具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，包括殼體、鐵芯、原邊繞組、感應濾波繞組、副邊繞組和4種集成式濾波電感線圈；所述感應濾波繞組和4種集成式濾波電感線圈與原邊繞組、副邊繞組繞于同一鐵芯之上；殼體側(cè)壁上安裝有各相輸入引出線套管和輸出引出線套管；殼體頂部安裝有水冷卻器、排氣閥與集氣盒以及監(jiān)視裝備。相對于常規(guī)整流變壓器，它具有5、7、11和13次特征諧波含量小、振動噪聲低、效率高、綜合體積小、冷卻效率高的優(yōu)點；特別適用于對特征諧波含量、振動噪聲和體積具有較高要求的特殊場合用6脈波整流變壓器。
【專利說明】 具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種變壓器，尤其是涉及一種具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展，整流器等電力電子裝置在交流電氣傳動、船舶綜合電力推進系統(tǒng)等領(lǐng)域獲得廣泛應用的同時，也產(chǎn)生了大量的電力諧波。這在一定程度上惡化了電網(wǎng)的供電質(zhì)量，對同一電網(wǎng)下的其他用戶造成影響。為解決這一問題，通常在整流器前端并聯(lián)相應的無源或有源濾波設備。這些濾波設備雖然能較好的解決諧波對公用電網(wǎng)的污染，但成本較高，也不能較好地抑制諧波對整流變壓器的影響。
[0003]目前雖然也出現(xiàn)了一些利用感應濾波技術(shù)來抑制諧波對整流變壓器影響，但由于采用分離式濾波電感，以及變壓器和濾波電感的冷卻方式為常規(guī)風冷或油冷，使得包含濾波電感在內(nèi)的整套設備的體積和重量較大、成本較高，難以推廣應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是:為解決目前常規(guī)6脈波整流變壓器產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)和整流變壓器造成的不良影響，并減小整套設備的體積和重量，提出一種具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，該整流變壓器還具有5次、7次、11次和13次特征諧波含量小、振動噪聲低、效率高、冷卻效率高的優(yōu)點；特別適用于對特征諧波含量、振動噪聲和體積具有較高要求的場合用6脈波整流變壓器。
[0005]本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)方案是:
[0006]一種具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，包括殼體、鐵芯、原邊繞組、感應濾波繞組、副邊繞組和4種集成式濾波電感線圈；所述感應濾波繞組和4種集成式濾波電感線圈與原邊繞組、副邊繞組繞于同一鐵芯之上；殼體側(cè)壁上安裝有各相輸入引出線套管和輸出引出線套管；殼體頂部安裝有水冷卻器、排氣閥與集氣盒以及監(jiān)視裝備。
[0007]進一步的技術(shù)方案是:
[0008]所述的具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，其鐵芯和原邊繞組、感應濾波繞組、副邊繞組以及4種集成式濾波電感線圈浸泡在殼體空腔內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中。
[0009]本實用新型的原理和效果是:
[0010]I)變壓器原邊繞組、感應濾波繞組、副邊繞組和4種集成式濾波電感線圈繞于同一鐵芯之上，從鐵芯沿徑向往外依次為4種集成式濾波電感線圈、副邊繞組、感應濾波繞組和原邊繞組。4種集成式濾波電感線圈和變壓器外部接入的4種濾波電容構(gòu)成一組特征諧波濾波器，可濾除5、7、11和13次特征諧波。
[0011]2)4種集成式濾波電感線圈采用四段連接方式，四段分為兩組，每組為兩段交叉逆串聯(lián)型式，兩組再串聯(lián)，可使集成式濾波電感的電抗值不受變壓器負載變化的影響。
[0012]3 )變壓器鐵芯和所有繞組均浸在變壓器殼體空腔內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中，鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量由蒸發(fā)冷卻介質(zhì)通過相變帶走，氣態(tài)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)由變壓器頂部的水冷卻器冷卻后自動流回變壓器殼體空腔中。變壓器殼體為全密封殼體，以保證變壓器的密封性能。在變壓器殼體外的上部設置有集氣盒，并通過連管與內(nèi)腔連通，以免這些不參與散熱的雜質(zhì)氣體影響散熱效果。
[0013]4)在變壓器殼體外的上部設置還設有安全監(jiān)視裝置，以監(jiān)視變壓器內(nèi)部的氣體壓力等參數(shù)。
[0014]5)在變壓器殼體側(cè)壁安裝有各相輸入弓I線套管和輸出弓丨出線套管，便于接線。
