專利名稱：特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變壓器領(lǐng)域，涉及一種特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器。
背景技術(shù)：
在電力部門行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL-5000-2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定“與容量為 300MW及以下機(jī)組單元連接的主變壓器，若不受運(yùn)輸條件的限制，宜選用三相變壓器。與容 量為600MW機(jī)組單元連接的主變壓器，應(yīng)綜合運(yùn)輸和制造條件，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較后，選 用單相或三相變壓器。”對(duì)于與300麗發(fā)電機(jī)組配套的370MVA及以上的變壓器，我們通常稱 之為“特大容量發(fā)電機(jī)變壓器”。特大容量發(fā)電機(jī)變壓器，制成三相變壓器與制成單相變壓器組成的三相變壓器組 相比，在經(jīng)濟(jì)及技術(shù)兩方面，占有如下所述的明顯優(yōu)勢(shì)①三相變壓器效率高，在同等負(fù)載損耗下且使用同等材質(zhì)的硅鋼片時(shí)，三相變壓 器比單相變壓器組的空載損耗要低20%左右；②三相變壓器占用場(chǎng)地小，有利于當(dāng)今用地日趨緊張的電廠規(guī)劃布置，節(jié)省了大 量的土地資源和土建費(fèi)用；③三相變壓器絕緣油的滲漏點(diǎn)少，三相變壓器比3臺(tái)單相變壓器組檢修和維護(hù)費(fèi) 用少，產(chǎn)品維護(hù)更方便；④三相變壓器避免了單相變壓器必須使用離相封閉母線完成聯(lián)結(jié)組別的連接，可 節(jié)約大量離相封閉母線；⑤單相變壓器在實(shí)際運(yùn)行中存在三相不平衡時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生磁振蕩，存在事故隱 j患 ；⑥三相變壓器的制造成本低20%以上，可以顯著降低電廠的一次性投資。因此，三相變壓器結(jié)構(gòu)是特大容量發(fā)電機(jī)變壓器的首選型式。但運(yùn)輸問(wèn)題是選用 三相變壓器必須考慮的關(guān)鍵因素。運(yùn)輸大容量變壓器尤其是360MVA及以上容量的變壓器， 困難很大，主要受運(yùn)輸質(zhì)量、高度和寬度等因素的影響，其中運(yùn)輸高度通常是最主要的因
ο運(yùn)輸方式通常有鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和水路運(yùn)輸這三種。鐵路運(yùn)輸受橋梁、鐵路承 重及鐵路涵洞等因素的限制；公路運(yùn)輸則受橋梁、路基、運(yùn)輸車輛等因素的限制；電廠建在 江邊或海邊時(shí)，可采用海運(yùn)或水運(yùn)，但考慮制造廠到臨近海港的運(yùn)輸條件，階段性的公路或 鐵路運(yùn)輸通常仍然難以避免。以公路運(yùn)輸為例，在許多橋梁及隧道，均有4. 5 4. 8米的高 度限制，而當(dāng)采用常規(guī)的線圈排列結(jié)構(gòu)(如附圖2所示)時(shí)，變壓器的高度很難滿足要求; 以當(dāng)前國(guó)內(nèi)大型廠商制造的SFP10-370000/220變壓器為例，采用常規(guī)結(jié)構(gòu)時(shí)，其油箱內(nèi)腔 凈高度已接近3. 9米，加上箱底承重鋼結(jié)構(gòu)高度，再考慮運(yùn)輸車輛本體的高度，總高度可能 已經(jīng)超限，當(dāng)容量更大時(shí)情況更甚；這將使得公路或鐵路運(yùn)輸過(guò)程中采取其它輔助措施，導(dǎo) 致運(yùn)輸成本增加。因此，對(duì)于特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，降低其運(yùn)輸高度具有非常重要的 現(xiàn)實(shí)意義。
