專(zhuān)利名稱(chēng)：一種串級(jí)高壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油測(cè)井儀器、物理試驗(yàn)、測(cè)試設(shè)備的高壓倍加線路前級(jí)所使用的串級(jí)高壓變壓器。
背景技術(shù)：
在脈沖中子測(cè)井儀器中，中子發(fā)生器體積小、空間有限，實(shí)施密封高壓是關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，國(guó)內(nèi)外密封高壓技術(shù)普遍采用倍壓電路模式，密封高壓負(fù)載能力的設(shè)計(jì)以中子管的指標(biāo)和特性為依據(jù)，由于使用中子管的差異，采用的具體方式也因之有所不同。本企業(yè)生產(chǎn)的150°C中子管采用后充氚技術(shù)，雖然耐受的環(huán)境溫度提高了，但是產(chǎn)額較低，要想達(dá)到較高的產(chǎn)額，需要提高高壓的負(fù)載能力。
我們的早期產(chǎn)品，由于高壓元器件、變壓器鐵芯等材料的指標(biāo)較低，其高壓倍加級(jí)數(shù)較多、供電頻率較高。為了達(dá)到對(duì)高壓的負(fù)載能力的需求，采用三支變壓器分別對(duì)各自的倍壓電路供電后，將這些倍壓電路進(jìn)行串聯(lián)相接的電路方式。每個(gè)變壓器的初級(jí)和次級(jí)承受30kv的電壓差，使得變壓器的絕緣存在隱患，屢屢出現(xiàn)變壓器擊穿的故障。在其后的科研中，對(duì)密封高壓進(jìn)行了改進(jìn)，采用一支變壓器單邊倍壓的方式，變壓器只需要承受IOkv以內(nèi)的電壓差，解決了變壓器的絕緣隱患。但是，這種作法極大地限制了電路的負(fù)載能力，因此與現(xiàn)有的150°C中子管不能滿意地配接。為此，近年來(lái)，研制新型小直徑高壓技術(shù)，在儀器直徑不變的情況下，提高高壓的負(fù)載能力。其關(guān)鍵技術(shù)是研制新型高壓變壓器，提高供電頻率，達(dá)到提高負(fù)載能力的目的，采用變壓器串級(jí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了變壓器傳輸功率的提高。對(duì)于變壓器采用繞組的串級(jí)聯(lián)接在常規(guī)的變壓器中也有先例，但是一方面運(yùn)用領(lǐng)域和目的不同，另一方面所采用的方式也不盡相同。比如在電力系統(tǒng)，大型變壓器為了達(dá)到電壓和電流的變換，在一個(gè)U形鐵芯上采用兩個(gè)或者多個(gè)繞組進(jìn)行串并聯(lián)接；或者在某些特殊的高壓電路中為了高壓變壓器絕緣工藝的要求在一個(gè)磁棒上采用多個(gè)繞組的串并聯(lián)接，這些聯(lián)接雖然在繞組個(gè)數(shù)上是多個(gè)，但是磁回路是同一個(gè)，磁芯是同一個(gè)，也就是說(shuō)從結(jié)構(gòu)上屬于一只變壓器。對(duì)于U形鐵芯的串并聯(lián)使用不但不會(huì)減小徑向尺寸反而會(huì)增大封裝尺寸。這些連接方式與本專(zhuān)利所陳述的內(nèi)容均不相同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種串級(jí)高壓變壓器，將兩只獨(dú)立的、材料、工藝完全相同的變壓器的繞組串并聯(lián)接，達(dá)到增大傳輸功率、提高工作頻率、減小徑向尺寸，共同完成一只變壓器的功能。本發(fā)明所述的串級(jí)高壓變壓器由兩只結(jié)構(gòu)完全相同的變壓器組成，兩只變壓器分別由外殼，變壓器鐵心，絕緣層，次級(jí)繞組，初級(jí)繞組和骨架構(gòu)成；變壓器鐵心位于變壓器外殼中，繞組纏繞在骨架上位于變壓器鐵心中，依次為外絕緣層、次級(jí)繞組、繞組間絕緣層、初級(jí)繞組、骨架與初級(jí)繞組之間絕緣層；第一只變壓器的初級(jí)繞組初始端與第二支變壓器的初級(jí)繞組初始端相連構(gòu)成信號(hào)輸入端，第一只變壓器的初級(jí)繞組末端與第二只變壓器的初級(jí)繞組的末端相連構(gòu)成另一信號(hào)輸入端；第一只變壓器的次級(jí)繞組的末端與第二只變壓器的次級(jí)繞組的初始端相連，第一只變壓器次級(jí)繞組的初始端與第二只變壓器的次級(jí)繞組的末端構(gòu)成一對(duì)信號(hào)輸出端。在保證儀器徑向機(jī)械尺寸不變的情況下，采用兩只變壓器初級(jí)并聯(lián)次級(jí)串聯(lián)后形成高壓供電變壓器，這樣變壓器的傳輸功率和散熱面積均增加了一倍；由于變比減少，供電頻率大大提高，從而達(dá)到提高后接倍壓電路負(fù)載能力的功能。該技術(shù)已在《150°C中子發(fā)生器研制》項(xiàng)目中應(yīng)用，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，高壓倍加電路的工作頻率可以由原來(lái)的單只變壓器的5KHz，提高到15KHz，負(fù)載能力亦提高了約一倍。


