CN220121619U - 变压器及华式预装式变电站 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种变压器及华式预装式变电站，变压器包括铁芯及绕设于所述铁芯外的线圈；所述线圈围绕所述铁芯的轴向绕设，沿与所述铁芯轴向相交的方向，所述铁芯的横截面呈类椭圆形。传统变压器中采用圆形线圈结构，所需的铁芯横截面也需设置为圆形，但是通过叠片方式成型时，叠片数量越多横截面才能越接近圆形，这给铁芯制造带来了极大的困难，提高了生产成本。本申请提供的变压器中，铁芯的横截面呈类椭圆形，不需要通过数量很多的叠片来成型，叠片过程中所需的叠片数量较少，铁芯制作较为简单，成本较低。同时，类椭圆形铁芯和线圈结构，具有较好的抗短路能力，保证变压器的产品质量。

Description

变压器及华式预装式变电站

技术领域

本申请涉及新能源发电技术领域，特别是涉及变压器及华式预装式变电站。

背景技术

箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站，是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田、风力发电站及光伏发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。

箱式变电站按照类型可以划分为组合式变压器(美变)、高压/低压预装式变电站(华变)、高压/低压预装式变电站(欧变)。相关技术中，新能源风力发电及光伏发电采用华式预装式变电站来进行电力运输，但是传统华式预装式变电站中的变压器，采用圆形线圈结构，制造成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对传统华式预装式变电站中的变压器制造成本较高的问题，提供一种变压器及华式预装式变电站。

一种变压器，设于华式预装式变电站中，且包括铁芯及绕设于所述铁芯外的线圈；

所述线圈围绕所述铁芯的轴向绕设，沿与所述铁芯轴向相交的方向，所述铁芯的横截面呈类椭圆形。

传统变压器中采用圆形线圈结构，所需的铁芯横截面也需设置为圆形，但是通过叠片方式成型时，叠片数量越多横截面才能越接近圆形，这给铁芯制造带来了极大的困难，提高了生产成本。本申请提供的变压器中，铁芯的横截面呈类椭圆形，不需要通过数量很多的叠片来成型，叠片过程中所需的叠片数量较少，铁芯制作较为简单，成本较低。同时，类椭圆形铁芯和线圈结构，具有较好的抗短路能力，保证变压器的产品质量。

在其中一个实施例中，所述线圈包括低压线圈，所述低压线圈采用铝箔绕制。

在其中一个实施例中，所述线圈包括高压线圈，所述高压线圈采用铝合金导线绕制。

在其中一个实施例中，所述铝合金导线外包裹有耐热纸。

在其中一个实施例中，所述线圈包括低压线圈和高压线圈，所述变压器还包括主空道结构；

所述低压线圈套设于所述铁芯外，所述高压线圈套设于所述低压线圈外，所述主空道结构套设于所述低压线圈和所述高压线圈之间；

其中，所述主空道结构包括绝缘纸，所述绝缘纸的击穿电压范围为70kv/mm-78kv/mm。

在其中一个实施例中，所述绝缘纸耐温120℃。

在其中一个实施例中，所述绝缘纸为TUF-Flex点胶纸。

一种华式预装式变电站，包括上述变压器。

在其中一个实施例中，还包括低压柜和高压柜，所述低压柜和所述变压器设于所述高压柜的同一侧。

在其中一个实施例中，所述高压柜为高压五合一真空断路器柜，包括真空断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器及避雷器。

附图说明

图1为本申请一实施例中变压器的结构示意图。

图2为图1所示变压器中铁芯和线圈的结构示意图。

图3为本申请一实施例中华式预装式变电站的结构示意图。

附图标记说明：200、华式预装式变电站；210、高压柜；230、低压柜；100、变压器；10、铁芯；30、线圈；32、低压线圈；34、高压线圈；50、主空道结构；52、绝缘纸；54、支撑条。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1-图2，根据本申请的一些实施例，提供一种变压器100，设于华式预装式变电站200中，且包括铁芯10及绕设于铁芯10外的线圈30。其中，线圈30围绕铁芯10的轴向绕设，沿与铁芯10轴向相交的方向，铁芯10的横截面呈类椭圆形。

可以理解地，类椭圆形是指近似椭圆的形状。传统圆形线圈结构所需的铁芯横截面也需设置为圆形，但是通过叠片方式成型时，叠片数量越多横截面才能越接近圆形，这给铁芯制造带来了极大的困难，提高了生产成本。而本申请提供的变压器100中，铁芯10的横截面呈类椭圆形，不需要通过数量很多的叠片来成型，叠片过程中所需的叠片数量较少，铁芯10制作较为简单，成本较低。同时，类椭圆形铁芯10和线圈30结构，具有较好的抗短路能力。

根据本申请的一些实施例，线圈30包括低压线圈32，低压线圈32采用铝箔绕制，在保证电力性能的情况下，具有较好的经济性能。

根据本申请的一些实施例，线圈30包括高压线圈34，高压线圈34采用铝合金导线绕制，在保证电力性能的情况下，具有较好的经济性能。

进一步地，铝合金导线外包裹有耐热纸，耐热纸电气绝缘性能良好，包裹在铝合金导线外，提高高压线圈34的绝缘性能。

根据本申请的一些实施例，线圈30包括低压线圈32和高压线圈34，变压器100还包括主空道结构50，低压线圈32套设于铁芯10外，高压线圈34套设于低压线圈32外，主空道结构50套设于低压线圈32和高压线圈34之间，用于对高压线圈34和低压线圈32进行绝缘隔离。其中，主空道结构50包括绝缘纸52，绝缘纸52的击穿电压范围为70kv/mm-78kv/mm，具有较佳的绝缘性能。

