阅读说明：本技术 一种500kv直流用供能变压器 (500KV DC energy supply transformer ) 是由 陈邦栋 杨建� 冒爱丽 桑文磊 于 2018-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及变压器技术领域,具体公开了一种500KV直流用供能变压器,包括顶板、硅橡胶套管和外壳,外壳内设有高压线圈、低压线圈、铁芯、侧屏蔽和底屏蔽,外壳内底部设有底板,高压线圈底部由支撑件支撑,高压线圈包括高压绝缘筒、高压铜线和一次铝筒；铁芯通过铁芯夹件固定在底板上,低压线圈包括低压铜线和低压绝缘筒,侧屏蔽设置在铁芯夹件的侧面,底屏蔽设置在铁芯夹件的下部。本发明结构紧凑、排布合理,维护、保养方便,耐高压能力强,电气及防爆性能优异,采用倒八字型高压内电极,高压线圈外侧设置了圆弧状屏蔽电极,底部采用嵌入式绝缘支撑结构进行支撑,提高了设备的绝缘性和可靠性,保证设备长期稳定的可靠运行。(The invention relates to the technical field of transformers, and particularly discloses a 500KV direct current energy supply transformer, which comprises a top plate, a silicon rubber sleeve and a shell, wherein a high-voltage coil, a low-voltage coil, an iron core, a side shield and a bottom shield are arranged in the shell, a bottom plate is arranged at the bottom in the shell, the bottom of the high-voltage coil is supported by a supporting piece, and the high-voltage coil comprises a high-voltage insulating cylinder, a high-voltage copper wire and a primary aluminum cylinder; the iron core passes through the iron core folder to be fixed on the bottom plate, and low voltage coil includes low voltage copper line and low pressure insulating cylinder, and the side shield sets up the side at the iron core folder, and the end shield sets up the lower part at the iron core folder. The invention has compact structure, reasonable arrangement, convenient maintenance, strong high-voltage resistance and excellent electrical and explosion-proof performance, adopts the inverted splayed high-voltage inner electrode, arranges the arc shielding electrode outside the high-voltage coil, and supports the bottom by adopting the embedded insulation supporting structure, thereby improving the insulation and reliability of the equipment and ensuring the long-term stable and reliable operation of the equipment.)

一种500KV直流用供能变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种500KV直流用供能变压器。

背景技术

世界电力输电系统正朝着更加节能、环保的直流输电发展，为此科学家们正在开发相应的重大电力安全控制设备直流断路器，而直流断路器又需要一种能解决供能问题的设备。

现有技术中，供能变压器主要采用瓷绝缘油套管，在实际运行过程中已发生多起瓷套管的***事故，以及变压器油燃爆事故，严重影响电网的安全稳定运行，同时***带来的巨大破坏性严重威胁周围设备的安全以及作业人员的人身安全，迫切需要开展相关研究，确保设备安全和人身安全。现有供能变压器的在高压线圈及线圈的固定、支撑方便都具有很大的改进空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种500KV直流用供能变压器，采用倒八字型屏蔽电极，改善内外部电场的分布，捕捉金属导电微粒并进行约束，避免放电；同时高压线圈底部采用嵌式绝缘支撑棒，使绝缘件表面提高了设备的绝缘性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种500KV直流用供能变压器，包括顶板、硅橡胶套管和外壳，所述顶板设置在所述硅橡胶套管的顶端，所述硅橡胶套管的底端固定在所述外壳的顶部，所述硅橡胶套管内设有一次引线管，所述一次引线管的顶部延伸到所述顶板且固定在顶板内侧，所述一次引线管的底部伸进所述外壳内；

所述外壳内设有高压线圈、低压线圈、铁芯、侧屏蔽和底屏蔽，所述外壳内底部设有底板，所述高压线圈底部由支撑件支撑，所述高压线圈包括高压绝缘筒、高压铜线和一次铝筒；所述一次铝筒设置在所述一次引线管的底部，所述高压绝缘筒通过环氧树脂浇注到一次铝筒的内壁上，所述高压铜线缠绕在所述高压绝缘筒上，所述一次铝筒的外侧设有圆弧状屏蔽电极；

所述铁芯通过铁芯夹件固定在所述底板上，所述铁芯与高压线圈平行设置，所述低压线圈包括低压铜线和低压绝缘筒，所述低压绝缘筒的两端固定在所述铁芯夹件上，所述低压铜线缠绕在所述低压绝缘筒上，所述侧屏蔽设置在所述铁芯夹件的侧面，所述底屏蔽设置在所述铁芯夹件的下部。

