CN204407147U - 一种接地变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地变压器，包括铁芯、绕组、定位底座、铁芯定位组件和线圈定位组件，所述铁芯定位组件由铁芯定位支架、槽形上夹件、槽形下夹件共同构成；所述线圈定位组件由线圈定位支架、上垫块、下垫块共同构成；所述铁芯定位支架由铁芯立柱法兰、铁芯立柱和铁芯框架共同组成；铁芯采用三相三柱心式结构，所述绕组又分为一次绕组和二次绕组。本实用新型可克服线圈受力结构的不足，通过线圈和铁心分别定位的结构，限制铁心振动直接向线圈传递，避免产生附加噪声，提高产品性能，具有良好的应用前景；同时一次绕组与所述二次绕组相互绝缘，可以给自动保护装置提供故障电流信息，以使故障部分被及时隔离。

Description

一种接地变压器

技术领域

本实用新型涉及一种较大范围，具体是一种接地变压器。

背景技术

在中性点绝缘的三相电力系统中，因为中性点不接地，线路和设备很容易因为感应电荷遭受损坏；并且在这种系统中发生单相接地故障时，会产生间歇电弧，如果没有合适的装置将该电弧迅速熄灭，则会引起电磁能量的强烈振荡，在非故障相以及故障相上产生严重的暂态过电压。

而传统的接地变压器，以硅钢片为导磁铁心，空载损耗高。非晶合金铁心变压器将铁心悬挂在线圈上避免以铁心为主承重结构件，但这种线圈受力的结构，运行时将铁心振动直接传递到线圈，产生附加噪声。以非晶合金为导磁铁心制成的各类变压器，因利用了非晶合金损耗低的优点而具有明显的节能效果，但非晶合金对机械力敏感，在结构设计中，为尽量避免非晶合金铁心受力，不以铁心为主承重结构件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种接地变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种接地变压器，包括铁芯、绕组、定位底座、铁芯定位组件和线圈定位组件，所述绕组为同心布置的高压内线圈和高压外线圈各一个，所述铁芯定位组件由铁芯定位支架、槽形上夹件、槽形下夹件共同构成；所述铁芯、铁芯定位组件、定位底座装配成为一个整体，利用绑扎带将铁芯上铁扼部分、槽形上夹件及铁芯框架固定成为一个整体，所述铁芯框架上设有定位螺杆，定位螺杆与槽形上夹件连接，所述铁芯框架又通过铁芯立柱、铁芯立柱法兰与定位底座固定到一起，所述槽形下夹件亦与位底座固定到一起，所述铁芯构成电磁感应所需的磁路，夹件在对铁芯进行夹紧及吊动时承受重力，定位底座承受整体重力同时与地基固定连接；所述线圈定位组件由线圈定位支架、上垫块、下垫块共同构成；所述铁芯定位支架由铁芯立柱法兰、铁芯立柱和铁芯框架共同组成；所述线圈定位支架由线圈立柱法兰、线圈立柱和线圈框架共同组成；所述绕组与线圈定位组件、定位底座装配成为一个整体，所述定位底座通过垫块支撑座、下垫块来承受绕组，所述在绕组上端的上垫块通过压钉与线圈框架连接后压紧绕组，所述线圈框架又通过线圈立柱法兰、线圈立柱与定位底座固定在一起；所述铁芯采用三相三柱心式结构，所述绕组又分为一次绕组和二次绕组，所述一次绕组的一次侧设有接地用的中性点，所述二次绕组与一次绕组同心地套在铁芯上，所述一次绕组与所述二次绕组相互绝缘。

作为本实用新型进一步的方案：所述槽形上夹件和槽形下夹件两端设计为弧形并与铁芯转角处紧贴其外轮廓线。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中性点直接接地。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中性点电连接消弧线圈，所述消弧线圈接地。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中性点电连接电阻器，所述电阻器接地。

作为本实用新型再进一步的方案：所述铁芯定位支架，包括四根立柱，立柱下端通过法兰与定位底座相连，立柱沿铁芯两侧分布，立柱上端设有“田”字形框架构成一个整体，该框架的横梁上设有定位螺杆，螺杆另一端连接到槽形上夹件上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述线圈定位支架，包括四根立柱，立柱下端通过法兰与定位底座相连，立柱沿铁芯两侧分布，每侧的两根立柱上端设有“日”字形框架，框架通过上垫块压紧线圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可克服线圈受力结构的不足，通过线圈和铁心分别定位的结构，限制铁心振动直接向线圈传递，避免产生附加噪声，提高产品性能，具有良好的应用前景；同时一次绕组与所述二次绕组相互绝缘，一方面，由于二次绕组具有连续的额定容量，可作为变电站的辅助电源，另一方面，在一次侧形成人为的中性点，用于一次侧发生接地时，补偿接地电容电流，消除接地点电弧，可有效避免线路和设备等的损坏，还可以给自动保护装置提供故障电流信息，以使故障部分被及时隔离。

