CN220710099U - 单相三绕组220kV气体绝缘变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单相三绕组220kV气体绝缘变压器，包括变压器主体以及设置于变压器主体内的变压器线圈结构，所述变压器线圈结构包括单相铁芯及固定于单相铁芯上的三绕组变压器线圈，所述三绕组变压器线圈从内到外依次同轴套设于铁芯外。该单相三绕组220kV气体绝缘变压器容量大、电压高，在主要性能指标满足国家相关标准要求的前提下，提升了产品的可靠性、安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种单相三绕组220kV气体绝缘变压器。
背景技术
SF6气体绝缘变压器采用SF6气体进行绝缘和冷却，产品结构与油浸式变压器基本相同，是一种防火、安全、用电可靠性高的防爆型变压器，非常适用于对消防与可靠性要求高、与环境兼容性好的场所。相对于矿物油变压器有下列优点：
一、防燃、防爆性能
SF6气体绝缘变压器是采用SF6气体作为绝缘和冷却介质，SF6气体是不可燃气体，即使变压器内部发生故障，分解出来的物质还是气体，不会引起箱体内部压力急剧上升，也不会产生燃烧爆炸。
二、安装方便，布局灵活
气体绝缘变压器在出厂时完整组装，SF6气体也注入其中，在安装现场无需抽真空，且SF6气体由气罐直接输入到变压罐中，基本上不需要任何工具，因此装料时清洁、迅速。同时，由于SF6气体的密度仅为绝缘油密度的1/60，且黏性较低，因此在冷却管中压力降很小，这样冷却器可以水平安装，也可以脱离变压器垂直安装，从而使其布局相当灵活。气体绝缘变压器不需要油枕和压力释放设备这些附件无需隔离墙，同时SF6气体密度比变压器油密多，从而显得简洁、轻巧。
三、易于维护检查
同样的环境下，SF6气体比油浸式变压器的变压油消耗慢得多。气体绝缘变压器无需使用有载调压开关的在线滤油装置，同时也无需配备储油柜和压力释放设备，给维护检查带来了方便。
四、占地面积少
气体绝缘变压器本身的结构简洁、轻巧，高度降低，相应的地下变电所的棚顶也降低，且无需隔离墙，安装占地面积少，整个空间得到了充分利用，相应降低了变电所的建设成本。尤其当气体绝缘变压器与气体绝缘开关电器配合使用时，这些优势更加明显。
五、噪声低
SF6气体密度比变压器油密度小，声音传送比较慢，中间铁芯发出的声音很少能够传到罐体，这样，气体绝缘变压器产生的噪声比油浸式变压器的要小。
现有的SF6气体绝缘变压器一般采用容量为三相63MVA及以下的双绕组设置，电压组合一般高压侧是110kV，低压侧是10.5kV或35kV，主要缺点为变压器暂不能实现“大容量”变电需求，暂不能实现一个电源输入两路电压输出。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种容量大、电压高、占地面积小、便于运输的单相三绕组220kV气体绝缘变压器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种单相三绕组220kV气体绝缘变压器，包括变压器主体以及设置于变压器主体内的变压器线圈结构，所述变压器线圈结构包括单相铁芯及固定于单相铁芯上的三绕组变压器线圈，所述三绕组变压器线圈从内到外依次同轴套设于铁芯外。
为了便于安装，所述单相铁芯为单相双框三柱式结构，所述三绕组变压器线圈同轴套设于单相双框三柱式结构的中间柱上。
作为优选，所述三绕组变压器线圈包括从内到外同轴设置的低压绕组、中压绕组、高压绕组。
为了保证各绕组之间的绝缘性，所述低压绕组、中压绕组、高压绕组之间通过围屏及撑条隔开。
进一步地，为了改善在雷电冲击电压下电压分布情况，所述高压绕组采用中部进线、上下并联式。
为了提高散热效果，该单相三绕组220kV气体绝缘变压器还包括冷却系统，所述冷却系统与变压器主体内腔相连。
本实用新型的有益效果是：
该单相三绕组220kV气体绝缘变压器容量大、电压高，在主要性能指标满足国家相关标准要求的前提下，提升了产品的可靠性、安全性：
铁芯采用单相双框三柱式结构，轭部采用53％比例截面，降低运输高度同时增加轭部截面，达到降低磁密进而降低铁芯损耗的目的；
高压绕组采用中部进线、上下并联式，其中高电压首端采用2段式屏蔽结构，达到改善在雷电冲击电压下电压分布情况；
通过引进冷却系统的设计技术原理，保证了产品的温升性能；
通过采用低压缩率的撑条、围屏、垫块等，防线饼受电磁力震动后因垫块收缩出现松动；采用液压装置预紧绕组后在铁芯窗口内绕组压紧薄弱处加装厚度可调绝缘压块，使绕组四周受压均匀，止退销钉可防止压块受力后位移脱落，可有效保证整个器身运行期间不发生松动，提高绕组抗短路承受能力；
