双变比变压器的制作方法

1.本实用新型涉及电气技术领域，具体涉及一种双变比变压器。


背景技术：

2.变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压，是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。双变比变压器可以根据输入电压的变化将两个绕组串联或并联，改变绕组的有效匝数，进而改变一次绕组和二次绕组的匝数比，也就实现了变压器输入电压和输出电压比例的调整。常见的双变比变压器的两个绕组串联和并联通过导体和开关实现，在连接处造成电场不均匀，影响设备的正常工作。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种双变比变压器，至少部分解决上述技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种双变比变压器，包括：第一一次绕组，所述第一一次绕组具有第一进线接头和第一出线接头；第二一次绕组，所述第二一次绕组具有第二进线接头和第二出线接头；第一屏蔽罩，所述第一屏蔽罩被构造为具有第一屏蔽空间、第一开口和第二开口；第二屏蔽罩，所述第二屏蔽罩被构造为具有第二屏蔽空间、第三开口和第四开口；第三屏蔽罩，所述第三屏蔽罩被构造为具有第三屏蔽空间、第五开口和第六开口；以及连接线，所述连接线包括第一连接头和第二连接头；其中，所述第一连接头通过所述第五开口进入所述第三屏蔽空间与通过所述第六开口进入所述第三屏蔽空间的所述第二进线接头电连接，所述第三屏蔽罩对所述第一连接头与所述第二进线接头连接位置产生的电场进行屏蔽；所述第一进线接头通过所述第一开口进入所述第一屏蔽空间；所述第一出线接头通过所述第三开口进入所述第二屏蔽空间；
5.所述第二连接头通过所述第四开口进入所述第二屏蔽空间与所述第一出线接头电连接，使得所述第一一次绕组和所述第二一次绕组串联，所述第二屏蔽罩对所述第二连接头与所述第一出线接头连接位置产生的电场进行屏蔽；或所述第二连接头通过所述第二开口进入所述第一屏蔽空间与所述第一进线接头电连接，所述第二出线接头通过所述第四开口进入所述第二屏蔽空间与所述第一出线接头电连接，使得所述第一一次绕组和所述第二一次绕组并联，所述第一屏蔽罩对所述第二连接头与所述第一进线接头连接位置产生的电场进行屏蔽，所述第二屏蔽罩对所述第二出线接头与所述第一出线接头连接位置产生的电场进行屏蔽。
6.在本实用新型实施例提供的双变比变压器中，所述第一一次绕组、所述第二一次绕组的进线接头和出线接头，以及所述连接线的连接头通过不同的连接方式实现所述第一一次绕组和所述第二一次绕组的串联和并联，而且连接都在所述在三个所述屏蔽罩的三个屏蔽空间内实现。所述三个屏蔽罩保证了所述第一一次绕组与所述第二一次绕组在串联和并联时连接处的电场均匀。因而，通过所述屏蔽罩的设置和所述连接线的连接，在实现双变比变压器两个一次绕组串联或并联的同时保证了连接处的电场平衡。
7.在本实用新型的另一实现方式中，所述第一屏蔽罩、所述第二屏蔽罩以及所述第三屏蔽罩分别包括一个圆环屏蔽罩，所述圆环屏蔽罩包括多个圆环和多个连接条，多个所述圆环互相平行且大小相等，多个所述圆环的轴线重合，所述连接条在所述圆环屏蔽罩的轴线方向上连接相邻的所述圆环；三个所述圆环屏蔽罩位于两端的所述圆环分别形成所述第一开口和第二开口、所述第三开口和第四开口以及所述第五开口和第六开口。在这种实现方式中，所述屏蔽罩结构简单，屏蔽效果好。
8.在本实用新型的另一实现方式中，所述第一屏蔽罩、所述第二屏蔽罩以及所述第三屏蔽罩分别包括一个螺旋屏蔽罩，所述螺旋屏蔽罩为沿着基准线环绕的螺旋状；三个所述螺旋屏蔽罩的两端分别具有所述第一开口和第二开口、所述第三开口和第四开口以及所述第五开口和第六开口。在这种实现方式中，所述屏蔽罩制造方便，而且散热性能好。
