一种内置电感线圈的变压器的制作方法

1.本发明属于变压器阻抗调整技术领域，具体涉及一种内置电感线圈的变压器。


背景技术：

2.近年来，国内电网容量快速增长，小型配电变压器的运行容量也不断增大，相应的电网短路电流明显提高，增加了电气设备运行风险，为限制系统短路电流，通常会增加变压器的阻抗。针对小型高阻抗变压器，现有技术中增加阻抗的方式主要是调整铜铁比例，少用硅钢多用铜，或者是改变绕组排列顺序，增加等效漏磁面积。
3.其中，采用用铜代替硅钢的方式，由于铜的成本远高于硅钢，因此会大大增加生产成本。如果采用改变绕组排列顺序，增加等效漏磁面积，则需要使用专门的绕组进行设置，变压器结构尺寸增大较明显,从而增加绕组的耗材量，并且会占用较多的油箱内部空间，需要增大油箱的设置体积，导致材料成本增加,同样会大大增加了线圈的生产成本。以sb13-m-2000/10变压器为例，将电磁计算中阻抗电压由5％调整为6％，
4.综上，无论采用上述哪一种方法，材料成本增加均在8％以上。若采用两者结合的方式来增大阻抗，则增加成本的同时还会造成绕组辐向尺寸大，轴向尺寸小，绕组散热效果不佳等问题。
5.因此，现有技术中的小型高阻抗变压器需要增加阻抗时，其生产成本较高，暂时没有较为节约成本的增加阻抗的方式。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种内置电感线圈的变压器，用以解决目前变压器阻抗调整成本高的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种内置电感线圈的变压器，包括：变压器油箱；固定于所述变压器油箱上的a相套管、b相套管以及c相套管；设置于所述油箱内的a相线圈、b相线圈以及c相线圈；其中，所述a相套管与所述a相线圈之间串接有a相电感线圈，所述b相套管与所述b相线圈之间串接有b相电感线圈，所述c相套管与所述c相线圈之间串接有c相电感线圈。
8.本发明一个较佳实施例中，所述a相线圈、所述b相线圈以及所述c相线圈为三角形连接。
9.本发明一个较佳实施例中，所述变压器还包括分接开关，所述分接开关内设有有多个分接头；所述a相线圈、所述b相线圈以及所述c相线圈结构相同，线圈包括若干沿竖直方向设置的分接线匝，所述分接线匝通过抽头与分接开关的分接头一一对应连接。
10.本发明一个较佳实施例中，所述分接线匝的数量为6个，六个分接线匝由上至下分别为第一分接线匝、第二分接线匝、第三分接线匝、第四分接线匝、第五分接线匝以及第六分接线匝，分接线匝的抽头从上到下依次为抽头x6、抽头x7、抽头x5、抽头x3、抽头x2、抽头x4。
11.本发明一个较佳实施例中，a相线圈的末头出线端为连接第一分接线匝与第二分接线匝的抽头x7，抽头x7连接于a相分接开关中的七档分接头；第二分接线匝与第三分接线匝的连接点为抽头x5，抽头x5连接于a相分接开关中的五档分接头；第三分接线匝的末头出线端为抽头x3，抽头x3连接于a相分接开关的三档分接头；第四分接线匝的首头出线端为抽头x2，抽头x2连接于a相分接开关的二档分接头；第四分接线匝与第五分接线匝之间为抽头x4，抽头x4连接于a相分接开关的四档分接头；第五分接线匝与第六分接线匝之间为抽头x6，抽头x6连接于a相分接开关的六档分接头；第六分接线匝的末头出线端为a相线圈的末头出线端，引出后连接于a相套管。
12.本发明一个较佳实施例中，第一分接线匝的首头出线端连接于b相线圈的末头出线端，所述a相线圈的末头出线端连接于所述c相线圈的首头出线端。
13.本发明一个较佳实施例中，所述a相电感线圈、所述b相电感线圈以及所述c相电感线圈的结构以及连接方式相同；所述a相电感线圈的内侧设有绝缘筒，所述a相电感线圈为漆包扁铜线制成的饼式结构，相邻两层线饼之间沿周向均布有多个燕尾垫块，所述燕尾垫块的燕尾端靠近所述绝缘筒，所述燕尾端设有t型槽，所述t型槽内设置有t型撑条，所述t型撑条固定于所述绝缘筒的外侧；所述a相电感线圈的顶部还包括固定设置的上绝缘端圈，所述a相电感线圈的底部还包括固定设置的下绝缘端圈。
14.本发明一个较佳实施例中，所述燕尾垫块的数量为8-10个。