进一步地，所述顶板的外侧设有高压外电极，所述顶板的内侧设有倒八字型高压内电极；所述硅橡胶套管的底端外侧设有低压外电极，内侧设有正八字型低压内电极。

进一步地，所述一次引线管的外壁上设若干个气孔，所述一次引线管的底部设有导向套和导向电极，所述导向套套设在所述一次引线管的底部内侧，所述导向电极套设在所述一次引线管的底部外侧，所述导向套的底部与所述导向电极的底部内侧固定，所述导向电极的底部外侧与所述一次铝筒的顶部固定。

进一步地，所述支撑件具有两组，两组支撑件呈八字型分布在所述高压线圈的底部，每组支撑件包括T形圆弧托件、顶部嵌件、支撑棒和底部支撑座，所述底部支撑座固定在所述底板上，所述支撑棒底部嵌装在所述底部支撑座上，所述顶部嵌件的底部嵌装在所述支撑棒的顶部，所述T形圆弧托件的底部嵌装在所述顶部嵌件上，顶部托在一次铝筒的外侧。

具体地，所述支撑棒为聚四氟乙烯绝缘支撑棒。

进一步地，所述外壳的外侧设有二次出线端，所述二次出线端与所述低压线圈连接，所述二次出线端外设有二次出线盒。

进一步地，所述变压器还包括防爆片和气体进口，所述防爆片和气体进口分别设置在所述外壳的外侧，所述气体进口外侧设有密度表，所述气体进口用于通入绝缘气体，所述绝缘气体为六氟化硫。

本发明的有益效果是：本发明供能变压器结构紧凑、排布合理，维护、保养方便，耐高压能力强，电气及防爆性能优异，采用倒八字型高压内电极，可以改善内外电场分布、捕捉内部悬浮带电粒子，并进行约束，减少带电粒子在正电极上的聚集，避免放电；高压线圈外侧设置了圆弧状屏蔽电极，底部采用嵌入式聚四氟乙烯绝缘支撑结构进行支撑，使绝缘件表面的电场畸变程度更小，分布更均匀，提高了设备的绝缘性和可靠性，保证设备能够长期稳定的可靠运行，减少了设备故障率的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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它附图。

图1是本发明供能变压器的结构示意图；

图2是图1的A-A视图；

图3是线圈部分的局部放大图。

图中：1-顶板，2-硅橡胶套管，3-外壳，4-高压外电极，5-倒八字型高压内电极，6-一次引线管，7-导向套，8-导向电极，9-铁芯，10-侧屏蔽，11-底屏蔽，12-高压绝缘筒，13-高压铜线，14-一次铝筒，15-圆弧状屏蔽电极，16-铁芯夹件，17-低压铜线，18-低压绝缘筒，19-T形圆弧托件，20-顶部嵌件，21-支撑棒，22-底部支撑座，23-低压外电极，24-正八字型低压内电极，25-二次出线端，26-二次出线盒，27-防爆片，28-密度表，29-底板，30-气体进口。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着电力系统的发展，为了实现高压直流输电的灵活控制及保护，常采用高压直流断路器，由于高压直流断路器技术及电气结构的复杂程度远超过传统的交流断路器，因此无法像交流断路器一样在地电位区域实现所有的保护、测量及控制供能，而必须通过具有隔离高电压能力的供能变压器将电源功率传输到安装在高电位的断路器本体侧进行供电，并实现其控制、保护和测量的供电需求；而且由于断路器本体的安装及使用受限，所以供能变压器须就近安装在断路器本体侧，即装在阀厅内，因此优选供能变压器本体的无油化设计。

在本发明的具体实施例中，如图1至图3所示，本发明具体公开了一种500KV直流用供能变压器，用于给高压直流断路器进行供电，所述供能变压器包括顶板1、硅橡胶套管2和外壳3，所述顶板1设置在所述硅橡胶套管2的顶端，所述硅橡胶套管2的底端固定在所述外壳3的顶部，所述硅橡胶套管2与所述外壳3内部连通，所述硅橡胶套管2内设有一次引线管6，所述一次引线管6的外壁上设有若干个气孔，所述气孔用于通入绝缘气体，所述一次引线管6的顶部延伸到所述顶板1且固定在顶板1内侧，所述一次引线管6的底部伸进所述外壳3内；所述顶板1的外侧设有高压外电极4，所述顶板1的内侧设有倒八字型高压内电极5；所述硅橡胶套管2的底端外侧设有低压外电极23，内侧设有正八字型低压内电极24，所述顶板1的顶部设有一次接线端子，引线通过一次接线端子后进入一次引线管6，再从一次引线管6的底部接入高压线圈；

