一种低液位油浸式三角立体变压器的制作方法

1.本发明涉及一种输变电设备，更具体地说，涉及一种低液位油浸式三角立体变压器。


背景技术：

2.三角立体变压器是一种新结构的变压器，其创造性地改革了传统变压器的叠片式磁路结构和三相布局，使产品性能更为优化，其节材节能的优点也越来越为大家认可。油浸式三角立体变压器是将变压器的铁芯线圈组件浸泡在专用的变压器油中，可以利用变压器油进行散热和电气绝缘，起到一定绝缘和灭弧的作用，具有散热性能好、过负荷能力强和适应环境广泛等优点。
3.图1(a)、图1(b)和图1(c)为现有的一种油浸式三角立体变压器，其主要由油箱1、铁芯线圈组件2、一体式分接开关5和高压套管6等组成，铁芯线圈组件2固定在油箱1内，铁芯线圈组件2由三角立体铁芯2-1和设于三角立体铁芯2-1的铁芯柱上的高低压线圈绕组2-2组成，在三角立体铁芯2-1的上铁轭处设有上夹件3，下铁轭处设有下夹件4，一体式分接开关5和高压套管6安装于油箱1的顶部油箱盖上，一体式分接开关5、高压套管6和铁芯线圈组件2在油箱1内部浸没在变压器油中。由于一体式分接开关5的操作部分与各个分接机构采用一体结构设计，且操作部分通常需要设置在油箱盖上，使得一体式分接开关5的分接机构需要占用油箱1的顶部空间，这样既增加了变压器的油箱1整体高度，又增加了变压器油的用量，增加了变压器的整体制作成本。
4.根据不同的变压器设计需要和不同的散热形式，油箱1内变压器油的充盈状态也有所不同，如图1(a)、图1(b)和图1(c)示出的油浸式三角立体变压器，其采用的是波纹式散热器1-1，其能够根据变压器油温度变化而产生适应性变形，因此油箱1内的变压器油可以充满。图2(a)、图2(b)和图2(c)示出的是另一种油浸式三角立体变压器，其采用不可变形的散热器1-1，为了满足变压器油热胀冷缩的特性，变压器油不能充满，变压器油的液位线1a需要高出油箱1内的带电体，在油箱1顶部需要形成供变压器油膨胀的气隙1b，这样就需要进一步增加一体式分接开关5的高度和油箱1的高度，并需要将高压套管6下端通过加长套管尾长6-1延伸至液位线1a以下，保证一体式分接开关5的带电分接机构和高压套管6绝缘部分位于变压器油的液位线1a下方，这样导致变压器的油箱1高度进一步增加，不利于变压器结构的紧凑化和变压器油的节省。


技术实现要素：

5.1.发明要解决的技术问题
6.本发明的目的在于克服现有油浸式三角立体变压器存在变压器高度尺寸大、变压器油用量多等不足，提供一种低液位油浸式三角立体变压器，采用本发明的技术方案，利用分体式分接开关设计，将分接开关的三相分接机构安装于铁芯线圈组件的夹件上，三相分接机构通过柔性传动机构与位于油箱外的开关操作机构传动连接，使得分接开关不再占用
变压器油箱的上部空间，使变压器的整体高度可以下降，并且能够减少变压器油的用量，使三角立体变压器的尺寸更加紧凑，降低了变压器的制造成本。另外，在不改变变压器油箱高度的情况下，可以进一步降低变压器油的液位，形成具有气隙的三角立体变压器，能够大幅减少变压器油的用量，进一步降低了变压器油的使用成本。
7.2.技术方案
8.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
9.本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，包括油箱和设于油箱内的铁芯线圈组件，所述的油箱内具有变压器油，还包括分体式分接开关，所述的分体式分接开关包括开关操作机构、柔性传动机构和三相分接机构，所述的三相分接机构的接线端与铁芯线圈组件中对应线圈绕组的分接线相连接，所述的三相分接机构安装于铁芯线圈组件的夹件上，且三相分接机构通过柔性传动机构与位于油箱外的开关操作机构传动连接，所述的开关操作机构通过柔性传动机构控制三相分接机构中的动静触头改变线圈绕组的分接连接位置，所述的变压器油至少没过铁芯线圈组件的线圈绕组和三相分接机构。
10.更进一步地，所述的三相分接机构安装于铁芯线圈组件的下夹件上。
11.更进一步地，所述的变压器油的液位线高于铁芯线圈组件中的线圈绕组，在油箱顶部形成气隙，所述的油箱顶部的高压套管通过加长套管尾长延伸至液位线以下。