15.本发明一个较佳实施例中，所述a相线圈、所述b相线圈以及所述c相线圈上设置有上夹件，所述上夹件的上部设置有导线夹，所述a相电感线圈、所述b相电感线圈以及所述c相电感线圈并列固定在所述导线夹上。
16.本发明一个较佳实施例中，所述a相电感线圈的首头出线端与所述a相套管电连接，所述a相电感线圈的末头出线端与所述a相线圈电连接；所述b相电感线圈的首头出线端于所述b相套管电连接，所述b相电感线圈与所述b相线圈电连接；所述c相电感线圈的首头出线端与所述c相套管电连接，所述c相电感线圈的末头出线端与所述c相线圈电连接。
17.本发明一个较佳实施例中，所述由线饼制成的电感线圈，其匝数计算方式为式1：
[0018][0019]
其中，kr为电感系数，kr＝0.32，n为线圈匝数，hk为线圈轴向高度，b为线圈辐向宽度，r为线圈平均半径，l为电感线圈电感值。
[0020]
本发明一个较佳实施例中，式1中的电感参数计算方式为式2：
[0021][0022]
其中，i为变压器高压额定电流，uk△
为调整后、调整前阻抗电压差值，u为变压器高压额定电压，f为频率。
[0023]
本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优势：
[0024]
本发明中的变压器按常规标准阻抗设计即可，电感线圈导线可采用库存边角零料，减少原材料消耗，降低产品成本；电感线圈结构尺寸较小，安装时不会额外占用油箱内部空间，对其他结构件尺寸、位置均无影响，在小型变压器因为阻抗电压低造成的不合格品
返工处理时应用较方便；电感线圈结构简单，制作时尺寸精度容易保证，电感设计值与实测值接近，可以精准调整阻抗数值。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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实施例的附图。
[0026]
图1是本发明一实施例中所述的一种内置电感线圈的变压器的高压引线示意图；
[0027]
图2是本发明一实施例中所述的一种内置电感线圈的变压器的电感线圈示意图；
[0028]
图3是本发明一实施例中所述的一种内置电感线圈的变压器的电感线圈剖视图；
[0029]
图4是本发明一实施例中所述的一种内置电感线圈的变压器的接线示意图。
[0030]
图中所示：
[0031]
10-油箱；201-a相线圈；202-b相线圈；203-c相线圈；301-a相套管；302-b相套管；303-c相套管；401-a相电感线圈；4011-线饼；4012-绝缘筒；4013-燕尾垫块；4014-t型撑条；4015-上绝缘端圈；4016-下绝缘端圈；402-b相电感线圈；403-c相电感线圈；501-分接开关；601-导线夹。
具体实施方式
[0032]
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述的一种内置电感线圈的变压器，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0033]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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地连接；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发明中的具体含义。
[0035]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0036]
如图1所示，本发明所述的一种内置电感线圈的变压器，该变压器有一油箱10，变压器油箱10内并列设置有a相线圈201、b相线圈202以及c相线圈203，三个线圈的三个线圈的结构与连接方式相同。
[0037]
如图2所示，a相线圈201、b相线圈202和c相线圈203的连接方式相同。以a相线圈