所述一次引线管6的底部设有导向套7和导向电极8，所述导向套7套设在所述一次引线管6的底部内侧，所述导向电极8套设在所述一次引线管6的底部外侧，所述导向套7的底部与所述导向电极8的底部固定。

所述外壳3内设有高压线圈、低压线圈、铁芯9、侧屏蔽10和底屏蔽11，所述外壳3内底部设有底板29，所述高压线圈底部由支撑件支撑，所述支撑件具有两组，两组支撑件呈八字型分布在所述高压线圈的底部，每组支撑件包括铝合金材质的T形圆弧托件19、铝合金材质的顶部嵌件20、聚四氟乙烯绝缘材料的支撑棒21和钢板电镀的底部支撑座22，所述底部支撑座21固定在所述底板29上，所述支撑棒21底部嵌装在所述底部支撑座22上，所述顶部嵌件20的底部嵌装在所述支撑棒21的顶部，所述T形圆弧托件19的底部嵌装在所述顶部嵌件20上，顶部托在一次铝筒14的外侧，高压线圈的底部采用介电常数更接近于SF6的材料的支撑件，使绝缘件表面的电场畸变程度更小，分布更均匀，减小产品局放水平，提高产品直流耐压性能。

所述高压线圈包括高压绝缘筒12、高压铜线13和一次铝筒14，所述一次铝筒14的顶部与所述导向电极8的底部固定，所述一次铝筒14与导向电极8连通，所述高压绝缘筒12通过环氧树脂浇注到一次铝筒14的内壁上，所述高压铜线13缠绕在所述高压绝缘筒12上，所述一次铝筒14的外侧设有圆弧状屏蔽电极15。

所述铁芯9通过铁芯夹件16固定在所述底板29上，所述铁芯9与高压线圈平行设置，所述低压线圈包括低压铜线17和低压绝缘筒18，所述低压绝缘筒18的两端固定在所述铁芯夹件16上，所述低压铜线17缠绕在所述低压绝缘筒18上，所述高压线圈与低压线圈的中心在同一高度，所述侧屏蔽10设置在所述铁芯夹件16的侧面，所述底屏蔽11设置在所述铁芯夹件16的下部。

所述外壳3的外侧设有二次出线端25，所述二次出线端25与所述低压线圈连接，所述二次出线端25外设有二次出线盒26，所述二次出线端25用于接入输入电压。

所述变压器还包括防爆片27和气体进口30，所述防爆片27和气体进口30分别设置在所述外壳的外侧，所述气体进口30外侧设有密度表28，所述气体进口30用于通入六氟化硫绝缘气体，所述六氟化硫绝缘气体填充在外壳3、硅橡胶套管2和一次引线管6内，所述密度表28用于检测六氟化硫绝缘气体的泄露的状况，所述防爆片用于减少变压器的内的过压力。

本发明变压器的工作过程为：从二次出线端25接入输入电压，低压线圈通入到低电压后，铁芯9产生交流磁通，高压线圈将通入的低电压转换为高压，再通过引线，由一次接线端子输出；在变压器的整体绝缘耐压部分，主绝缘采用通入气体六氟化硫进行绝缘，气体通入外壳、硅橡胶套管和一次引线管内进行绝缘，因气体绝缘的工艺步骤更简单，且具有可恢复性，就是气体击穿分解后可自行复合，不影响绝缘等优点；高压线圈底部采用的聚四氟乙烯绝缘支撑件，由于聚四氟乙烯与六氟化硫的电阻率接近程度比环氧树脂与六氟化硫更接近，因此在直流场中聚四氟乙烯绝缘件表面电场更均匀，绝缘性能更好，耐压性能更高。

本发明的有益效果是：本发明供能变压器结构紧凑、排布合理，维护、保养方便，耐高压能力强，电气及防爆性能优异，采用倒八字型高压内电极，可以改善内外电场分布、捕捉内部悬浮带电粒子，并进行约束，减少带电粒子在正电极上的聚集，避免放电；高压线圈外侧设置了圆弧状屏蔽电极，底部采用嵌入式聚四氟乙烯绝缘支撑结构进行支撑，使绝缘件表面的电场畸变程度更小，分布更均匀，提高了设备的绝缘性和可靠性，保证设备能够长期稳定的可靠运行，减少了设备故障率的发生。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。