一种充气式无局放励磁变压器装置的制作方法

1.本实用新型属于励磁变压器技术领域，具体涉及一种充气式无局放励磁变压器装置。


背景技术：

2.励磁变压器是为发电机励磁系统提供电源的变压器。励磁变压器工作原理是用电磁感应原理工作的，当线圈通上交流电时，变压器铁芯产生交变磁场，就产生感应电动势，变压器的线圈的匝数比等于电压比。
3.现有励磁变压器的绝缘形式采用环氧浇注式和油浸式，不仅绝缘性能差，局部放电量大，而且体积大、重量大，尤其油浸式的励磁变压器还存在油污和火灾风险，污染环境。
4.此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种充气式无局放励磁变压器装置，是非常有必要的。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的励磁变压器绝缘形式导致绝缘性能差、局部放电量大、体积大、重量大的缺陷，本实用新型提供一种充气式无局放励磁变压器装置，以解决现有技术中存在的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
7.本实用新型提供一种充气式无局放励磁变压器装置，包括外壳和变压器本体；
8.变压器本体设置于外壳内，变压器本体包括铁芯组件、原边绕组以及副边绕组；原边绕组环绕铁芯组件设置，副边绕组环绕原边绕组设置，副边绕组外侧环绕设置有高压屏蔽罩，高压屏蔽罩外侧设置有低压屏蔽板；副边绕组与原边绕组之间设置有屏蔽隔离层；
9.外壳呈桶状，外壳顶端设置有低压接线板，低压接线板下部设置有铁芯夹件，铁芯组件固定在铁芯夹件上；
10.外壳一侧设置有向上倾斜的开口，开口连接有绝缘套管，外壳与低压接线板以及绝缘套管形成密封结构，密封结构内充有绝缘气体；
11.绝缘套管下端与外壳连接，绝缘套管上端连接有均压环；
12.低压接线板上部设置有大电流接线夹，原边绕组连接有低压引线，低压引线穿出低压接线板与大电流接线夹连接；
13.副边绕组连接有高压引线，高压引线连接有高压导电杆，高压导电杆设置于绝缘套管内，并贯穿绝缘套管内腔，高压导电杆下端与高压引线的连接处设置有均压罩，高压引线贯穿均压罩之后与所述的高压导电杆连接，高压导电杆的上端穿出绝缘套管之后与所述的均压环连接；
14.绝缘套管内还设置有屏蔽筒，屏蔽筒环绕高压导电杆设置。通过变压器本体倒挂以及绝缘套管斜出，压低产品整体高度，减轻重量；均压罩用于屏蔽高压侧电场，屏蔽筒用于屏蔽低压侧电场，从而实现电场的均衡。
15.进一步地，铁芯夹件包括第一铁芯夹组件和第二铁芯夹组件；
16.第一铁芯夹组件与第二铁芯夹组件结构相同，呈h型；第一铁芯夹组件包括第一竖向部、第二竖向部以及第一横向部，第一横向部的第一端连接第一竖向部，第一横向部的第二端连接第二竖向部；第二铁芯夹组件包括第三竖向部、第四竖向部以及第二横向部，第二横向部的第一端连接第三竖向部，第二横向部的第二端连接第四竖向部；
17.铁芯组件呈口字型，包括第一横向铁芯、第二横向铁芯、第一竖向铁芯以及第二竖向铁芯；所述的第一横向铁芯、第二横向铁芯、第一竖向铁芯以及第二竖向铁芯围成口字型结构的铁芯组件；
18.第一竖向部上端、第二竖向部上端、第三竖向部上端以及第四竖向部上端均固定到低压接线板下部；
19.第一铁芯夹组件与第二铁芯夹组件平行设置，并且第一铁芯夹组件、第二铁芯夹组件均垂直于所述的低压接线板；
20.铁芯组件设置在第一铁芯夹组件与第二铁芯夹组件之间；
21.第一横向铁芯与第一横向部、第二横向部平行，且第一横向铁芯贴合设置在第一横向部与第二横向部之间；
22.第一竖向铁芯与第一竖向部及第三竖向部平行，且第一竖向铁芯贴合设置在第一竖向部及第三竖向部之间；
23.第二竖向铁芯与第二竖向部及第四竖向部平行，且第二竖向铁芯贴合设置在第二竖向部及第四竖向部之间。铁芯夹件实现铁芯的倒挂。
