电力变压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电力变压器，其通过优化线圈布置来减小短路力。这种电力变压器包括一个铁芯、一个低压绕组、一个高压绕组、至少一个中间绕组和两个堆叠绕组。所述低压绕组套设在所述铁芯的外侧。所述高压绕组套设在所述低压绕组的外侧。至少一个中间绕组和两个堆叠绕组套设在所述高压绕组的外侧，其中所述中间绕组位于所述堆叠绕组之间，所述堆叠绕组相互并联。本实用新型专利技术的电力变压器增加了中间绕组与相邻的低压绕组和高压绕组之间的阻抗，从而降低了变压器短路时产生的短路力以及因稳定绕组或第三绕组外置引起的线圈内部的过电压。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力变压器，尤其涉及具有稳定绕组或第三绕组的电力变压器。
技术介绍
电力变压器在工作过程中可能由于雷击、操作失误或电缆接地等原因发生短路。在短路过程中，电力变压器的绕组会在短时间内产生很大的短路电流，其可高达额定电流的十至二十倍。短路电流将在绕组内产生巨大的电磁力，其通常被称为短路力。由于短路力远远超出变压器正常运行所允许的值，故可能对绕组乃至变压器的器身造成机械破坏。尤其对于具有稳定绕组或第三绕组的变压器，如果将稳定绕组或第三绕组置于低压绕组内侧，则稳定绕组或第三绕组与相邻的低压绕组和高压绕组之间的阻抗偏小，其受到的短路力会增大。为了防止短路力可能造成的破坏，提高变压器抵抗短路力的水平，不得不通过增加变压器的器身的用料来提高强度，以承受此短路力。如果将稳定绕组或第三绕组置于调压绕组的外侧或者置于高压绕组与调压绕组之间，则又会使稳定绕组或第三绕组或者调压绕组的引线需要绕过最外侧的线圈进行连接，从而导致过电压及调压引线出现困难。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电力变压器，其通过优化线圈布置来减小短路力。这种电力变压器包括一个铁芯、一个低压绕组、一个高压绕组、至少一个中间绕组和两个堆叠绕组。所述低压绕组套设在所述铁芯的外侧。所述高压绕组套设在所述低压绕组的外侧。至少一个中间绕组和两个堆叠绕组套设在所述高压绕组的外侧，其中所述中间绕组位于所述堆叠绕组之间，所述堆叠绕组相互并联。本技术的电力变压器增加了中间绕组与相邻的低压绕组和高压绕组之间的阻抗，从而降低了变压器短路时产生的短路力以及因稳定绕组或第三绕组外置引起的线圈内部的过电压。本技术的电力变压器还使得中间绕组和堆叠绕组引线的出线更加方便。本技术的电力变压器不再需要大量的铜线来承受短路力，且铜线的截面积和铁芯的尺寸也可大为缩小，从而可以降低变压器的整个器身的尺寸和重量，并节省材料成本。此外，变压器的油箱尺寸和所需用油也可减小。根据本技术的电力变压器的一个方面，所述电力变压器具有两个所述中间绕组， 所述两个中间绕组在所述高压绕组的外侧上下布置，且所述中间绕组相互并联。采用上下布置的中间绕组可以进一步方便线圈引线的出线。根据本技术的电力变压器的另一方面，所述中间绕组为一个调压绕组，而所述堆叠绕组为一个稳定绕组。稳定绕组可以给三次谐波提供通路并补偿零序电流。根据本技术的电力变压器的再一方面，所述中间绕组为一个稳定绕组，而所述堆叠绕组为一个调压绕组。根据本技术的电力变压器的又一方面，所述中间绕组为一个调压绕组，而所述堆叠绕组为一个第三绕组。第三绕组除了起到稳定绕组的功能外还可以与外部做三相连接，并提供负载。根据本技术的电力变压器的又一方面，所述中间绕组为一个第三绕组，而所述堆叠绕组为一个调压绕组。根据本技术的电力变压器的再一方面，上下相邻的所述中间绕组和所述堆叠绕组之间通过绝缘件保持足够的绝缘距离。附图说明以下附图仅对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。图1A、图1B、图1C和图1D展示了依据本技术的电力变压器的一种线圈结构的示意图；图2A、图2B、图2C和图2D展示了依据本技术的电力变压器的另一线圈结构的示意图；图3A、图3B和图3C展示了依据本技术的电力变压器中各个绕组的一种接线方式的示意图；图4A、图4B和图4C展示了依据本技术的电力变压器中各个绕组的另一接线方式的示意图。标号说明具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“连接”可以是两个结构之间的直接连接，也可以是通过其他结构的间接连接。