圖I 一種串級(jí)聞壓變壓器結(jié)構(gòu)不意圖。
其中1變壓器外殼，2鐵芯，3外絕緣層，4次級(jí)繞組，5初級(jí)與次級(jí)繞組間絕緣，6初級(jí)繞組，7骨架與初級(jí)繞組之間絕緣層，8骨架。Al第一支變壓器初級(jí)繞組初始端，BI第一支變壓器初級(jí)繞組末端Cl第一支變壓器次級(jí)繞組初始端，Dl第一支變壓器次級(jí)繞組末端A2第二支變壓器初級(jí)繞組初始端，B2第二支變壓器初級(jí)繞組末端C2第二支變壓器次級(jí)繞組初始端，D2第二支變壓器次級(jí)繞組末端
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的串級(jí)高壓變壓器T由兩支結(jié)構(gòu)完全相同的變壓器tl和t2組成，每只變壓器由外殼1，變壓器鐵心2，絕緣層，次級(jí)繞組4，初級(jí)繞組6和骨架8構(gòu)成；變壓器鐵心位于變壓器外殼中，繞組纏繞在骨架上位于變壓器鐵心中，依次為外絕緣層3、次級(jí)繞組4、繞組間絕緣層5、初級(jí)繞組6、骨架與初級(jí)繞組之間絕緣層7 ;其后對(duì)繞制完成的兩支變壓器tl和t2進(jìn)行連接，方法如下第一支變壓器tl的初級(jí)繞組的初始端Al與第二支變壓器t2的初級(jí)初始端A2相連后成為變壓器T的信號(hào)輸入端A，第一支變壓器tl的初級(jí)繞組的末端BI與第二支變壓器t2的初級(jí)繞組末端B2相連構(gòu)成變壓器T的另一信號(hào)輸入端B。第一支變壓器tl的次級(jí)繞組末端Dl與第二支變壓器t2的次級(jí)繞組初始端C2相連，第一支變壓器tl的初級(jí)Cl引出形成變壓器T的輸出端C，第二支變壓器t2的次級(jí)末端D2引出形成變壓器T的另一輸出端D。這樣就形成了變壓器T的輸入A、B端和輸出C、D端。
權(quán)利要求
1.一種串級(jí)高壓變壓器，由兩只結(jié)構(gòu)完全相同的變壓器組成，兩只變壓器分別由外殼，變壓器鐵心，絕緣層，次級(jí)繞組，初級(jí)繞組和骨架構(gòu)成；變壓器鐵心位于變壓器外殼中，繞組纏繞在骨架上位于變壓器鐵心中，依次為外絕緣層、次級(jí)繞組、繞組間絕緣層、初級(jí)繞組、骨架與初級(jí)繞組之間絕緣層；第一只變壓器的初級(jí)繞 組初始端與第二支變壓器的初級(jí)繞組初始端相連構(gòu)成信號(hào)輸入端，第一只變壓器的初級(jí)繞組末端與第二只變壓器的初級(jí)繞組的末端相連構(gòu)成另一信號(hào)輸入端；第一只變壓器的次級(jí)繞組的末端與第二只變壓器的次級(jí)繞組的初始端相連，第一只變壓器次級(jí)繞組的初始端與第二只變壓器的次級(jí)繞組的末端構(gòu)成一對(duì)信號(hào)輸出端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種串級(jí)高壓變壓器，由兩只結(jié)構(gòu)完全相同的變壓器組成，兩只變壓器分別由外殼，變壓器鐵心，絕緣層，次級(jí)繞組，初級(jí)繞組和骨架構(gòu)成；第一只變壓器的初級(jí)繞組初始端與第二支變壓器的初級(jí)繞組初始端相連構(gòu)成信號(hào)輸入端，第一只變壓器的初級(jí)繞組末端與第二只變壓器的初級(jí)繞組的末端相連構(gòu)成另一信號(hào)輸入端；第一只變壓器的次級(jí)繞組的末端與第二只變壓器的次級(jí)繞組的初始端相連，第一只變壓器次級(jí)繞組的初始端與第二只變壓器的次級(jí)繞組的末端構(gòu)成一對(duì)信號(hào)輸出端；本變壓器高壓倍加電路的工作頻率可以由原來(lái)的單只變壓器的5KHz，提高到15KHz，負(fù)載能力提高了約一倍。
文檔編號(hào)H01F38/16GK102655049SQ201110051248
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者秦愛(ài)玲, 高世博 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司