9.在本实用新型的另一实现方式中，所述第一屏蔽罩、所述第二屏蔽罩以及所述第三屏蔽罩分别包括一个圆柱屏蔽罩；三个所述圆柱屏蔽罩的两端分别具有所述第一开口和第二开口、所述第三开口和第四开口以及所述第五开口和第六开口。在这种实现方式中，所述屏蔽罩除了保证电场均匀外还可以防止异物进入影响连接。
10.在本实用新型的另一实现方式中，所述第一屏蔽罩，所述第二屏蔽罩以及所述第三屏蔽罩分别包括一个铝合金屏蔽罩。在这种实现方式中，所述屏蔽罩容易加工制造，而且成本低。
11.在本实用新型的另一实现方式中，所述第一屏蔽罩，所述第二屏蔽罩以及所述第三屏蔽罩分别包括一个铜屏蔽罩。在这种实现方式中，所述屏蔽罩强度更高，不易变形损坏。
12.在本实用新型的另一实现方式中，所述连接线包括铜导体，所述铜导体的两端分别为所述第一连接头和所述第二连接头。在这种实现方式中，所述连接线电阻更低，发热更少，利于减小设备的温升。
13.在本实用新型的另一实现方式中，所述第一一次绕组和所述第二一次绕组匝数相同。在这种实现方式中，两个绕组串联和并联时的有效匝数计算方便。
14.在本实用新型的另一实现方式中，所述双变比变压器包括三相，其中每相分别包括所述第一一次绕组、所述第二一次绕组、所述第一屏蔽罩、所述第二屏蔽罩、所述第三屏蔽罩以及所述连接线。在这种实现方式中，所述双变比变压器包括三相，可以根据需求调整三相绕组的匝数比。
15.在本实用新型的另一实现方式中，所述双变比变压器的输入电压为110千伏或220千伏。在这种实现方式中，所述双变比变压器在电网中的应用范围更大。
16.在本实用新型的另一实现方式中，所述双变比变压器为降压变压器。在这种实现方式中，所述双变比变压器的二次绕组匝数较少，两个所述一次分绕组的连接更方便。
17.在本实用新型的另一实现方式中，所述双变比变压器还包括第一调压绕组和第二调压绕组，所述第一调压绕组和所述第一一次绕组串联，所述第二调压绕组和所述第二一次绕组串联。在这种实现方式中，调节所述调压绕组的接入匝数可以改变所述一次绕组的有效匝数，从而在电网波动时保证输出电压的稳定。
附图说明
18.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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的实施例提供的双变比变压器的示意性结构图；
20.图2为本实用新型的实施例提供的双变比变压器在第一一次绕组和第二一次绕组串联时的示意性结构图；
21.图3为本实用新型的实施例提供的双变比变压器在第一一次绕组和第二一次绕组并联时的示意性结构图；
22.图4为本实用新型的实施例提供的屏蔽罩示意性立体图；
23.图5为本实用新型的实施例提供的屏蔽罩示意性立体图；
24.图6为本实用新型的实施例提供的屏蔽罩示意性立体图；
25.图7为本实用新型的实施例提供的双变比变压器示意性结构图。
26.附图标记列表：
27.100：第一一次绕组；110：第一进线接头；120：第一出线连接头；
28.200：第二一次绕组；210：第二进线接头，220：第二出线连接头；
29.310：第一屏蔽罩；311：第一屏蔽空间；312：第一开口；313：第二开口；
30.320：第二屏蔽罩；321：第二屏蔽空间；322：第三开口；323：第四开口；
31.330：第三屏蔽罩；331：第三屏蔽空间；332：第五开口；333：第六开口；
32.301：圆环屏蔽罩；302：圆环；303：连接条；304：螺旋屏蔽罩；305：圆柱屏蔽罩；
33.400：导体；410：第一连接头；420：第二连接头。
34.510：第一调压绕组；520：第二调压绕组；600：二次绕组；以及700：铁芯。
具体实施方式
35.为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。