24.进一步地，低压屏蔽板包括第一竖向屏蔽板、第二竖向屏蔽板以及横向屏蔽板；横向屏蔽板的两端分别连接第一竖向屏蔽板的顶端和第二竖向屏蔽板的顶端；第一竖向屏蔽板、第二竖向屏蔽板以及横向屏蔽板设置在第一横向铁芯的下部；
25.横向屏蔽板贯穿铁芯组件内部，并与第一横向铁芯平行；
26.第一竖向屏蔽板及第二竖向屏蔽板上分别设置有一个贯穿孔；第一竖向屏蔽板及第二竖向屏蔽板均通过贯穿孔套在第二横向铁芯上；
27.第一竖向屏蔽板及第二竖向屏蔽板均设置在第一竖向铁芯及第二竖向铁芯的之间，且第一竖向屏蔽板与第一竖向铁芯贴合设置，以及第二竖向屏蔽板与第二竖向铁芯贴合设置；
28.原边绕组、副边绕组以及高压屏蔽罩均设置在第一竖向屏蔽板及第二竖向屏蔽板之间，并且原边绕组、副边绕组以及高压屏蔽罩均位于横向屏蔽板下部。低压屏蔽板围绕铁芯上的绕组，实现低压侧高压的屏蔽。
29.进一步地，屏蔽筒设置在绝缘套管与开口的连接处。
30.进一步地，屏蔽筒包括筒壁、筒底以及筒盖，筒壁环绕高压导电杆设置，筒底及筒盖平行设置在筒壁两端，高压导电杆依次穿过筒底、筒壁内腔以及筒盖；
31.筒盖及筒底均与绝缘套管连接。
32.进一步地，外壳下部设置有封头底座，外壳与封头底座、低压接线板以及绝缘套管均通过封装法兰连接。封装法兰实现良好的密封效果。
33.进一步地，封头底座下部设置有支脚。
34.进一步地，外壳上设置有充气阀。充气阀可向外壳内冲入绝缘气体，也可进行压力
释放，从而避免爆炸风险。通过气体绝缘，绝缘性能好。
35.进一步地，屏蔽隔离层采用双屏蔽隔离，包括接地屏蔽层和绕组尾屏层。
36.进一步地，绝缘气体采用六氟化硫气体、氮气以及四氟化碳气体中任意一种，或任意两种的混合气体，或上述三种气体的混合气体。
37.本实用新型的有益效果在于，
38.本实用新型提供的充气式无局放励磁变压器装置，通过密封外壳内气体绝缘，绝缘性能提高，通过变压器本体倒挂及绝缘套管斜出，压低产品整体高度，减轻重量，无爆炸和火灾风险，安全性好，免维护，局部放电量低。
39.此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
40.由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本实用新型的充气式无局放励磁变压器装置结构示意图；
43.图2是本实用新型的铁芯夹件及铁芯组件装配示意图；
44.图3为本实用新型的铁芯夹件、铁芯组件以及低压屏蔽板装配示意图；
45.图中，1-均压环；2-绝缘套管；3-高压导电杆；4-屏蔽筒；5-开口；6-均压罩；7-高压引线；8-高压屏蔽罩；9-封头底座；10-副边绕组；11-原边绕组；12-铁芯组件；12.1-第一横向铁芯；12.2-第二横向铁芯；12.3-第二竖向铁芯；13-低压屏蔽板；13.1-第一竖向屏蔽板；13.2-第二竖向屏蔽板；13.3-横向屏蔽板；14-铁芯夹件；14.1-第一竖向部；14.2-第二竖向部；14.3-第一横向部；14.4-第三竖向部；14.5-第四竖向部；14.6-第二横向部；15-充气阀；16-低压引线；17-大电流接线夹；18-封装法兰；19-外壳；20-低压接线板；21-支脚。
具体实施方式
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
47.实施例1：
48.如图1所示，本实用新型提供一种充气式无局放励磁变压器装置，包括外壳19和变压器本体；
49.变压器本体设置于外壳19内，变压器本体包括铁芯组件12、原边绕组11以及副边绕组10；原边绕组11环绕铁芯组件12设置，副边绕组10环绕原边绕组11设置，副边绕组10外侧环绕设置有高压屏蔽罩8，高压屏蔽罩8外侧设置有低压屏蔽板13；副边绕组10与原边绕组11之间设置有屏蔽隔离层；外壳19呈桶状，外壳19上部顶端设置有低压接线板20，低压接