具体地，主空道结构50包括两层绝缘纸52及设于两层绝缘纸52之间的支撑条54，通过支撑条54使两侧绝缘纸52间隔设置，且三者围合形成主空道，来对低压线圈32和高压线圈34进行绝缘隔离。

进一步地，绝缘纸52耐温120℃，具有较好的耐热性能，能够使线圈30温度连续处于120℃以下，电学性能稳定。进而，耐热的绝缘纸52可以延长变压器100的使用寿命，提升变压器100的产品质量。

可选地，绝缘纸52为TUF-Flex点胶纸，具体为魏德曼TUF-Flex点胶纸，是一种专门用于配电变压器100低压线圈32层间绝缘的新型绝缘纸，其极高的机械性能可以承受绕线讨程中各种力的冲击，厚度更薄、机械强度更高的TUF-Flex绝缘纸52能够有效的降低线圈30绕制的平均翻转长度和线圈30尺寸，从而降低其它高成本原材料的使用量(如铜线,铁芯10，油箱,变压器100油,等等)。

还可选地，绝缘纸52的厚度为0.035-0.078，例如绝缘纸52的厚度为0.038、0.051及0.076。

根据本申请的一些实施例，变压器100还包括设于高压线圈34中的高压油道，及设于低压线圈32中的低压油道，低压油道及高压油道通过DPE绝缘纸制作。DPE绝缘纸由100％纯天然木质纤维制作而成，是种专门用于配电变压器高压线圈34及高低压线圈32间绝缘的新型绝缘纸，在矿物油中的耐温等级130C，在植物油中的温等级140C。DPE绝缘纸具有电气性能高、干燥用时短、润速度快、耐热等级高等特性，这些特性可以优化变压器100的整体性能。

根据本申请的一些实施例，本申请提供一种变压器100，包括铁芯10和线圈30，线圈30绕设于铁芯10外，线圈30和铁芯10配合进行电压转化工作。其中，线圈30绕铁芯10的轴向卷绕，沿与铁芯10轴向相交的方向，铁芯10的横截面呈类椭圆形，如此相比传统圆形截面的铁芯，类椭圆形截面的铁芯10所需的叠片数量更少，成本更低。同时，类椭圆形铁芯10和线圈30结构，具有较好的抗短路能力。

并且，线圈30包括低压线圈32和高压线圈34，低压线圈32套设于铁芯10外，高压线圈34套设于低压线圈32外，低压线圈32采用铝箔绕制，高压线圈34采用铝合金导线绕制，能够保证线圈30的电气性能，同时提高经济性能，降低变压器100生产制造的成本。另外，变压器100还包括主空道结构50，主空道结构50套设于低压线圈32和高压线圈34之间，用于绝缘隔离低压线圈32和高压线圈34，主空道结构50的绝缘纸52采用TUF-Flex点胶纸，耐高温、机械强度较佳及抗绝缘性能较好，能够提高变压器100的产品质量。

参阅图1-图3，根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种华式预装式变电站200，包括上述任一实施例所述的变压器100，变压器100包括铁芯10及绕设于铁芯10外的线圈30。其中，线圈30围绕铁芯10的轴向绕设，沿与铁芯10轴向相交的方向，铁芯10的横截面呈类椭圆形。

传统圆形线圈30结构所需的铁芯10横截面也需设置为圆形，但是通过叠片方式成型时，叠片数量越多横截面才能越接近圆形，这给铁芯10制造带来了极大的困难，提高了生产成本。而本申请提供的变压器100中，铁芯10的横截面呈类椭圆形，不需要通过数量很多的叠片来成型，叠片过程中所需的叠片数量较少，铁芯10制作较为简单，成本较低。同时，类椭圆形铁芯10和线圈30结构，具有较好的抗短路能力。

进一步地，华式预装式变电站200还包括低压柜230和高压柜210，低压柜230和变压器100设于高压柜210的同一侧。也就是说，低压柜230和变压器100并排设于高压柜210外侧，如此低压柜230和高压柜210组成L型结构，将变压器100设于L性结构的开口处，使整个华式预装式变电站200结构紧凑，防止体积过大。

具体地，高压柜210为高压五合一真空断路器柜，包括真空断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器及避雷器，使华式预装式变电站200具有过载、欠压、短路的保护等功能,可以保护线路和设备不因故障损坏。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变压器，其特征在于，设于华式预装式变电站中，且包括铁芯及绕设于所述铁芯外的线圈；

所述线圈围绕所述铁芯的轴向绕设，沿与所述铁芯轴向相交的方向，所述铁芯的横截面呈类椭圆形。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述线圈包括低压线圈，所述低压线圈采用铝箔绕制。

3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述线圈包括高压线圈，所述高压线圈采用铝合金导线绕制。

4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述铝合金导线外包裹有耐热纸。

5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述线圈包括低压线圈和高压线圈，所述变压器还包括主空道结构；

所述低压线圈套设于所述铁芯外，所述高压线圈套设于所述低压线圈外，所述主空道结构套设于所述低压线圈和所述高压线圈之间；

其中，所述主空道结构包括绝缘纸，所述绝缘纸的击穿电压范围为70kv/mm-78kv/mm。

6.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述绝缘纸耐温120℃。

7.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于，所述绝缘纸为TUF-Flex点胶纸。

8.一种华式预装式变电站，其特征在于，包括上述权利要求1-7任意一项所述的变压器。

9.根据权利要求8所述的华式预装式变电站，其特征在于，还包括低压柜和高压柜，所述低压柜和所述变压器设于所述高压柜的同一侧。

10.根据权利要求9所述的华式预装式变电站，其特征在于，所述高压柜为高压五合一真空断路器柜，包括真空断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器及避雷器。