36.如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种双变比变压器，包括：第一一次绕组100，第一一次绕组100具有第一进线接头110和第一出线接头120；第二一次绕组200，第二一次绕组200具有第二进线接头210和第二出线接头220；第一屏蔽罩310，第一屏蔽罩310被构造为具有第一屏蔽空间311、第一开口312和第二开口313；第二屏蔽罩320，第二屏蔽罩320被构造为具有第二屏蔽空间321、第三开口322和第四开口323；第三屏蔽罩330，第三屏蔽罩330被构造为具有第三屏蔽空间331、第五开口332和第六开口333；以及连接线400，连接线400包括第一连接头410和第二连接头420；其中，第一连接头410通过第五开口332进入第三屏蔽空间331与通过第六开口333进入第三屏蔽空间331的第二进线接头210电连接，第三屏蔽罩330对第一连接头410与第二进线接头210连接位置产生的电场进行屏蔽；第一进
线接头110通过第一开口312进入第一屏蔽空间311；第一出线接头120通过第三开口322进入第二屏蔽空间321；
37.第二连接头420通过第四开口322进入第二屏蔽空间321与第一出线接头120电连接，使得第一一次绕组100和第二一次绕组200串联，第二屏蔽罩320对第二连接头420与第一出线接头120连接位置产生的电场进行屏蔽；或第二连接头420通过第二开口313进入第一屏蔽空间311与第一进线接头110电连接，第二出线接头220通过第四开口323进入第二屏蔽空间321与第一出线接头120电连接，使得第一一次绕组100和第二一次绕组200并联，第一屏蔽罩310对第二连接头420与第一进线接头110连接位置产生的电场进行屏蔽，第二屏蔽罩320对第二出线接头220与第一出线接头120连接位置产生的电场进行屏蔽。
38.在本实用新型实施例提供的双变比变压器中，第一一次绕组100、第二一次绕组200的进线接头和出线接头，以及连接线400的连接头通过不同的连接方式实现第一一次绕组100和第二一次绕组200的串联和并联，而且连接都在在三个屏蔽罩的屏蔽空间内实现。三个屏蔽罩保证了第一一次绕组100与第二一次绕组200在串联和并联时连接处的电场均匀。因而，通过屏蔽罩的设置和连接线的连接，在实现双变比变压器两个一次绕组串联或并联的同时保证了连接处的电场平衡。
39.需要注意的是，图1-3仅仅是双变比变压器的示意性结构图，其中第一屏蔽罩310，第二屏蔽罩320和第三屏蔽罩330的位置关系不作为对双变比变压器结构的限定。实际应用中三个屏蔽罩可以任意布置，方便连接安装即可。
40.为了便于安装和串并联切换，双变比变压器可以按图7所示的方式设置：从内到外依次为铁芯700、二次绕组600、两个一次绕组100和200。这样两个一次绕组和连接线在屏蔽罩内的连接都在变压器的外侧进行，不受铁芯700和二次绕组600的影响。
41.可选的，进、出线接头之间，以及进、出线接头和连接线的连接头之间通过螺栓连接。螺栓连接的方式简单可靠，而且接触电阻较小。
42.如图4所示，在本实用新型的另一实现方式中，第一屏蔽罩310、第二屏蔽罩320以及第三屏蔽罩330分别包括一个圆环屏蔽罩301，圆环屏蔽罩301包括多个圆环302和多个连接条303，多个圆环302互相平行且大小相等，多个圆环302的轴线重合，连接条303在圆环屏蔽罩301的轴线方向上连接相邻的圆环302；三个圆环屏蔽罩301位于两端的圆环302分别形成第一开口312和第二开口313、第三开口322和第四开口323以及第五开口332和第六开口333。这种屏蔽罩结构简单，屏蔽效果好。
43.可选的，上述屏蔽罩的连接条中的一个带有向屏蔽罩轴线延伸的延伸部，屏蔽罩可以通过延伸部和其中的进出线接头或连接头固定。比如，当进、出线接头之间，以及进、出线接头和连接线的连接头之间通过螺栓连接时，延伸部在屏蔽环轴线附近设置通孔，从而可以固定于上述螺栓连接。