线板20下部设置有铁芯夹件14，铁芯组件12固定在铁芯夹件14上；
50.外壳19一侧设置有向上倾斜的开口5，开口5连接有绝缘套管2，外壳19与低压接线板20以及绝缘套管2形成密封结构，密封结构内充有绝缘气体；
51.绝缘套管2下端与外壳19连接，绝缘套管2上端连接有均压环1；
52.低压接线板20上部设置有大电流接线夹17，原边绕组11连接有低压引线16，低压引线16穿出低压接线板20与大电流接线夹17连接；
53.副边绕组10连接有高压引线7，高压引线7连接有高压导电杆3，高压导电杆3设置于绝缘套管2内，并贯穿绝缘套管2内腔，高压导电杆3下端与高压引线7的连接处设置有均压罩6，高压引线7贯穿均压罩6之后与所述的高压导电杆3连接，高压导电杆3的上端穿出绝缘套管2之后与所述的均压环1连接；
54.绝缘套管2内还设置有屏蔽筒4，屏蔽筒4环绕高压导电杆3设置。
55.实施例2：
56.如图1所示，本实用新型提供一种充气式无局放励磁变压器装置，包括外壳19和变压器本体；
57.变压器本体设置于外壳19内，变压器本体包括铁芯组件12、原边绕组11以及副边绕组10；原边绕组11环绕铁芯组件12设置，副边绕组10环绕原边绕组11设置，副边绕组10外侧环绕设置有高压屏蔽罩8，高压屏蔽罩8外侧设置有低压屏蔽板13；副边绕组10与原边绕组11之间设置有屏蔽隔离层；
58.外壳19呈桶状，外壳19顶端设置有低压接线板20，低压接线板20下部设置有铁芯夹件14，铁芯组件12固定在铁芯夹件14上；
59.外壳19一侧设置有向上倾斜的开口5，开口5连接有绝缘套管2，外壳19与低压接线板20以及绝缘套管2形成密封结构，密封结构内充有绝缘气体；
60.绝缘套管2下端与外壳19连接，绝缘套管2上端连接有均压环1；
61.低压接线板20上部设置有大电流接线夹17，原边绕组11连接有低压引线16，低压引线16穿出低压接线板20与大电流接线夹17连接；
62.副边绕组10连接有高压引线7，高压引线7连接有高压导电杆3，高压导电杆3设置于绝缘套管2内，并贯穿绝缘套管2内腔，高压导电杆3下端与高压引线7的连接处设置有均压罩6，高压引线7贯穿均压罩6之后与所述的高压导电杆3连接，高压导电杆3的上端穿出绝缘套管2之后与所述的均压环1连接；
63.绝缘套管2内还设置有屏蔽筒4，屏蔽筒4环绕高压导电杆3设置；
64.如图2及图3所示，铁芯夹件14包括第一铁芯夹组件和第二铁芯夹组件；
65.第一铁芯夹组件与第二铁芯夹组件结构相同，呈h型；第一铁芯夹组件包括第一竖向部14.1、第二竖向部14.2以及第一横向部14.3，第一横向部14.3的第一端连接第一竖向部14.1，第一横向部14.3的第二端连接第二竖向部14.2；第二铁芯夹组件包括第三竖向部14.4、第四竖向部14.5以及第二横向部14.6，第二横向部14.6的第一端连接第三竖向部14.4，第二横向部14.6的第二端连接第四竖向部14.5；
66.铁芯组件12呈口字型，包括第一横向铁芯12.1、第二横向铁芯12.2、第一竖向铁芯以及第二竖向铁芯12.3，所述的第一横向铁芯12.1、第二横向铁芯12.2、第一竖向铁芯12.3以及第二竖向铁芯围成口子型结构的铁芯组件12；
67.第一竖向部14.1上端、第二竖向部14.2上端、第三竖向部14.4上端以及第四竖向部14.5上端均固定到低压接线板20下部；
68.第一铁芯夹组件与第二铁芯夹组件平行设置，并且第一铁芯夹组件、第二铁芯夹组件均垂直于所述的低压接线板20；
69.铁芯组件12设置在第一铁芯夹组件与第二铁芯夹组件之间；
70.第一横向铁芯12.1与第一横向部14.3、第二横向部14.6平行，且第一横向铁芯12.1贴合设置在第一横向部14.3与第二横向部14.6之间；
71.第一竖向铁芯与第一竖向部14.1及第三竖向部14.4平行，且第一竖向铁芯贴合设置在第一竖向部14.1及第三竖向部14.4之间；