通过在与线圈接触的绝缘件采用E级材料，延缓绝缘热老化进程，从而延长变压器使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的单相三绕组220kV气体绝缘变压器的立体结构示意图；
图2为本实用新型的变压器主体以及变压器线圈结构的结构示意图；
图3为本实用新型的变压器线圈结构的截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。
如图1所示的一种单相三绕组220kV气体绝缘变压器，包括变压器主体1、设置于变压器主体1内的变压器线圈结构以及与变压器主体1内腔相连的冷却系统。
具体地，结合图2所示，所述变压器线圈结构包括单相铁芯3及固定于单相铁芯3上的三绕组变压器线圈4，所述单相铁芯3为单相双框三柱式结构，轭部采用53％比例截面，降低运输高度同时增加轭部截面，达到降低磁密进而降低铁芯损耗的目的，所述三绕组变压器线圈4同轴套设于单相双框三柱式结构的中间柱上。
具体地，结合图3所示，所述三绕组变压器线圈包括从内到外同轴设置的低压绕组401、中压绕组402、高压绕组403，所述低压绕组401、中压绕组402、高压绕组403之间通过围屏406及撑条407隔开，围屏406设有多层，低压绕组401内侧设置有内绝缘纸筒404，高压绕组403外侧设置有外绝缘纸筒405，高压绕组采用中部进线、上下并联式，其中高电压首端采用2段式屏蔽结构，达到改善在雷电冲击电压下电压分布情况，同时，低压绕组401、中压绕组402、高压绕组403上下端部采用E级芳纶皱纹纸制作而成的静电环密封，上述结构均采用E级材料制得，延缓绝缘热老化进程，从而延长变压器使用寿命。
该单相三绕组220kV气体绝缘变压器填补大容量、高电压不燃、防爆变压器的空白，为中国人口密集的大型城市变电站设计提供了一种新思路；
该单相80MVA/220kV气体变，三相组合后容量达到240MVA，电压组合为高压侧220kV，中压侧110kV，低压侧10.5kV，实现了气体变“大容量”，“两路变压”的功能；
高电压220kV绕组与屏蔽线采用了PET薄膜制作，并在首端采用2段式屏蔽结构，改善雷电冲击电压作用下的电压分布；
高电压220kV绕组的上端部、下端部采用“E级芳纶皱纹纸”制作而成的静电环，有效提高绝缘系统寿命而提高了变压器的使用寿命；
本实用新型为三绕组变压器，绝缘结构中对各个绕组设计单独气道设计，并按发热量、气体损失比率等计算结果对气道截面分配设计；
调压绕组低损耗设计：为了实现有载调压并且降低最小分接“热量”，因此采用了“粗细调”调压方式，粗细调变压器其粗调绕组是从高压绕组拆分出去的，其高压绕组和粗调绕组的负载损耗之和基本上等于正反调变压器高压绕组负载损耗，所以在负分接运行时，由于少了一个粗调绕组，粗细调变压器的负载损耗要小于正反调变压器的负载损耗，此调压方式比油浸式电力压器“正反调”降低约7％的负载损耗，这对产品温升设计有较大帮助同时节省了约5％散热器，提高产品性能的同时节约成本；
通过技术手段对绕组中温升分布计算，在发热量较大与发热量较低之处做出区分，在绕组不同位置使用不同的绝缘件型号，既满足使用寿命又达到了降本增效的目的；
需要说明的是，本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种单相三绕组220kV气体绝缘变压器，包括变压器主体以及设置于变压器主体内的变压器线圈结构，其特征在于：所述变压器线圈结构包括单相铁芯及固定于单相铁芯上的三绕组变压器线圈，所述三绕组变压器线圈从内到外依次同轴套设于铁芯外。
2.根据权利要求1所述的单相三绕组220kV气体绝缘变压器，其特征在于：所述单相铁芯为单相双框三柱式结构，所述三绕组变压器线圈同轴套设于单相双框三柱式结构的中间柱上。
3.根据权利要求2所述的单相三绕组220kV气体绝缘变压器，其特征在于：所述三绕组变压器线圈包括从内到外同轴设置的低压绕组、中压绕组、高压绕组。
4.根据权利要求3所述的单相三绕组220kV气体绝缘变压器，其特征在于：所述低压绕组、中压绕组、高压绕组之间通过围屏及撑条隔开。
5.根据权利要求4所述的单相三绕组220kV气体绝缘变压器，其特征在于：所述高压绕组采用中部进线、上下并联式。
6.根据权利要求1-5任一项所述的单相三绕组220kV气体绝缘变压器，其特征在于：还包括冷却系统，所述冷却系统与变压器主体内腔相连。
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