44.如图5所示，在本实用新型的另一实现方式中，第一屏蔽罩310、第二屏蔽罩320以及第三屏蔽罩330分别包括一个螺旋屏蔽罩304，螺旋屏蔽罩304为沿着基准线环绕的螺旋状；三个螺旋屏蔽罩304的两端分别具有第一开口312和第二开口313、第三开口322和第四开口323以及第五开口332和第六开口333。这种屏蔽罩制造方便，而且散热性能好。
45.如图6所示，在本实用新型的另一实现方式中，第一屏蔽罩310、第二屏蔽罩320以及第三屏蔽罩330分别包括一个圆柱屏蔽罩305；三个圆柱屏蔽罩305的两端分别具有第一
开口312和第二开口313、第三开口322和第四开口323以及第五开口332和第六开口333。这种屏蔽罩除了保证电场均匀外还可以防止异物进入影响连接。
46.可选的，第一屏蔽罩310、第二屏蔽罩320以及第三屏蔽罩330分别包括一个铝合金屏蔽罩。这种屏蔽罩容易加工制造，而且成本低。
47.可选的，第一屏蔽罩310，第二屏蔽罩320以及第三屏蔽罩330分别包括一个铜屏蔽罩。这种屏蔽罩强度更高，不易变形损坏。
48.在本实用新型的另一实现方式中，连接线400包括铜导体，铜导体的两端分别为第一连接头410和第二连接头420。在这种实现方式中，连接线电阻更低，发热更少，利于减小设备的温升。
49.在本实用新型的另一实现方式中，第一一次绕组100和第二一次绕组200匝数相同。在这种实现方式中，两个绕组串联和并联时的有效匝数计算方便。并联时有效匝数为单个的一次绕组匝数，串联时有效匝数为两倍的单个一次绕组匝数。两个一次绕组串联和并联时的有效匝数计算方便。也就是说双变比变压器在两个一次绕组串联时的输入电压是两个一次绕组并联时的输入电压的两倍，比如两个一次绕组串联时输入电压为20千伏，并联时输入电压为10千伏，在此不对双变比变压器的输入电压作具体限定。
50.在本实用新型的另一实现方式中，双变比变压器包括三相，其中每相分别包括第一一次绕组100、第二一次绕组200、第一屏蔽罩310、第二屏蔽罩320、第三屏蔽罩330以及连接线400。在这种实现方式中，双变比变压器包括三相，可以根据需求调整三相绕组的匝数比。
51.其中三相共九个屏蔽罩可以设置在三相变压器的同一侧，也可以将每相的三个屏蔽罩分别设置在每相的临近处，也可以将外侧两项的屏蔽罩分别设置在两个外侧，中间相的屏蔽罩设置在其中一侧。
52.在本实用新型的另一实现方式中，双变比变压器的输入电压为110千伏或220千伏。也就是说双变比变压器的两个一次绕组串联时输入电压为220千伏，并联时输入电压为110千伏。两种输入电压下输出电压相同，在此不对双变比变压器的输出电压作具体限定。110千伏和220千伏是电网中常见的传输电压，因而双变比变压器输入电压为110千伏或220千伏时，在电网中的应用范围更大，利于产品推广。
53.在本实用新型的另一实现方式中，双变比变压器为降压变压器。降压变压器中，二次绕组的匝数明显少于一次绕组，双变比变压器的二次绕组匝数较少，因而两个一次分绕组的连接更方便。
54.如图7所示，在本实用新型的另一实现方式中，双变比变压器还包括第一调压绕组510和第二调压绕组520，第一调压绕组510和第一一次绕组100串联，第二调压绕组520和第二一次绕组200串联。实际应用中，电网时常会出现小的波动，输入电压变化会导致输出电压不稳定。在这种实现方式中，调压绕组的接入匝数可以根据输入电压的变化进行调节，调节调压绕组的匝数可以改变一次绕组的有效匝数，从而在电网波动时保证输出电压的稳定。
55.两个调压绕组可以进一步设置在两个一次绕组的外侧，方便连接和调整。可选的，两个调压绕组在高度方向上分别和两个一次分绕组匹配，并且在高度方向上不超出两个一次绕组的上下两端。这种设置方式使得双变比变压器不会因为调压绕组产生额外的漏磁场
而出现安匝不平衡的情况，避免增加涡流损耗。
56.以上实施例和实现方式仅仅是对本实用新型可行的实施例的具体说明，不应作为对本实用新型保护范围的限制。凡属本实用新型技术方案思想而做出的等效或变更方案均包含于本实用新型的保护范围之内，例如特征的分割、重组等。