图1展示了依据本技术的电力变压器的一种线圈结构的示意图，其中图1A、图1B、图1C、和图1D分别展示不同种类的线圈用于这种线圈结构的情形。在图1A、图1B、图1C和图1D中，电力变压器都包括一个铁芯10、一个低压绕组11、一个高压绕组12、至少一个中间绕组和两个堆叠绕组。低压绕组11套设在铁芯10的外侧。高压绕组12套设在低压绕组11的外侧。中间绕组和两个堆叠绕组套设在高压绕组12的外侧，其中中间绕组位于堆叠绕组之间。堆叠绕组相互并联。本技术的电力变压器增加了中间绕组与相邻的低压绕组和高压绕组之间的阻抗，且使得中间绕组和堆叠绕组引线的出线更加方便。本技术的变压器不再需要大量的铜线来承受短路力，且铜线的截面积和铁芯的尺寸也可大为缩小，从而可以降低变压器的整个器身尺寸和重量，并节省材料成本。此外，变压器的油箱尺寸和所需用油也可减小。图2展示了依据本技术的电力变压器的另一线圈结构的示意图，其中图2A、图2B、图2C和图2D分别展示不同种类的线圈用于这种线圈结构的情形。在图2A、图2B、图2C和图2D中，电力变压器具有两个中间绕组。两个中间绕组在高压绕组的外侧上下布置，且中间绕组相互并联。采用上下布置的中间绕组可以进一步方便线圈引线的出线。中间绕组和堆叠绕组可以如图1A和图2A所示分别为一个调压绕组14和一个稳定绕组13，或者如图1B和图2B所示中间绕组为一个稳定绕组13，而堆叠绕组为一个调压绕 组14。稳定绕组可以给三次谐波提供通路并补偿零序电流。将稳定绕组布置在高压绕组的外侧增加了稳定绕组和低压绕组的阻抗，从而降低了变压器短路时产生的短路力，以及因稳定绕组外置引起的线圈内部的过电压。本领域技术人员将理解，可以按照设计需要，根据实际的电压差和电场情况来选择是将稳定绕组还是调压绕组作为中间绕组。如图1C和图2C所示的实施方式，中间绕组为一个调压绕组14，而堆叠绕组为一个第三绕组15，或者在图1D和图2D示出的实施方式中使得中间绕组为一个第三绕组15，而堆叠绕组为一个调压绕组14。第三绕组除了起到稳定绕组的功能外还可以与外部做三相连接，并提供负载。本领域技术人员将理解，可以按照设计需要，根据实际的电压差和电场情况来选择是将第三绕组还是调压绕组作为中间绕组。此外，上下相邻的中间绕组14和堆叠绕组13之间通过绝缘件保持足够的绝缘距离。本领域技术人员可以根据电压差进行计算，并设置绝缘垫块来保持绝缘距离。图3展示了依据本技术的通过优化线圈布置减小短路力的电力变压器中各个绕组的一种接线方式的示意图，其中中间绕组为稳定绕组13。图3A展示了稳定绕组13的接线方式。稳定绕组13的a相首端aw1连接稳定绕组13的b相首端bw1，稳定绕组13的b相尾端连接稳定绕组13的c相尾端，而稳定绕组13的c相首端cw1和稳定绕组13的a相尾端aw2一起接地。图4展示了依据本技术的通过优化线圈布置减小短路力的电力变压器中各个绕组的另一接线方式的示意图，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
电力变压器，其特征在于，包括：一个铁芯(10)；一个低压绕组(11)，其套设在所述铁芯(10)的外侧；一个高压绕组(12)，其套设在所述低压绕组(11)的外侧；两个中间绕组和两个堆叠绕组套设在所述高压绕组(12)的外侧，其中所述两个中间绕组位于所述堆叠绕组之间，所述堆叠绕组相互并联，所述两个中间绕组在所述高压绕组的外侧上下布置，且所述中间绕组相互并联。

【技术特征摘要】
1.电力变压器，其特征在于，包括：一个铁芯(10)；一个低压绕组(11)，其套设在所述铁芯(10)的外侧；一个高压绕组(12)，其套设在所述低压绕组(11)的外侧；两个中间绕组和两个堆叠绕组套设在所述高压绕组(12)的外侧，其中所述两个中间绕组位于所述堆叠绕组之间，所述堆叠绕组相互并联，所述两个中间绕组在所述高压绕组的外侧上下布置，且所述中间绕组相互并联。2.如权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，所述中间绕组为一个调压绕组(14)，而所述堆叠绕组为一个稳定绕组(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴先威，钟孝泰，张腾飞，张亚旭，解静，安昌浩，闫娟，刘立峰，
申请(专利权)人：西门子变压器武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42