[0015]綜合以上，本實用新型的技術(shù)效果是:在采用感應濾波繞組的同時，通過對集成濾波電感線圈的特殊布置，既可較好地抑制變壓器鐵芯中的諧波磁通、從而有效抑制變壓器振動噪聲，又可省去現(xiàn)有技術(shù)為布置電抗器所需要的空間，從而減小了設備體積，同時，還具有集成式濾波電感線性度好的特點；此外，由于采用蒸發(fā)冷卻方式，本實用新型具有散熱能力強、功率密度高的特點。相對于目前常規(guī)六脈波整流變壓器來說，本實用新型具有5、7、11和13次特征諧波含量小、振動噪聲低、整套設備體積小、濾波電感線性度好、以及散熱能力強、功率密度高的優(yōu)點，非常適用于對特征諧波含量、振動噪聲、散熱能力和功率密度具有較高要求的特殊場合用6脈波整流變壓器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的原理示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的集成濾波電感線圈原理示意圖。
[0019]圖中:1一水冷卻器,2—排氣閥與集氣盒,3—殼體,4一輸出引出線套管,5—原邊繞組，6—感應濾波繞組，7—副邊繞組，8—7次集成濾波電感線圈，9一5次集成濾波電感線圈，10—11次集成濾波電感線圈，11—13次集成濾波電感線圈，17—5次外接濾波電容，18—7次外接濾波電容，19—11次外接濾波電容，20 —13次外接濾波電容，12—鐵芯，13—蒸發(fā)冷卻介質(zhì)，14 一輸入引出線套管，15—氣態(tài)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)，16—監(jiān)視裝備。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0021]如圖1、2所示。一種具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，包括殼體3、鐵芯12、原邊繞組5、感應濾波繞組6、副邊繞組7和4種集成式濾波電感線圈
8、9、10、11 ;所述感應濾波繞組6和4種集成式濾波電感線圈8、9、10、11與原邊繞組5、副邊繞組7繞于同一鐵芯12之上；殼體3側(cè)壁上安裝有各相輸入引出線套管14和輸出引出線套管4 ;殼體3頂部安裝有水冷卻器1、排氣閥與集氣盒2以及監(jiān)視裝備16。鐵芯12和原邊繞組5、感應濾波繞組6、副邊繞組7以及4種集成式濾波電感線圈8、9、10、11浸泡在殼體3空腔內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)13中。鐵芯12和原邊繞組5、感應濾波繞組6、副邊繞組7以及4種集成式濾波電感線圈8、9、10、11均具有絕緣層。濾波電感均外接了相應的濾波電容，其中電容與電感的匹配需要滿足該次諧波下的諧振要求。[0022]圖2中外接濾波電容分別是:17為5次外接濾波電容，18為7次外接濾波電容，19為11次外接濾波電容，20為13次外接濾波電容。
[0023]其工作方式為:變壓器殼體內(nèi)腔中的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)被鐵芯和繞組加熱，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)發(fā)生相變由液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)。氣態(tài)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)由變壓器頂部的水冷卻器冷卻后自動流回變壓器殼體中。內(nèi)腔中的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)經(jīng)過長期運行后所散發(fā)出來的少量雜質(zhì)氣體(溶解的空氣、水蒸氣等)，由于密度較低會經(jīng)連管自動收集到集氣盒內(nèi)，由于這些雜質(zhì)氣體不會留存在變壓器內(nèi)腔上部，因此不會影響冷凝器的吸熱效率，也不會影響到內(nèi)腔上部的絕緣環(huán)境。
[0024]如圖3所示，本實用新型4種集成式濾波電感線圈8、9、10、11均采用四段連接方式，四段分為兩組，每組為兩段交叉逆串聯(lián)型式，兩組再串聯(lián)，可使集成式濾波電感的電抗值不受變壓器負載變化的影響、基本保持恒定。
[0025]本實用新型保護范圍不限于上述實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，其特征在于:包括殼體(3)、鐵芯(12)、原邊繞組(5)、感應濾波繞組(6)、副邊繞組(7)和4種集成式濾波電感線圈(8、9、10、11);所述感應濾波繞組(6)和4種集成式濾波電感線圈(8、9、10、11)與原邊繞組(5)、副邊繞組(7)繞于同一鐵芯(12)之上；殼體(3)側(cè)壁上安裝有各相輸入引出線套管(14)和輸出引出線套管(4);殼體(3)頂部安裝有水冷卻器(1)、排氣閥與集氣盒(2)以及監(jiān)視裝備(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有諧波抑制功能的濾波電感集成式蒸發(fā)冷卻整流變壓器，其特征在于:鐵芯(12)和原邊繞組(5)、感應濾波繞組(6)、副邊繞組(7)以及4種集成式濾波電感線圈(8、9、10、11)浸泡在殼體(3)空腔內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)(13)中。
【文檔編號】H01F27/30GK203481008SQ201320587269
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】朱軍, 朱少林, 李強 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所