72.第二竖向铁芯12.3与第二竖向部14.2及第四竖向部14.5平行，且第二竖向铁芯12.3贴合设置在第二竖向部14.2及第四竖向部14.5之间；
73.低压屏蔽板13包括第一竖向屏蔽板13.1、第二竖向屏蔽板13.2以及横向屏蔽板13.3；横向屏蔽板13.3的两端分别连接第一竖向屏蔽板13.1的顶端和第二竖向屏蔽板13.2的顶端；
74.第一竖向屏蔽板13.1、第二竖向屏蔽板13.2以及横向屏蔽板13.3设置在第一横向铁芯12.1的下部；
75.横向屏蔽板13.3贯穿铁芯组件12内部，并与第一横向铁芯12.1平行；
76.第一竖向屏蔽板13.1及第二竖向屏蔽板13.2上分别设置有一个贯穿孔；第一竖向屏蔽板13.1及第二竖向屏蔽板13.2均通过贯穿孔套在第二横向铁芯12.2上；第一竖向屏蔽板13.1及第二竖向屏蔽板13.2均设置在第一竖向铁芯及第二竖向铁芯12.3之间，且第一竖向屏蔽板13.1与第一竖向铁芯贴合设置，以及第二竖向屏蔽板13.2与第二竖向铁芯12.3贴合设置；
77.原边绕组11、副边绕组10以及高压屏蔽罩8均设置在第一竖向屏蔽板13.1及第二竖向屏蔽板13.2之间并且原边绕组11、副边绕组10以及高压屏蔽罩8均位于以及横向屏蔽板13.3下部。
78.实施例3：
79.如图1所示，本实用新型提供一种充气式无局放励磁变压器装置，包括外壳19和变压器本体；
80.变压器本体设置于外壳19内，变压器本体包括铁芯组件12、原边绕组11以及副边绕组10；原边绕组11环绕铁芯组件12设置，副边绕组10环绕原边绕组11设置，副边绕组10外侧环绕设置有高压屏蔽罩8，高压屏蔽罩8外侧设置有低压屏蔽板13；副边绕组10与原边绕组11之间设置有屏蔽隔离层；屏蔽隔离层采用双屏蔽隔离，包括接地屏蔽层和绕组尾屏层；外壳19呈桶状，外壳19顶端设置有低压接线板20，低压接线板20下部设置有铁芯夹件14，铁芯组件12固定在铁芯夹件14上；
81.外壳19一侧设置有向上倾斜的开口5，开口5连接有绝缘套管2，外壳19下部设置有封头底座9，外壳19与低压接线板20、封头底座9以及绝缘套管2形成密封结构，密封结构内充有绝缘气体；绝缘气体采用六氟化硫气体、氮气以及四氟化碳气体中任意一种，或任意两种的混合气体，或上述三种气体的混合气体；
82.封头底座9下部设置有支脚21；外壳19上设置有充气阀15；
83.外壳19与封头底座9、低压接线板20以及绝缘套管2均通过封装法兰18连接；
84.绝缘套管2下端与外壳19连接，绝缘套管2上端连接有均压环1；
85.低压接线板20上部设置有大电流接线夹17，原边绕组11连接有低压引线16，低压引线16穿出低压接线板20与大电流接线夹17连接；
86.副边绕组10连接有高压引线7，高压引线7连接有高压导电杆3，高压导电杆3设置于绝缘套管2内，并贯穿绝缘套管2内腔，高压导电杆3下端与高压引线7的连接处设置有均压罩6，高压引线7贯穿均压罩6之后与所述的高压导电杆3连接，高压导电杆3上端穿出绝缘套管2之后与均压环1连接；
87.绝缘套管2内还设置有屏蔽筒4，屏蔽筒4环绕高压导电杆3设置；
88.屏蔽筒4设置在绝缘套管2与开口5的连接处；
89.屏蔽筒4包括筒壁、筒底以及筒盖，筒壁环绕高压导电杆3设置，筒底及筒盖平行并设置在筒壁两端，高压导电杆3依次穿过筒底、筒壁内腔以及筒盖；
90.筒盖及筒底均与绝缘套管2连接；
91.采用气体绝缘，绝缘性能好，相比同类型油浸型绝缘的励磁变压器绝缘性能提高50％，通过变压器本体斜出，使得产品体积小，重量轻，相比同类型油浸型绝缘的励磁变压器体积缩小30％，重量减轻40％，通过均压罩6及屏蔽筒8使得局部放电量小于1pc，而同类型油浸型绝缘的励磁变压器的局部放电量最小仍为10pc，pc是电荷量单位，1pc等于10的负9次方库伦。
92.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。