附图说明

图1为接地变压器的装配示意图；

图2为接地变压器中铁芯装配示意图；

图3为接地变压器中铁芯的结构示意图；

图4为接地变压器中铁芯沿A-A方向视图；

图5为接地变压器中线圈装配示意图；

图6为接地变压器一次侧绕组的线圈简图；

图7为接地变压器一次侧绕组的ZN接线图；

图8为接地变压器二次侧绕组的绕制外形图；

图9为接地变压器二次侧绕组的YN接线图；

图中：1-铁芯、2-绕组、3-定位底座、4-铁芯定位组件、5-线圈定位组件、6-铁芯定位支架、7-槽型上夹架、8-槽型下夹架、9-定位支架、10-上垫块、11-下垫块、12-铁芯立柱法兰、13-铁芯立柱、14-铁芯框架、15-绕圈立柱法兰、16-线圈立柱、17-线圈框架、18-定位螺杆、19-绑扎带、20-压钉、21-垫块支撑座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-9，一种接地变压器，包括铁芯1、绕组2、定位底座3、铁芯定位组件4和线圈定位组件5，所述绕组2为同心布置的高压内线圈和高压外线圈各一个，所述铁芯定位组件4由铁芯定位支架6、槽形上夹件7、槽形下夹件8共同构成；所述线圈定位组件5由线圈定位支架9、上垫块10、下垫块11共同构成；所述铁芯定位支架6由铁芯立柱法兰12、铁芯立柱13和铁芯框架14共同组成；所述线圈定位支架9由线圈立柱法兰15、线圈立柱16和线圈框架17共同组成。

所述铁芯1采用三相三柱心式结构，所述绕组2又分为一次绕组和二次绕组，所述一次绕组的一次侧设有接地用的中性点，中性点可以通过多种方法接地，包括直接接地、通过消弧线圈接地和通过电阻器接地，本实施例中以中性点通过消弧线圈接地为例进行说明；所述接地变压器还包括与所述一次绕组同心地套在铁芯上的二次绕组，所述一次绕组与所述二次绕组相互绝缘。

请参阅图2，铁芯1、铁芯定位组件4、定位底座3装配成为一个整体，其中槽形上夹件7和槽形下夹件8两端设计为弧形并与铁芯1转角处紧贴其外轮廓线，同时利用绑扎带19将铁芯1上铁扼部分、槽形上夹件7及铁芯框架14固定成为一个整体，铁芯框架14上设有定位螺杆18，定位螺杆18与槽形上夹件7连接，而铁芯框架14又通过铁芯立柱13、铁芯立柱法兰12与定位底座3固定到一起，槽形下夹件8亦与位底座3固定到一起，最终实现铁芯1与定位底座3的定位固定。铁芯1构成电磁感应所需的磁路，夹件在对铁芯进行夹紧及吊动时承受重力，定位底座3承受整体重力同时与地基固定连接；一次绕组和二次绕组是本实用新型的电路部分，根据电磁感应定律进行电压变换、能量传递，并且由于一次绕组的Z形接线可在一次侧接地时提供人为接地点。

图3和图4是本实用新型的铁芯的平面图和叠加示意图，铁芯采用的是三相三柱心式结构，与这种结构匹配的圆筒形线圈制造方便，短路时稳定性好；叠积工艺采用45°全斜接缝，心柱与铁轭的一部分交替地搭接地一起，使接缝交替遮盖，是现代叠积铁芯的唯一形式，所以本实用新型的接缝形式从磁路结构上改善了铁芯的电磁性能；铁芯材料选用低损耗、高导磁、有取向的冷轧硅钢片，目的也是为了提高铁芯的电磁性能、降低磁滞和涡流损耗，从而达到节能降耗和提高产品性能稳定性的最终目的。铁芯的夹紧有多种方式，心柱夹紧采取先用半干玻璃无纬粘带每隔一定距离进行数层绑扎，再高温固化使粘带收紧，另外在低压线圈和心柱之间再用木质撑板楔紧铁芯；铁轭的夹紧是先用上、下夹件将各自的上、下铁轭在两端进行夹紧，然后再将上夹件与下夹件用拉螺杆拉紧。整台铁芯通过底座支撑，底座上装有小车轮，可来回移动和180°内旋转，极大的方便了现场安装。

请参阅图5，绕组2与线圈定位组件5、定位底座3装配成为一个整体，定位底座3通过垫块支撑座21、下垫块11来承受绕组2，而在绕组2上端的上垫块10通过压钉20与线圈框架17连接后压紧绕组2，同时线圈框架17又通过线圈立柱法兰15、线圈立柱16与定位底座3固定在一起，最终实现了绕组2与定位底座3的定位同定。