另外，當(dāng)特大容量發(fā)電機(jī)變壓器采用三相一體的結(jié)構(gòu)時(shí)，由于這種變壓器的容量 常達(dá)370MVA及以上，而低壓側(cè)即發(fā)電機(jī)側(cè)輸出電壓電壓一般為20千伏左右，其電流達(dá)到上 萬(wàn)安培；低壓側(cè)的接法通常是三角形接法，需要將低壓線圈首末端的出頭均引接至油箱上 部的低壓套管升高座中；當(dāng)采用常規(guī)的線圈排列結(jié)構(gòu)(如附圖2所示)時(shí)，低壓線圈末端 B出頭在線圈下部，當(dāng)通過(guò)銅管或銅排向油箱上部低壓升高座引接的過(guò)程中，如此巨大的載 流導(dǎo)體，將在其經(jīng)過(guò)的區(qū)域產(chǎn)生不可忽視的漏磁效應(yīng)，在鄰近的鋼結(jié)構(gòu)件中將產(chǎn)生高達(dá)數(shù) 十千瓦級(jí)的附加雜散損耗及引起結(jié)構(gòu)件的明顯發(fā)熱，為抑制這種附加的損耗或過(guò)熱則需使 用大面積的低磁鋼板、加厚磁屏蔽或加大引線到油箱的距離等手段，而這些手段效果并不 徹底且將明顯增加三相變壓器的制造成本。因此，低壓特大電流引線的漏磁抑制問(wèn)題是影 響特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器經(jīng)濟(jì)性的重要因素。因此，有必要研究一種適用于特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器的新型結(jié)構(gòu)，既能顯著 降低變壓器運(yùn)輸高度，又能很好地解決低壓特大電流引線的漏磁抑制問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種既能顯著降低變壓器運(yùn)輸高度，又能很好地解決低壓 特大電流引線的漏磁抑制問(wèn)題的特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，包括 鐵心、低壓線圈和高壓線圈，其改進(jìn)點(diǎn)在于所述低壓線圈分為兩個(gè)等匝數(shù)的串聯(lián)分支，分 別為，第一低壓線圈分支和第二低壓線圈分支；鐵心、第一低壓線圈分支、第二低壓線圈分 支和高壓線圈由內(nèi)而外依次排列。低壓線圈的兩個(gè)串聯(lián)分支第一低壓線圈分支和第二低壓線圈分支均為采用自粘 性換位導(dǎo)線繞制的雙層多螺旋結(jié)構(gòu)，且為一體性卷繞制成，第一低壓線圈分支和第二低壓 線圈分支之間由油隙撐條和絕緣筒分隔。低壓線圈的首端與末端的線圈出頭均在低壓線圈上部。低壓線圈的總匝數(shù)為偶數(shù)匝。本發(fā)明采用這種線圈結(jié)構(gòu)后，相對(duì)于常規(guī)的采用單體低壓線圈的結(jié)構(gòu)(如圖2所 示)，既能顯著降低變壓器運(yùn)輸高度，又能很好地解決低壓特大電流引線的漏磁抑制問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是特大容量發(fā)電機(jī)變壓器線圈排列常規(guī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)照附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式
的描述，對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，包括鐵心1、低壓線圈L和高壓線圈 4，所述低壓線圈L分為兩個(gè)等匝數(shù)的串聯(lián)分支，分別為，第一低壓線圈分支2和第二低壓線 圈分支3 ；鐵心1、第一低壓線圈分支2、第二低壓線圈分支3和高壓線圈4由內(nèi)而外依次排 列。對(duì)于規(guī)定容量、接法、阻抗、損耗的大型變壓器來(lái)說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)指定的技術(shù)性能，理論上可以有無(wú)數(shù)的技術(shù)方案均可滿足要求。根據(jù)雙線圈變壓器的阻抗計(jì)算公式，相對(duì)于常 規(guī)結(jié)構(gòu)，當(dāng)選取時(shí)較大的鐵心直徑，采取本發(fā)明所述線圈結(jié)構(gòu)時(shí)，變壓器的鐵心及線圈部分 外形趨近于矮胖型結(jié)構(gòu)，即硅鋼片用量較大而銅線用量較小，而同樣可以滿足包括阻抗、損 耗在內(nèi)的所有技術(shù)性能要求，并且將顯著降低變壓器的電抗高度從而降低運(yùn)輸高度；同樣 以上文所述及的S即10-370000/220為例，當(dāng)采用本發(fā)明所述線圈結(jié)構(gòu)時(shí)，在滿足同等阻抗 損耗性能的前提下，選用的直徑大10%的鐵心尺寸，經(jīng)計(jì)算，最后的油箱內(nèi)腔凈高不足3.4 米，下降了 0.5米。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)降低變壓器運(yùn)輸高度的效果十分明顯。低壓線圈L的兩個(gè)串聯(lián)分支第一低壓線圈分支2和第二低壓線圈分支3采用自粘 性換位導(dǎo)線繞制的雙層多螺旋的結(jié)構(gòu)型式，可以一體性卷繞制成，第一低壓線圈分支2和 第二低壓線圈分支3之間由油隙撐條和絕緣筒分隔。