專利名稱：新型節(jié)能殼式電爐變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于殼式結(jié)構(gòu)的新型節(jié)能變壓器，特別適用在大型電冶煉行業(yè)，如煉鋼，冶煉各種鐵合金、電石、黃磷、電解鋁等。
目前，國內(nèi)外使用的電爐變壓器，大都為心式結(jié)構(gòu)，低壓側(cè)出線銅排從油箱側(cè)面引出，由于漏磁通的存在，使變壓器雜散損耗和引線附加損耗增大。為防止局部發(fā)熱，減小附加損耗，必須加大油箱寬度，使電爐變壓器的體積增大，制造成本增高。國外雖有少數(shù)廠家試產(chǎn)殼式結(jié)構(gòu)的電爐變壓器，但由于殼式結(jié)構(gòu)的鐵心材料大幅度增加，其制造成本一般高于心式變壓器，因而，阻礙了殼式變壓器的發(fā)展和應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思、設(shè)計制造了兩臺HLSSPZ7-15000/35有載殼式黃磷爐用電爐變壓器樣機，經(jīng)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所重慶分所查新中心檢索查新結(jié)論為“從檢出的國內(nèi)外文獻中，未見殼式黃磷爐變壓器的文獻報導(dǎo)，本產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于機械部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和其他檢出文獻”。
本發(fā)明的目的是采用新型殼式結(jié)構(gòu)和特殊的接線方式，利用電磁感應(yīng)原理，使大量產(chǎn)生雜散損耗和引線附加損耗的漏磁通相互抵消，從而消除電爐變壓器和其他大電流變壓器的雜散損耗和附加損耗，達到大幅度節(jié)能降耗的目的，同時采用合理的接線方式，使各磁平衡組的磁勢平衡，減小了變壓器的短路電動力，從而在毋需提高變壓器保護水平的情況下，可使變壓器的阻抗電壓設(shè)計得很小，以改善電爐變壓器的特性，使冶煉產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量均得以提高，降低了冶煉產(chǎn)品成本、克服了心式變壓器和現(xiàn)有的殼式變壓器的缺點和不足。
本發(fā)明的主要內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)新型節(jié)能殼式電爐變壓器，其繞組由低壓b相(b1y1和b2y2并聯(lián))和a(a1x1，a2x2并聯(lián))c(c1z1和c2z2并聯(lián))的繞向相反，高壓B相和A、C相繞向相反，高壓繞組由D、E1、F1、G、H、I、F2、E2、J共9段盤組成殼式結(jié)構(gòu)的繞組。通過交錯排列、高、低壓繞組的高壓各段繞向正反交叉(即左繞向和右繞向的交叉排列)和B(b)相與A(a)、C(c)相繞組繞向的正反交叉，使產(chǎn)生雜散損耗和附加損耗的漏磁通相互抵消，使總損耗大幅度降低；同時采用跨結(jié)接線布局、確保各磁平衡組磁勢平衡，減小了變壓器的短路電動力，從而可使變壓器的阻抗電壓設(shè)計得很小。一般結(jié)構(gòu)的電爐變壓器，由于繞組幅向尺寸的限制，其磁平衡組的個數(shù)當(dāng)阻抗電壓分別為10-12％、7-10％、5-7％時，磁平衡組數(shù)分別采用4、6-8、8-12個；采用本結(jié)構(gòu)時，由于繞組幅向尺寸可加大到200-400mm，磁平衡組數(shù)減少到2個，最多4個從而節(jié)省制造成本。
一般的繞組各段(盤)間的繞向為左、右、左、右......交叉排列或右、左、右、左......交叉排列，但由于各種不同用途和規(guī)格型號的電爐變壓器各不相同，其交叉繞制和跨結(jié)接線方法各有差異，如HLSSPZ7-15000/35繞組繞向表和附

圖1所示。