12.更进一步地，所述的高压套管包括a相高压套管、b相高压套管和c相高压套管，所述的a相高压套管位于铁芯线圈组件的a相线圈绕组和b相线圈绕组之间的上夹件外侧，所述的c相高压套管位于铁芯线圈组件的c相线圈绕组和b相线圈绕组之间的上夹件外侧，所述的b相高压套管位于铁芯线圈组件的b相线圈绕组外沿，且a相高压套管、b相高压套管和c相高压套管构成一个三角形；所述的b相线圈绕组的b相高压线圈出头设于b相高压套管的下方。
13.更进一步地，所述的铁芯线圈组件的上夹件向外避开b相高压线圈出头，所述的b相高压套管通过加长套管尾长延伸至上夹件的上平面以下，所述的变压器油的液位线低于上夹件的上平面。
14.更进一步地，所述的三相分接机构包括a相分接机构、b相分接机构和c相分接机构，所述的a相分接机构、b相分接机构和c相分接机构三者相互独立，且a相分接机构、b相分接机构、c相分接机构和开关操作机构首尾依次通过柔性传动机构传动连接，形成通过开关操作机构同步控制a相分接机构、b相分接机构、c相分接机构中的动静触头滑动来改变分接连接位置的闭环分接开关；或者，所述的a相分接机构、b相分接机构和c相分接机构中任意两者连接为一体，并与另一者和开关操作机构首尾依次通过柔性传动机构传动连接，形成通过开关操作机构同步控制a相分接机构、b相分接机构和c相分接机构中的动静触头滑动来改变分接连接位置的闭环分接开关。
15.更进一步地，所述的柔性传动机构是由柔性套管和穿设在柔性套管内的柔性线芯组成的传动套管线。
16.更进一步地，所述的开关操作机构设于油箱的油箱盖或油箱壁上。
17.更进一步地，所述的油箱呈三角形结构，所述的油箱外侧壁上还设有散热器，所述的油箱的顶部油箱盖上还设有低压套管和油位计。
18.3.有益效果
19.采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
20.(1)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其包括油箱、设于油箱内的铁芯线圈组件和分体式分接开关，分体式分接开关包括开关操作机构、柔性传动机构和三相分接机构，三相分接机构安装于铁芯线圈组件的夹件上，且三相分接机构通过柔性传动机构与位于油箱外的开关操作机构传动连接，开关操作机构通过柔性传动机构控制三相分接机构中的动静触头改变线圈绕组的分接连接位置，变压器油至少没过铁芯线圈组件的线圈绕组和三相分接机构，采用分体式分接开关设计，使得分接开关不再占用变压器油箱的上部空间，使变压器的整体高度可以下降，并且能够减少变压器油的用量，使三角立体变压器的整体尺寸更加紧凑，降低了变压器的制造成本；
21.(2)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其三相分接机构安装于铁芯线圈组件的下夹件上，将三相分接机构设于变压器油箱的底部，这样可以进一步降低变压器油的液位高度，进一步减少变压器油的用量；
22.(3)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其变压器油的液位线高于铁芯线圈组件中的线圈绕组，在油箱顶部形成气隙，油箱顶部的高压套管通过加长套管尾长延伸至液位线以下，形成具有气隙的三角立体变压器，在不改变变压器油箱高度的情况下，可以进一步降低变压器油的液位，能够大幅减少变压器油的用量，进一步降低了变压器油的使用成本；
23.(4)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其高压套管包括a相高压套管、b相高压套管和c相高压套管，a相高压套管、b相高压套管和c相高压套管呈三角形布置，且b相线圈绕组的b相高压线圈出头设于b相高压套管的下方，便于线圈绕组与高压套管进行连接，减少连接引线长度；
24.(5)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其铁芯线圈组件的上夹件向外避开b相高压线圈出头，b相高压套管通过加长套管尾长延伸至上夹件的上平面以下，变压器油的液位线低于上夹件的上平面，采用上述夹件设计，便于b相高压线圈出头直接穿出与b相高压套管进行连接，方便了b相高压套管的安装，也有效保证了气隙部分的带电体绝缘，更重要的是能够将变压器油的液位降低至最低状态，最大化地减少变压器油的用量；
