構(gòu)緊湊，相比疊片式結(jié)構(gòu)變壓器可節(jié)約硅鋼片用量18%左右，相比兩臺卷鐵心整流變鐵心用量也可節(jié)約5%左右，節(jié)約夾件和油箱所用鋼材30%左右，節(jié)約變壓器油8%左右，減少風(fēng)機4?7只，同時極大降低變壓器溫升，提高變壓器過負荷能力。采用單臺該變壓器經(jīng)全波整流后即可形成24脈波，變壓器布局緊湊，極大減小工程占地面積。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的24脈波卷鐵心整流變壓器的鐵心立體圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的24脈波卷鐵心整流變壓器的鐵心的橫截面剖視圖；
[0013]圖3為本發(fā)明的網(wǎng)側(cè)繞組的連接原理圖；
[0014]圖4為本發(fā)明的繞組心柱上的繞組排布圖；
[0015]圖5為本發(fā)明的24脈波卷鐵心整流變壓器應(yīng)用于應(yīng)用于油浸式產(chǎn)品或氣體絕緣廣品時的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖6為本發(fā)明的24脈波卷鐵心整流變壓器應(yīng)用于應(yīng)用于干式產(chǎn)品時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7為本發(fā)明的擋風(fēng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，針對干式24脈波卷鐵心整流變壓器，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0019]如圖1?7所示，一種24脈波卷鐵心整流變壓器，它包括具有六個繞組心柱2的鐵心，，鐵心為由六個相同的單框卷繞鐵心I拼合而成的立體六角形結(jié)構(gòu)，每個單框卷繞鐵心I由硅鋼片卷繞而成，單框卷繞鐵心I的分心柱的橫截面為近似半圓的結(jié)構(gòu)，每個單框卷繞鐵心I的分心柱的兩個拼合面之間夾角為60°，相鄰的分心柱拼合成繞組心柱2，并且每個繞組心柱2上纏繞有繞組，每個繞組心柱2上纏繞的繞組均設(shè)有網(wǎng)側(cè)繞組3和閥側(cè)繞組4，網(wǎng)側(cè)繞組3包含主繞組和移相繞組，在一個繞組心柱2上，主繞組和移相繞組同心設(shè)置或軸向疊置，閥側(cè)繞組4設(shè)置在網(wǎng)側(cè)繞組3的內(nèi)側(cè)，并且網(wǎng)側(cè)繞組3三相輸入，閥側(cè)繞組4十二相輸出。
[0020]如圖3所示，每相的網(wǎng)側(cè)繞組3分裂為兩個分裂繞組，并且兩個分裂繞組分別設(shè)置在兩個繞組心柱2上，所述兩個分裂繞組分別為正移相繞組和負移相繞組，并且兩個分裂繞組之間并聯(lián)連接。
[0021]在鐵心的繞組心柱2上，所述網(wǎng)側(cè)繞組