新型節(jié)能殼式電爐變壓器的低壓繞組用銅排焊接而成，高壓繞組每段用復(fù)合扁銅導(dǎo)線繞制成盤式結(jié)構(gòu)，并按附圖1跨結(jié)接線方式焊接而，引成線從變壓器上方引出。
附圖1中，HLSSPZ7-15000/35殼式黃磷爐變壓器，由低壓b相(b1y1和b2y2并聯(lián))和a(a1x1和a2x2并聯(lián))、c(c1z1和c2z2并聯(lián))的繞向相反，高壓B相和A、C相繞向相反，高壓繞組共產(chǎn)9段，每段繞組從左到右分別為D、E1、F1、G、H、I、F2、E2、J，其繞向如下繞組繞向表<
由于B相和A、C相；b相和a、c相間，D、E1、F1，及J、E2、F2和G、H、I段間分別繞向相反，電流相反，其產(chǎn)生的對低壓出線銅排的漏磁通基本抵消，出線銅排從上部引出，使其雜散損耗和出線銅排附加損耗基本消除。又因安匝平衡，減小了短路機械力。在設(shè)計中，只要電流密度同時相應(yīng)適當(dāng)取小一些，就可保證變壓器在低阻抗下，確保變壓器能承受短路動、熱穩(wěn)定的能力，而毋需提高變壓器的保護水平。
本發(fā)明設(shè)計的變壓器，體結(jié)小，重量輕，節(jié)省原材料，其顯著特點是節(jié)能降耗，總損耗降低40％左右，平均每萬KVA節(jié)電約49.2萬Kwh，為用戶節(jié)省總用電10％左右，變壓器噪音小，起動電流小，溫升低，使用壽命長、阻抗電壓低，電壓調(diào)整率小，變壓器負荷率高，冶煉產(chǎn)品質(zhì)量提高，產(chǎn)量增加8％以上，經(jīng)濟效益顯著，平均每萬KVA可為用戶增加凈效益247萬元。
附圖圖面說明本發(fā)明的附圖1為HLSSPZ27-15000/35新型節(jié)能殼式電爐變壓器的繞組排列及跨結(jié)接線圖。
附圖1中b1y1和b2y2為低壓b相繞組，B為高壓繞組。低壓a、c相及高壓A、B相排列方法同本圖，但繞向相反(見繞組繞向表)。
D、E1、F1、G、H、I、F2、E2、J分別為高壓繞組的9個段，其中D1、E1、E2、J為46匝，F(xiàn)1和F2為47匝；H段為44匝，自上而下，抽頭接線9、8、7、6的抽頭匝分別為8匝、10匝、11匝、11匝，余4匝與I段下部相連接；I段共45匝，自下而上，抽頭接線5、4、3抽頭匝分別為13匝(含I段9匝，H段4匝)，15匝，17匝，余4匝與G段上部相連接；G段共45匝，自上而下抽頭接線2、1分別為19匝(含G段15匝，I段4匝)，22匝，8匝。附圖2為HLSSPZ7-15000/35新型節(jié)能殼式電爐變壓器結(jié)構(gòu)圖，附圖2中(1)高壓引出線，(2)低壓繞組，(3)緊縮帶，(4)低壓出線銅排，(5)高壓繞組，(6)按地片，(7)夾件，(8)鐵心中柱，(9)鐵心邊柱，(10)墊木，(11)鐵心螺桿，(12)下夾件，(13)墊塊，(14)下框架，(15)鐵心中柱油道，(16)上夾件。
按照附圖1說明本發(fā)明的實施例附圖1為HLSSPZ7-15000/35新型節(jié)能殼式黃磷爐變壓器的繞組排列和跨結(jié)接線圖，低壓繞組用銅排焊接而成，高壓繞組共9段，每段用復(fù)合扁銅導(dǎo)線繞制成盤式結(jié)構(gòu)，D段為46匝，E1段46匝，F(xiàn)1段47匝，G段共計3個抽頭從上至下分別為15匝(不含與I段連接的4匝)，引出線接2、22匝引出線接1、8匝引出線接“一”共計45匝、H段計5個抽頭，從上至下分別為8匝引出線接9、10匝引出線接8、11匝引出線接7、11匝引出線接6、余4匝引出線與I段下端連接共計44匝，I段4個抽頭從下往上，分別9匝(不含與H段連接的引出線接I段下端連接的4匝)，引出線接5，15匝引出線接4，17匝引出線接3，余4匝與G繞段上部連接。共45匝。F2段47匝、E2段46匝、J段46匝。高壓繞線組各段按附圖1的繞組接線方式焊接而成。
