一种高压隔离变压器制造技术

本发明专利技术提供了一种高压隔离变压器，包括一个或多个子变压器；当子变压器为一个时，高压隔离变压器与子变压器等同；当子变压器为多个时，多个子变压器采用级联形式连接，每个子变压器均并联均压装置，本发明专利技术提供的高压隔离变压器避免了局部放电难以控制的情况，电压等级可扩展至百千伏及以上，且利于绕组散热，可实现紧凑化空间的有效绝缘隔离，有效降低变压器绝缘设计难度和制造工艺难度及体积；本发明专利技术具有高绝缘耐受强度和低场强分布，同时可实现局部放电有效抑制，实现变压器的低局部放电设计，在百千伏以上电压等级的局部放电量不超过50pC；具有结构尺寸小、机械强度高、安装灵活等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高压隔离变压器
本专利技术涉及高压输电领域，具体涉及一种高压隔离变压器。
技术介绍
电力变压器是电力系统最常用的设备之一，主要用于不同电压等级之间电压变换、电力系统电力传输、不同输电容量系统的电流变换等，但就电力变压器本体而言，则是很常规设计。但是随着目前电力技术的发展，尤其是灵活交流输电和高压直流输电发展，电力变压器的功能得以扩展，不仅仅限于电力系统的电力传输，更扩展至很多其他特殊场合，比如为某些关键电力设备的辅助电力供能，这些场合即要求变压器具有电力输出的功能，同时具有高可靠性的高电压隔离功能。目前电力领域应用的35kV以上变压器，为了实现电压隔离，提供必要的主绝缘，基本都采用油浸式变压器提；对于35kV及以下变压器，则有干式绝缘、油绝缘和气体绝缘等多种形式。对于一些特殊的高压应用工况，尤其是灵活交流输电领域的电力电子设备和高压大容量直流输电领域的直流设备，要求电力设备都采用无油化设计，但是，对于高于35kV电压等级的高压系统，电力变压器则很少有干式绝缘结构，如果要求采用无油化设计，则当前常规的电力变压器则无法满足工程应用需求。基于常规设计方法，在高于35kV电压等级，干式变压器存在技术瓶颈，在高电压下的局部放电问题一直无法解决。针对目前百千伏及以上电压等级系统，如何避免采用油浸式和充气式绝缘成为设计难点，对于油浸式方案，存在火灾的风险，尤其高电压大容量变压器，变压器内部储油量大，需要配置变压器漏油后的蓄油池和导油槽，必要时需设置防爆结构，变压器设计和运维复杂，可靠性相对较低。对于充气式变压器，虽然绝缘性能良好，且易于解决高电压下变压器局部放电难题，且不易发生火灾，但是对变压器密封设计要求高，且存在长期运行工况下的漏气风险，运行维护难度大。申请号为201180025143.2的专利技术专利提供的干式变压器设计即是目前常见的典型的干式变压器结构，该设计包括了装配到铁芯的一个或者多个绕组组件，每个绕组包括高压、低压绕组，在每个高压低压绕组中，包括了绝缘树脂的封套封装低压和高压绕组。这种典型的干式变压器一般适用于三相变压器，电压等级基本在35kV，且局部放电难以控制，如果扩展至35kV以上电压等级，目前尚未有成熟产品应用。由于常规干式变压器的绝缘设计主要集中在绕组绝缘上，关于目前干式变压器的绕组绝缘设计，其中201280007879.1的专利技术专利提供了与常规绕组设计略有不同的绕组绝缘设计方法，但是也基于环氧树脂体系的绝缘优化设计，同样也存在适用电压等级有限和不利于绕组散热等问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中局部放电难以控制、电压等级难以扩展以及不利于绕组散热的不足，本专利技术提供一种高压隔离变压器，包括一个或多个子变压器；当子变压器为一个时，高压隔离变压器与子变压器等同；当子变压器为多个时，多个子变压器采用级联形式连接，每个子变压器均并联均压装置，本专利技术提供的高压隔离变压器避免了局部放电难以控制的情况，且电压等级可扩展至百千伏及以上，且利于绕组散热。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供的一种高压隔离变压器，包括一个或多个子变压器；当子变压器为一个时，所述高压隔离变压器与子变压器等同；当子变压器为多个时，多个子变压器采用级联形式连接，每个子变压器均并联均压装置。所述子变压器包括第一绕组套管、铁芯组件、第一支架和第二支架；所述第一绕组套管包括第一原边绕组、第一副边绕组、第一主体绝缘、第一沿边绝缘、第二沿边绝缘、第一接线端子、第二接线端子、第一端子套管和第二端子套管。所述铁芯组件包括铁芯、第一铁芯拉板、第二铁芯拉板、第一铁芯夹件和第二铁芯夹件。所述铁芯为矩形铁芯；所述第一铁芯拉板和第二铁芯拉板分别紧贴于铁芯的上表面和下表面；所述第一支架和第二支架分别位于铁芯两个短边的底部，用于支撑铁芯；所述第一铁芯夹件和第二铁芯夹件分别位于铁芯两个短边的上部，用于固定铁芯；所述第一绕组套管套在铁芯其中一个长边上。所述第一原边绕组和第一副边绕组均为圆环形结构，所述第一原边绕组位于第一副边绕组内部，所述第一副边绕组被位于其中部的外表面的第一主体绝缘以及分别位于其两端的外表面的第一沿边绝缘和第二沿边绝缘包裹；所述第一端子套管和第二端子套管分别套在第一接线端子和第二接线端子外部，所述第一接线端子和第二接线端子各自的底部分别穿过第一主体绝缘，且均位于第一主体绝缘顶部。