25.(6)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其三相分接机构包括a相分接机构、b相分接机构和c相分接机构，a相分接机构、b相分接机构和c相分接机构分为至少两个独立的开关部分，使三相分接机构在变压器内的安装位置更加灵活，能够使各相分接机构的接线位置更加接近变压器对应线圈绕组的引线出线位置，减少了线圈绕组的引线长度，开关操作机构能够通过柔性传动机构远距离控制三相分接机构运动，也方便分接开关的安装和操作；
26.(7)本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，其柔性传动机构是由柔性套管和穿设在柔性套管内的柔性线芯组成的传动套管线，传动结构简单，传动同步性好，并且成本低廉；开关操作机构设于油箱的油箱盖或油箱壁上，能够根据需要灵活布置开关操作机构的安装位置，使变压器分接开关操作更加方便。
附图说明
27.图1(a)、图1(b)和图1(c)为现有的一种油浸式三角立体变压器的结构示意图，其
中图1(a)为油浸式三角立体变压器的正面结构透视图，图1(b)为油浸式三角立体变压器的侧面结构透视图，图1(c)为油浸式三角立体变压器的俯视结构透视图；
28.图2(a)、图2(b)和图2(c)为现有的一种具有气隙的油浸式三角立体变压器的结构示意图，其中图2(a)为油浸式三角立体变压器的正面结构透视图，图2(b)为油浸式三角立体变压器的侧面结构透视图，图2(c)为油浸式三角立体变压器的俯视结构透视图；
29.图3为本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器的正面结构透视示意图；
30.图4为本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器的侧面结构透视示意图；
31.图5为本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器的俯视结构透视示意图；
32.图6为本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器的高压线圈出头与夹件位置示意图。
33.示意图中的标号说明：
34.1、油箱；1a、液位线；1b、气隙；1-1、散热器；2、铁芯线圈组件；2-1、三角立体铁芯；2-2、高低压线圈绕组；2-2a、a相高压线圈出头；2-2b、b相高压线圈出头；2-2c、c相高压线圈出头；3、上夹件；4、下夹件；5、一体式分接开关；6、高压套管；6a、a相高压套管；6b、b相高压套管；6c、c相高压套管；6-1、加长套管尾长；7、分体式分接开关；7-1、a相分接机构；7-2、b相分接机构；7-3、c相分接机构；7-4、传动套管线。
具体实施方式
35.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
36.[实施例1]
[0037]
结合图3、图4和图5所示，本实施例的一种低液位油浸式三角立体变压器，包括油箱1、设于油箱1内的铁芯线圈组件2、以及分体式分接开关7，油箱1内具有没过带电体的变压器油，铁芯线圈组件2包括三角立体铁芯2-1和高低压线圈绕组2-2，高低压线圈绕组2-2设于三角立体铁芯2-1的三相铁芯柱上，在三角立体铁芯2-1的上铁轭处设有上夹件3，下铁轭处设有下夹件4。分体式分接开关7包括开关操作机构、柔性传动机构和三相分接机构，三相分接机构均包括静触头组件和动触头组件，动触头组件与静触头组件相对滑动切换配合，实现各相高低压线圈绕组2-2的线圈匝数调节，三相分接机构的接线端(即静触头)与铁芯线圈组件2中对应线圈绕组的分接线相连接，三相分接机构安装于铁芯线圈组件2的夹件上，且三相分接机构通过柔性传动机构与位于油箱1外的开关操作机构传动连接，开关操作机构通过柔性传动机构控制三相分接机构中的动静触头改变线圈绕组的分接连接位置，变压器油至少没过铁芯线圈组件2的线圈绕组和三相分接机构，使变压器内的带电体通过变压器油电气绝缘。采用上述的分体式分接开关设计，开关操作机构能够远距离控制三相分接机构，进而使三相分接机构不再占用变压器油箱的上部空间，克服了整体结构的分接开关的安装位置局限性，使变压器的整体高度可以下降，并且能够减少变压器油的用量，使三角立体变压器的整体尺寸更加紧凑，降低了变压器的制造成本。