低壓b相和a、c相反向繞制、高壓B相和A、C相，反向繞制，高壓每段繞成盤式結(jié)構(gòu)，各盤(段)交叉反向繞制，其各高、低繞組繞向，按繞組繞向表所列的方向繞制，跨結(jié)接線方式按附圖1所示連接。本實施例的阻抗電壓為5-7％，磁平衡組采用2個，低壓出線銅排從變壓器的上部引出。
新型節(jié)能殼式電爐變壓器的結(jié)構(gòu)，按附圖2實施鐵心平臥，分為中柱(8)和邊柱(9)兩部份，鐵心中柱油道(15)，鐵心由螺桿(11)夾件(7)、墊木(10)及下框架(14)夾緊，通過接地片(6)可靠接地。低壓繞組(2)與高壓繞組(5)交錯排列，并豎立置于鐵心中柱和邊柱中間，被鐵心所包圍；繞組段(盤)間有導(dǎo)向的豎直油道，以利于鐵心繞組的散熱，每段(盤)高壓繞組(5)均用緊縮帶(3)綁緊，繞組上、下部分別通過夾件(16)、(12)進行緊固，并在繞組下部用墊塊(13)支撐。三相變壓器A(a)、C(c)相繞組繞向相同，并與B(b)相繞向相反，每段繞組繞制成盤式，相鄰段(盤)的繞向相反；高壓引出線(1)和低壓出線銅排(4)分別從上部引出，并通過木夾件夾持，在低壓出線銅排間隔有絕緣夾件，防止繞組相間短路。
權(quán)利要求1.本發(fā)明屬于一種新型節(jié)能殼式電爐變壓器，其繞組由低壓b相(b1y1和b2y2并聯(lián))和a(a1x1，a2x2并聯(lián))c(c1z1和c2z2并聯(lián))的繞向相反，高壓B相和A、C相繞向相反、高壓繞組由D、E1、F1、G、H、I、F2、E2、J共9段盤組成殼式結(jié)構(gòu)的繞組，其特征是交錯排列的高、低壓繞組的高壓各段繞向正反交叉，左繞向和右繞向交叉排列，和B(b)相與A(a)、C(c)相繞組繞向正反交叉，并采用跨結(jié)接線結(jié)構(gòu)，繞組幅向尺寸可加大到200-400MM，磁平衡組采用2-4個，低壓繞組銅排從變壓器上方引出，并用絕緣夾件相互隔離。
2.由權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能殼式電爐變壓器，交錯排列的高、低壓各段盤繞向正反交叉結(jié)構(gòu)，其特征是低壓b相和a、c相繞向相反，高壓B相和A、C相繞向相反。
3.由權(quán)利要求1所述新型節(jié)能殼式電爐變壓器其特征是采用跨結(jié)接線結(jié)構(gòu)。
4.由權(quán)利要求1、2所述新型節(jié)能殼式電爐變壓器的低、高壓繞組，其特征是高壓繞組每段用復(fù)合扁銅導(dǎo)線繞制成盤式結(jié)構(gòu)，低壓繞組用銅排焊接而成。
5.由權(quán)利要求1、3所述新型節(jié)能殼式電爐變壓器的繞組跨結(jié)接線結(jié)構(gòu)，其特征是繞組幅向尺寸可加大到200-400MM。
6.由權(quán)利要求1、3所述新型節(jié)能殼式電爐變壓器的繞組跨結(jié)接線結(jié)構(gòu)，其特征是當(dāng)阻抗電壓分別為10-12％、7-10％、5-7％時，磁平衡組的個數(shù)采用2-4個。
7.由權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能殼式電爐變壓器，其特征是從變壓器上方引出的低壓銅排間用絕緣夾件相互隔離。
專利摘要本實用新型設(shè)計的是一種新型節(jié)能殼式電爐變壓器,適用于各種冶煉行業(yè),特別是大型電爐使用本變壓器節(jié)能效果尤為顯著,本變壓器采用特殊跨結(jié)接線,確保各磁平衡組磁勢平衡,高低壓繞組各段繞向正反交叉,體積小,重量輕,節(jié)省原材料、總損耗降低40%,平均每萬kVA節(jié)電49.2kwh、節(jié)省電費10%,噪聲小,起動電流小、溫升低、壽命長,阻抗電壓小,能提高產(chǎn)量8%以上,每萬KVA可增收節(jié)資約274萬元。
文檔編號H01F27/28GK2373877SQ98214490
公開日2000年4月12日 申請日期1998年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月21日
發(fā)明者冀明謙, 詹云珍 申請人:詹云珍, 冀明謙