201为例，a相线圈201包括六个分接线匝，六个分接线匝的抽头从上到下依次为x6、x7、x5、x3、x2、x4。六个分接线匝由上至下分别为第一分接线匝、第二分接线匝、第三分接线匝、第四分接线匝、第五分接线匝以及第六分接线匝，第一分接线匝的首头出线端即为a相线圈201的首头出线端x，由于a相线圈201、b相线圈202、c相线圈203呈三角形连接，故a相线圈201的首头出线端x连接于b相线圈202的末头出线端。本实施例中的抽头为两个分接线匝之间的串联点或者单个分接线匝的出线端。a相线圈201的末头出线端为连接第一分接线匝与第二分接线匝的抽头x7，抽头x7连接于a相分接开关501中的七档分接头；第二分接线匝与第三分接线匝的连接点为抽头x5，抽头x5连接于a相分接开关501中的五档分接头；第三分接线匝的末头出线端为抽头x3，抽头x3连接于a相分接开关501的三档分接头；第四分接线匝与第三分接线匝之间无直接连接，第四分接线匝的首头出线端为抽头x2，抽头x2连接于a相分接开关501的二档分接头；第四分接线匝与第五分接线匝之间为抽头x4，抽头x4连接于a相分接开关501的四档分接头；第五分接线匝与第六分接线匝之间为抽头x6，抽头x6连接于a相分接开关501的六档分接头；第六分接线匝的末头出线端即为a相线圈201的末头出线端，引出后连接于a相套管301。同时，由于三个线圈呈三角形连接，因此a相线圈201的末头出线端连接于c相线圈203的首头出线端。
[0038]
b相线圈202与c相线圈203同理。
[0039]
参照图1所示，为了增加变压器的阻抗，本发明中在线圈与套管之间串联电感线圈。a相线圈201与a相套管301之间串接有a相电感线圈401，b相线圈202与b相套管302之间串接有b相电感线圈402，c相线圈203与c相套管303之间串接有c相电感线圈403。
[0040]
a相线圈201、b相线圈202以及c相线圈203的上端为上夹件，上夹件上固定有导线夹601，a相电感线圈401、b相电感线圈402以及c相电感线圈403依次并列固定在导线夹601上。
[0041]
结合图1和图2所示，a相电感线圈401的首头出线端与a相套管301电连接，a相电感线圈401的末头出线端与a相线圈201电连接；b相电感线圈402的首头出线端于b相套管302电连接，b相电感线圈402与b相线圈202电连接；c相电感线圈403的首头出线端与c相套管303电连接，c相电感线圈403的末头出线端与c相线圈203电连接。
[0042]
结合图3和图4所示，电感线圈包括由漆包扁铜线制成的线饼4011组成的饼式结构，相邻的两层线饼4011之间沿周向均布有多个燕尾垫块4013，燕尾垫块4013的数量为8-10个，燕尾垫块4013的燕尾端靠近绝缘筒4012，燕尾端设有t型槽，t型槽内设置有t型撑条4014，t型撑条4014固定于绝缘筒4012的外侧；a相电感线圈401的顶部设置有上绝缘端圈4015，a相电感线圈401的底部设置有下绝缘端圈4016。设置燕尾垫块4013以形成油道，使绝缘油均匀流过电感线圈为其降温，电感线圈的温升不大于a相线圈201、b相线圈202和c相线圈203的温升。
[0043]
a相电感线圈401、b相电感线圈402与c相电感线圈403的匝数相同，具体的由线饼制成的电感线圈匝数计算方式为式1：
[0044][0045]
其中，kr为电感系数，kr＝0.32，n为线圈匝数，hk为线圈轴向高度，b为线圈辐向宽度，r为线圈平均半径，l为电感线圈电感值。
[0046]
式1种电感参数的计算方式为式2：
[0047][0048]
其中，i为变压器高压额定电流，uk△
为调整后、调整前阻抗电压差值，u为变压器高压额定电压，f为频率。
[0049]
本发明中的变压器按常规标准阻抗设计即可，电感线圈导线可采用库存边角零料，减少原材料消耗，降低产品成本；电感线圈结构尺寸较小，安装时不会额外占用油箱10内部空间，对其他结构件尺寸、位置均无影响，在小型变压器因为阻抗电压低造成的不合格品返工处理时应用较方便；电感线圈结构简单，制作时尺寸精度容易保证，电感设计值与实测值接近，可以精准调整阻抗数值。
[0050]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。