[0038]
在本实施例中，上述的三相分接机构优选安装于铁芯线圈组件2的下夹件4上，即将三相分接机构设于变压器油箱1的底部，这样，三相分接机构对油箱1上部空间占用更小，可以进一步降低变压器的高度，进一步减少变压器油的用量。
[0039]
在上述低液位油浸式三角立体变压器的设计基础上，变压器油的液位线1a高于铁
芯线圈组件2中的线圈绕组，在油箱1顶部形成气隙1b，油箱1顶部的高压套管6通过加长套管尾长6-1延伸至液位线1a以下，形成具有气隙的三角立体变压器，这样，在变压器油箱1上部的带电体仅有高低压套管，通过加长套管尾长6-1实现高压套管6的绝缘，仅需使变压器油没过铁芯线圈组件2中的线圈绕组，并将高压套管6的底部通过加长套管尾长6-1延伸至液位线1a的下方，在不改变变压器油箱高度的情况下，可以进一步降低变压器油的液位，能够大幅减少变压器油的用量，降低了变压器油的使用成本。
[0040]
如图5所示，在本实施例中，高低压线圈绕组2-2分为a相线圈绕组、b相线圈绕组和c相线圈绕组，上述的高压套管6包括a相高压套管6a、b相高压套管6b和c相高压套管6c，a相高压套管6a位于铁芯线圈组件2的a相线圈绕组和b相线圈绕组之间的上夹件3外侧，c相高压套管6c位于铁芯线圈组件2的c相线圈绕组和b相线圈绕组之间的上夹件3外侧，b相高压套管6b位于铁芯线圈组件2的b相线圈绕组外沿，且a相高压套管6a、b相高压套管6b和c相高压套管6c构成一个三角形，这样使得a相高压套管6a、b相高压套管6b和c相高压套管6c具有足够的电气间隙，同时便于各组线圈绕组的高压线圈出头与对应的高压套管进行连接。如图6所示，a相线圈绕组的a相高压线圈出头2-2a设于靠近a相高压套管6a的一侧，c相线圈绕组的c相高压线圈出头2-2c设于靠近c相高压套管6c的一侧，b相线圈绕组的b相高压线圈出头2-2b设于b相高压套管6b的下方，便于线圈绕组与高压套管进行连接，减少连接引线长度。
[0041]
为了方便b相高压套管6b与b相线圈绕组的b相高压线圈出头2-2b进行连接，图6给出了一种上夹件3设计，上夹件3和下夹件4均为三角形结构，在图6中，上夹件3三个角处的夹件杆向外延伸(至少b相所对应的夹件杆向外延伸)，使铁芯线圈组件2的上夹件3向外避开b相高压线圈出头2-2b，b相高压套管6b通过加长套管尾长6-1延伸至上夹件3的上平面以下，变压器油的液位线1a低于上夹件3的上平面。采用上述夹件设计，便于b相高压线圈出头2-2b直接穿出与b相高压套管6b进行连接，方便了b相高压套管6b的安装，也有效保证了气隙部分的带电体绝缘，更重要的是能够将变压器油的液位降低至最低状态，最大化地减少变压器油的用量。
[0042]
如图5所示，在本实施例中，上述的三相分接机构包括a相分接机构7-1、b相分接机构7-2和c相分接机构7-3，a相分接机构7-1、b相分接机构7-2和c相分接机构7-3三者相互独立，且a相分接机构7-1、b相分接机构7-2、c相分接机构7-3和开关操作机构首尾依次通过柔性传动机构传动连接，形成通过开关操作机构同步控制a相分接机构7-1、b相分接机构7-2、c相分接机构7-3中的动静触头滑动来改变分接连接位置的闭环分接开关。这样，开关操作机构能够远距离控制a相分接机构7-1、b相分接机构7-2和c相分接机构7-3的动触头组件相对于静触头组件进行移动，实现各相分接机构的档位切换。由于三相分接机构相互独立，使三相分接机构在变压器内的安装位置更加灵活，能够使各相分接机构的接线位置更加接近变压器对应线圈绕组的引线出线位置，减少了线圈绕组的引线长度，开关操作机构能够通过柔性传动机构远距离控制三相分接机构运动，也方便分接开关的安装和操作。
[0043]
在本实施例中，上述的柔性传动机构可采用由柔性套管和穿设在柔性套管内的柔性线芯组成的传动套管线7-4，柔性套管的两端分别与上述的闭环分接开关中的不动件(静触头组件)相连接，柔性线芯的两端分别伸出对应的柔性套管的端部后与上述的闭环分接开关中的活动件(动触头组件)相连接。该传动套管线7-4可采用现有的刹车拉线，传动结构