所述子变压器还包括第二绕组套管和载流母排；所述第二绕组套管与所述第一绕组套管具有相同结构，所述第二绕组套管包括第二原边绕组、第二副边绕组、第二主体绝缘、第三沿边绝缘、第四沿边绝缘、第三接线端子、第四接线端子、第三端子套管和第四端子套管。所述第二原边绕组和第二副边绕组均为圆环形结构，所述第二原边绕组位于第二副边绕组内部，所述第二副边绕组被位于其中部的外表面的第二主体绝缘以及分别位于其两端的外表面的第三沿边绝缘和第四沿边绝缘包裹；所述第三端子套管和第四端子套管分别套在第三接线端子和第四接线端子外部，所述第三接线端子和第四接线端子各自的底部分别穿过第二主体绝缘，且均位于第二主体绝缘顶部。当载流母排为单个时，第一接线端子与第三接线端子通过载流母排连接，或第二接线端子与第四接线端子通过载流母排连接。当载流母排为两个时，第一接线端子与第三接线端子通过其中一个载流母排连接，和/或第二接线端子与第四接线端子通过另一个载流母排连接。所述第一沿边绝缘、第二沿边绝缘、第三沿边绝缘和第四沿边绝缘均为伞形结构；所述第一主体绝缘、第一沿边绝缘、第二沿边绝缘、第二主体绝缘、第三沿边绝缘和第四沿边绝缘均由固体树脂类材料制成。所述均压装置包括均压电阻、均压电容或包括并联的均压电阻和均压电容。所述高压隔离变压器还包括用于支撑子变压器的支柱绝缘子，所述均压装置设于支柱绝缘子内部，形成所述高压隔离变压器的主体支撑结构；所述均压装置的数量小于等于支柱绝缘子的数量。所述子变压器外部设有均压屏蔽罩。所述子变压器为多个时，多个子变压器在垂直方向上逐个布置，或多个子变压器在水平方向和垂直方向上组合布置，多个子变压器由高压隔离变压器底部的第一级子变压器向上部的末级子变压器通过导电结构件顺序连接；所述导电结构件为连接铜排。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的高压隔离变压器包括一个或多个子变压器；当子变压器为一个时，高压隔离变压器与子变压器等同；当子变压器为多个时，多个子变压器采用级联形式连接，每个子变压器均并联均压装置，本专利技术提供的高压隔离变压器避免了局部放电难以控制的情况，电压等级可扩展至百千伏及以上，且利于绕组散热；本专利技术可有效降低变压器绝缘设计难度和制造工艺难度及体积，具有高绝缘耐受强度和低场强分布，同时可实现局部放电有效抑制，实现变压器的低局部放电设计，在百千伏以上电压等级的局部放电量不超过50pC；本专利技术中的子变压器采用绕组套管与铁芯组件的灵活分体式设计，可根据应用场景的需要，灵活调整接线端子的出线位置，实现子变压器之间、隔离变压器整体与外部的灵活接线；本专利技术可实现在宽电压范围的电晕放电抑制，同时又具有结构尺寸小、机械强度高、安装灵活等优点；本专利技术中的子变压器设有绝缘的屏蔽罩，可实现紧凑化空间的有效绝缘隔离；本专利技术专利所提供的高电位隔离变压器整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压隔离变压器，其特征在于，包括一个或多个子变压器；当子变压器为一个时，所述高压隔离变压器与子变压器等同；当子变压器为多个时，多个子变压器采用级联形式连接，每个子变压器均并联均压装置。

【技术特征摘要】
1.一种高压隔离变压器，其特征在于，包括一个或多个子变压器；当子变压器为一个时，所述高压隔离变压器与子变压器等同；当子变压器为多个时，多个子变压器采用级联形式连接，每个子变压器均并联均压装置。2.根据权利要求1所述的高压隔离变压器，其特征在于，所述子变压器包括第一绕组套管、铁芯组件、第一支架和第二支架；所述第一绕组套管包括第一原边绕组、第一副边绕组、第一主体绝缘、第一沿边绝缘、第二沿边绝缘、第一接线端子、第二接线端子、第一端子套管和第二端子套管。3.根据权利要求2所述的高压隔离变压器，其特征在于，所述铁芯组件包括铁芯、第一铁芯拉板、第二铁芯拉板、第一铁芯夹件和第二铁芯夹件。4.根据权利要求3所述的高压隔离变压器，其特征在于，所述铁芯为矩形铁芯；所述第一铁芯拉板和第二铁芯拉板分别紧贴于铁芯的上表面和下表面；所述第一支架和第二支架分别位于铁芯两个短边的底部，用于支撑铁芯；所述第一铁芯夹件和第二铁芯夹件分别位于铁芯两个短边的上部，用于固定铁芯；所述第一绕组套管套在铁芯其中一个长边上。5.根据权利要求2所述的高压隔离变压器，其特征在于，所述第一原边绕组和第一副边绕组均为圆环形结构，所述第一原边绕组位于第一副边绕组内部，所述第一副边绕组被位于其中部的外表面的第一主体绝缘以及分别位于其两端的外表面的第一沿边绝缘和第二沿边绝缘包裹；所述第一端子套管和第二端子套管分别套在第一接线端子和第二接线端子外部，所述第一接线端子和第二接线端子各自的底部分别穿过第一主体绝缘，且均位于第一主体绝缘顶部。6.根据权利要求5所述的高压隔离变压器，其特征在于，所述子变压器还包括第二绕组套管和载流母排；所述第二绕组套管与所述第一绕组套管具有相同结构，所述第二绕组套管包括第二原边绕组、第二副边绕组、第二主体绝缘、第三沿边绝缘、第四沿边绝缘、第三接线端子、第四接线端子、第三端子套管和第四端子套管。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑健超，张升，刘远，王成昊，魏晓光，贺之渊，孙泽来，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11