图6和图7是本实用新型的一次绕组的线圈简图和一次侧绕组的接线图。一次绕组与二次绕组同心地套在铁芯立柱13上，并且与二次绕组保持足够的绝缘距离。绕组2结构采用饼式中的分段连续式，线圈简图示出了一种典型线圈匝数布置，每个线圈有两段，气道内和气道外分层放置，外层有分接段，用于进行电压调整，根据容量大小可设置三个分接或五个分接；为了加强绝缘端部柱饼的匝数一般都比中部的匝数少，整个线圈在轴向上尽量对称，使磁场沿轴向分布均匀，这样可有效的减少附加损耗，还可避免轴向电动力、噪音和阻抗变大。线圈的材料选用双玻璃丝包扁铜线，因为铜比铝不论在导电性、机械强度、化学特性和工艺加工性能等方面都占明显优势。高压绕组在绕制中内外绝缘及不满匝线段都用玻璃丝布带填充，绕完后在真空状态下用进日的环氧树脂浇注，固化后形成坚固的整体，机械强度高、局部放电量小、可靠性高，内外侧树脂绝缘层薄、散热性能好，并且绕组不吸潮，即使间断运行也无须去潮处理。三只线圈组成三相，每只线圈有两段，共六段线圈通过ZN形接线可实现正常运行时只做站用变压器用；系统单相接地时提供人为中性点与消弧线圈相连，实现接地保护并提供故障电流信息。

图8和图9是本实用新型的二次绕组的绕制外形图和二次侧绕组的接线图。二次绕组套在铁芯立柱13上，与铁芯1保持足够的绝缘距离；绕组2结构采用层式中的圆筒式，绕制外形图示出了一种典型的圆筒式线圈结构，为了在同一侧出线，一般排两层，内、外层及层间绝缘都用DMD纸缠绕，绕完后固化再用环氧树脂封端。由于一次容量比二次容量大，所以二次绕组的有效高度比一次绕组的高度小，也正是利用了这种不平衡，接地变可以进行阻抗调整。二次绕组的铜导线截面积选取依据二次容量，因为二次绕组只有正常运行状态，发生单相接地故障对它没有影响。同样要组成三相变压器也需要三只二次线圈，由于二次电压多是400V，所以连接一般采用YN接线方式。另外低压引线要通过铜排来引出以和用户铜排搭接。

本实用新型使铁芯1、绕组2分别与定位底座3定位固定，限制了铁芯1振动直接向绕组2传递，避免了附加噪音的产生。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种接地变压器，包括铁芯、绕组、定位底座、铁芯定位组件和线圈定位组件，其特征在于，所述绕组为同心布置的高压内线圈和高压外线圈各一个，所述铁芯定位组件由铁芯定位支架、槽形上夹件、槽形下夹件共同构成；所述铁芯、铁芯定位组件、定位底座装配成为一个整体，利用绑扎带将铁芯上铁扼部分、槽形上夹件及铁芯框架固定成为一个整体，所述铁芯框架上设有定位螺杆，定位螺杆与槽形上夹件连接，所述铁芯框架又通过铁芯立柱、铁芯立柱法兰与定位底座固定到一起，所述槽形下夹件亦与位底座固定到一起，所述铁芯构成电磁感应所需的磁路，夹件在对铁芯进行夹紧及吊动时承受重力，定位底座承受整体重力同时与地基固定连接；所述线圈定位组件由线圈定位支架、上垫块、下垫块共同构成；所述铁芯定位支架由铁芯立柱法兰、铁芯立柱和铁芯框架共同组成；所述线圈定位支架由线圈立柱法兰、线圈立柱和线圈框架共同组成；所述绕组与线圈定位组件、定位底座装配成为一个整体，所述定位底座通过垫块支撑座、下垫块来承受绕组，所述在绕组上端的上垫块通过压钉与线圈框架连接后压紧绕组，所述线圈框架又通过线圈立柱法兰、线圈立柱与定位底座固定在一起；所述铁芯采用三相三柱心式结构，所述绕组又分为一次绕组和二次绕组，所述一次绕组的一次侧设有接地用的中性点，所述二次绕组与一次绕组同心地套在铁芯上，所述一次绕组与所述二次绕组相互绝缘。

2.根据权利要求1所述的接地变压器，其特征在于，所述槽形上夹件和槽形下夹件两端设计为弧形并与铁芯转角处紧贴其外轮廓线。

3.根据权利要求1或2所述的接地变压器，其特征在于，所述中性点直接接地。

4.根据权利要求3所述的接地变压器，其特征在于，所述中性点电连接消弧线圈，所述消弧线圈接地。

5.根据权利要求1或2或4所述的接地变压器，其特征在于，所述中性点电连接电阻器，所述电阻器接地。

6.根据权利要求5所述的接地变压器，其特征在于，所述铁芯定位支架，包括四根立柱，立柱下端通过法兰与定位底座相连，立柱沿铁芯两侧分布，立柱上端设有“田”字形框架构成一个整体，该框架的横梁上设有定位螺杆，螺杆另一端连接到槽形上夹件上。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的接地变压器，其特征在于，所述线圈定位支架，包括四根立柱，立柱下端通过法兰与定位底座相连，立柱沿铁芯两侧分布，每侧的两根立柱上端设有“日”字形框架，框架通过上垫块压紧线圈。