简单，传动同步性好，并且成本低廉。上述的开关操作机构可设于油箱1的油箱盖或油箱壁上，能够根据需要灵活布置开关操作机构的安装位置，使变压器分接开关操作更加方便。上述的开关操作机构为旋转式操作机构或滑动式操作机构，在开关操作机构为旋转式操作机构时，该开关操作机构包括开关基体和相对转动安装于开关基体内的带有旋钮的卷线轮，卷线轮与两根传动套管线中的柔性线芯端部分别在相反方向上卷绕连接，且两根传动套管线中的柔性套管对应端分别固定安装在开关基体上；在开关操作机构为滑动式操作机构时，该开关操作机构包括开关基体和相对滑动设于开关基体内的滑动体，滑动体的两端分别与对应侧的传动套管线中的柔性线芯端部相连接，且对应的传动套管线中的柔性套管端部固定安装在开关基体上。
[0044]
接图5和图6所示，本实施例中的油箱1呈三角形结构，油箱1外侧壁上还设有散热器1-1，散热器1-1的具体形式可根据变压器设计需要来定，油箱1的顶部油箱盖上还设有低压套管和油位计，低压套管和油位计的设计与现有技术相同。
[0045]
[实施例2]
[0046]
本实施例的一种低液位油浸式三角立体变压器，其基本结构和工作原理同实施例1，不同之处在于：
[0047]
在本实施例中，a相分接机构7-1、b相分接机构7-2和c相分接机构7-3中任意两者连接为一体，并与另一者和开关操作机构首尾依次通过柔性传动机构传动连接，形成通过开关操作机构同步控制a相分接机构7-1、b相分接机构7-2和c相分接机构7-3中的动静触头滑动来改变分接连接位置的闭环分接开关。如图5所示，b相分接机构7-2和c相分接机构7-3连接为一体，形成双联式分接开关结构，a相分接机构7-1为独立的单相分接开关结构。这样，能够减少传动套管线7-4的中间传动环节，使各个分接机构的传动控制更加稳定，并且也方便了两组分接机构的同向安装，能够更好地与变压器内的三相线圈绕组的出线位置相适配。
[0048]
[实施例3]
[0049]
作为上述实施例1和实施例2的延伸，本实施例的一种低液位油浸式三角立体变压器，其基本结构和工作原理同实施例1和实施例2，不同之处在于：
[0050]
在本实施例中，上述的三相分接机构安装于铁芯线圈组件2的上夹件3上，三相分接机构通过柔性传动机构与位于油箱1外的开关操作机构传动连接，开关操作机构通过柔性传动机构控制三相分接机构中的动静触头改变线圈绕组的分接连接位置。由于开关操作机构与三相分接机构采用柔性传动机构连接，三相分接机构设于上夹件3上，上夹件3高于铁芯线圈组件2的线圈绕组，这样，仅需保证变压器油没过三相分接机构即可，同样可以减少油箱1上部的空间占用，降低变压器的高度，节省变压器油。
[0051]
与实施例1和实施例2相比，在具有气隙的三角立体变压器中，本实施例中的变压器油的液位线1a需要高于三相分接机构，使三相分接机构的带电部分浸没在变压器油中。本实施例中变压器油的液位线1a高度略高于实施例1和实施例2，但相较于现有的三角立体变压器，其变压器的整体高度能够明显下降，变压器油的用量也明显减少，降低了变压器的制造成本。
[0052]
至于上述实施例1至实施例3中未述及的油浸式三角立体变压器的其他结构和工作原理，均与现有技术类似，在此就不再赘述。上述实施例1至实施例3中未述及的分体式分
接开关7的其他具体结构与申请人于2022年1月11日提出的中国专利申请号202210024753.0、发明创造名称“一种安装灵活的变压器分接开关及应用其的变压器”的技术方案相同，在此也不再展开说明。
[0053]
本发明的一种低液位油浸式三角立体变压器，利用分体式分接开关设计，将分接开关的三相分接机构安装于铁芯线圈组件的夹件上，三相分接机构通过柔性传动机构与位于油箱外的开关操作机构传动连接，使得分接开关不再占用变压器油箱的上部空间，使变压器的整体高度可以下降，并且能够减少变压器油的用量，使三角立体变压器的尺寸更加紧凑，降低了变压器的制造成本。另外，在不改变变压器油箱高度的情况下，可以进一步降低变压器油的液位，形成具有气隙的三角立体变压器，能够大幅减少变压器油的用量，进一步降低了变压器油的使用成本。
[0054]
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。