即在繞制完第一低壓線圈分支2的 規(guī)定匝數(shù)后，在其外側(cè)依次安裝外撐條、一層絕緣筒、內(nèi)撐條后，即可將第一低壓線圈分支2 的各并繞導(dǎo)線出頭作反向“S”彎，接著反繞向繞制外側(cè)的第二低壓線圈分支3，直至完成規(guī) 定匝數(shù)。因?yàn)樵谔卮笕萘堪l(fā)電機(jī)變壓器中，低壓線圈L的額定電壓通常為20千伏級(jí)，屬于 較低的電壓，故低壓線圈L的兩個(gè)串聯(lián)分支之間采用兩個(gè)撐條油隙加一層絕緣筒的絕緣結(jié) 構(gòu)已經(jīng)足夠。這種分裂結(jié)構(gòu)相對(duì)于常規(guī)的低壓線圈L單一結(jié)構(gòu)，由于在分支之間多了兩個(gè) 油隙，對(duì)于特大容量變壓器的輻向?qū)挾容^大的線圈來(lái)說(shuō)，能起到相當(dāng)于軸向油道的作用，可 有效降低低壓線圈L溫升?？紤]制造工藝以及電氣匝數(shù)的準(zhǔn)確性，低壓線圈L的總匝數(shù)取 為偶數(shù)匝。低壓線圈L的首端與末端的線圈出頭均在線圈上部，便于引出至油箱上部的出線套管。如圖1所示，在這種新型結(jié)構(gòu)中，低壓線圈L的首、末端出頭均在線圈上部，減少了 常規(guī)結(jié)構(gòu)中低壓特大電流引線從下部引接至線圈上部的過(guò)程，消除了這一過(guò)程導(dǎo)致的漏磁 發(fā)熱及損耗，低壓引線的長(zhǎng)度亦隨之大大縮短，節(jié)省材料之余還降低了引線損耗。。綜上所述，本發(fā)明的特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，既能顯著降低變壓器運(yùn)輸高度， 又能很好地解決低壓特大電流引線的漏磁抑制問(wèn)題，提升了特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器的 經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降本的功效。
權(quán)利要求
一種特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，包括鐵心(1)、低壓線圈(L)和高壓線圈(4)，其特征在于所述低壓線圈(L)分為兩個(gè)等匝數(shù)的串聯(lián)分支，分別為，第一低壓線圈分支(2)和第二低壓線圈分支(3)；所述鐵心(1)、第一低壓線圈分支(2)、第二低壓線圈分支(3)和高壓線圈(4)由內(nèi)而外依次排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，其特征在于低壓線圈(L)的 兩個(gè)串聯(lián)分支第一低壓線圈分支(2)和第二低壓線圈分支(3)均為采用自粘性換位導(dǎo)線繞 制的雙層多螺旋結(jié)構(gòu)，且為一體性卷繞制成，第一低壓線圈分支(2)和第二低壓線圈分支 (3)之間由油隙撐條和絕緣筒分隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，其特征在于低壓線圈(L)的 首端(A)與末端(B)的線圈出頭均在低壓線圈(L)上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，其特征在于低壓線圈(L)的 總匝數(shù)為偶數(shù)匝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器，包括鐵心、低壓線圈和高壓線圈，其改進(jìn)點(diǎn)在于所述低壓線圈分為兩個(gè)等匝數(shù)的串聯(lián)分支，分別為，第一低壓線圈分支和第二低壓線圈分支；鐵心、第一低壓線圈分支、第二低壓線圈分支和高壓線圈由內(nèi)而外依次排列，低壓線圈的兩個(gè)串聯(lián)分支第一低壓線圈分支和第二低壓線圈分支均為采用自粘性換位導(dǎo)線繞制的雙層多螺旋結(jié)構(gòu)，且為一體性卷繞制成，第一低壓線圈分支和第二低壓線圈分支之間由油隙撐條和絕緣筒分隔。本發(fā)明既能顯著降低變壓器運(yùn)輸高度，又能很好地解決低壓特大電流引線的漏磁抑制問(wèn)題，提升了特大容量三相發(fā)電機(jī)變壓器的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。
文檔編號(hào)H01F27/30GK101984499SQ20101022767
公開(kāi)日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者張中, 時(shí)昊, 江建清 申請(qǐng)人:江蘇上能變壓器有限公司