高阻抗变压器的结构
阅读说明：本技术 高阻抗变压器的结构 (Structure of high-impedance transformer ) 是由 张亚杰 侯义明 刘新颜 庞建丽 刘洪文 张庆波 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高阻抗变压器的结构,所述高阻抗变压器的结构包括铁心、绕组组件和磁聚环。绕组组件包括第一绕组以及第二绕组,第一绕组和第二绕组分别套装在所述铁心的心柱上；磁聚环设置于第一绕组和第二绕组之间的空道内,用于增大空道内的导磁率从而增大短路阻抗。本发明提供的高阻抗变压器的结构,在不增加变压器体积的情况下提高变压器短路阻抗,不增加材料的消耗量,避免高抗阻变压器易出现的局部过热问题。(The invention provides a structure of a high-impedance transformer, which comprises an iron core, a winding assembly and a magnetic gathering ring. The winding assembly comprises a first winding and a second winding, and the first winding and the second winding are respectively sleeved on the core post of the iron core; the magnetic gathering ring is arranged in the hollow channel between the first winding and the second winding and used for increasing the magnetic permeability in the hollow channel so as to increase the short-circuit impedance. The structure of the high-impedance transformer provided by the invention improves the short-circuit impedance of the transformer under the condition of not increasing the volume of the transformer, does not increase the consumption of materials, and avoids the problem of local overheating of the high-impedance transformer.)
技术领域
本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种高阻抗变压器的结构。
背景技术
短路阻抗是变压器一项重要技术指标，高阻抗的电力变压器和特种变压器常常用来限制短路电流或降低变频系统中谐波电流，目前，主要使用增加绕组的匝数和增大漏磁面积的方法来增加短路阻抗。
对于常规变压器，为取得较大的短路阻抗，主要是增加绕组的匝数和增大两个绕组之间空道的距离，这就增加了导线重量和变压器的体积，相应的增加了变压器的制造成本，其弊端增大了材料的消耗，由两个绕组之间大空道产生的高漏磁容易引起局部过热。
发明内容
本发明实施例提供一种高阻抗变压器的结构，旨在解决在提高变压器短路阻抗时，造成材料消耗量增大，局部过热的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：提供一种高阻抗变压器的结构，包括：
铁心；
绕组组件，包括第一绕组以及第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组分别套装在所述铁心的心柱上，所述第二绕组位于所述第一绕组的外侧；以及
磁聚环，设置于所述第一绕组和第二绕组之间的空道内。
作为本申请另一实施例，所述磁聚环包括若干间隔设置的磁聚弧。
作为本申请另一实施例，所述磁聚弧包括若干层叠压的弧形硅钢片以及包覆于内侧和外侧的绝缘纸板。
作为本申请另一实施例，相邻层的所述弧形硅钢片之间用环氧树脂粘接。
作为本申请另一实施例，在所述磁聚弧的若干弧形硅钢片之间的下端部等电位焊接，并用导线引出接地。
作为本申请另一实施例，所述磁聚环包括若干层叠压设有开口的环形硅钢片以及包覆于内侧和外侧的绝缘纸板。
作为本申请另一实施例，相邻层设有开口的所述环形硅钢片之间用环氧树脂粘接。
作为本申请另一实施例，在所述磁聚环的若干设有开口的所述环形硅钢片之间的下端部等电位焊接，并用导线引出接地。
作为本申请另一实施例，所述磁聚环与所述第一绕组之间最小距离为5mm，与所述第二绕组之间最小距离为10mm。
本发明实施例提供的高阻抗变压器的结构，与现有技术相比，通过在第一绕组和第二绕组之间的空道内增设磁聚环，磁聚环能够显著增大空道内的平均导磁率从而增大短路阻抗，相应地可使第一绕组和第二绕组之间的空道设计尺寸减小，进而实现变压器体积的小型化设计，在提高变压器的短路阻抗的同时，不增加材料的消耗量，避免局部过热的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高阻抗变压器的结构为三绕组形式时的示意图；
图2为本发明实施例提供的高阻抗变压器的结构为双绕组形式时的示意图；
图3为图2的分体结构磁聚环横截面示意图；
图4为图3中磁聚弧的示意图；
图5为图2的整体结构磁聚环横截面示意图。
图中：100、铁心；200、低压绕组；300、磁聚环；400、中压绕组；500、高压绕组；600、调压绕组；310、磁聚弧；320、导线；330、接地端子。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参见图1至图5，现对本发明提供的高阻抗变压器的结构的实施例进行说明。所述的高阻抗变压器的结构，用在电力输送系统中，以限制短路电流为突出功能，包括铁心100、绕组组件以及磁聚环300。
其中绕组组件包含第一绕组以及第二绕组，第一绕组和第二绕组分别套装在铁心100的心柱上，且第二绕组位于第一绕组的外侧，第一绕组和第二绕组之间形成空道。变压器通常分为三绕组和双绕组的形式，请参见图1，当本发明实施例提供的高阻抗变压器的结构为三绕组形式时，低压绕组200、中压绕组400和高压绕组500由内而外依次套装在铁心100的心柱(当然，还可以在高压绕组500的外侧设调压绕组600)，此时，第一绕组可以为低压绕组200，第二绕组为中压绕组400，或者，第一绕组可以为中压绕组400，第二绕组为高压绕组500。请参见图2，当本发明实施例提供的高阻抗变压器的结构为双绕组形式时，低压绕组200和高压绕组500由内而外依次套装在铁心100的心柱(当然，还可以在高压绕组500的外侧设调压绕组600)，第一绕组为低压绕组200，第二绕组为高压绕组500。
磁聚环300设置在第一绕组和第二绕组形成的空道内，用于增大空道内的导磁率来增加磁场储能，根据变压器的短路阻抗与空道内磁场储能成正比，且磁场储能与空道内导磁率成正比的原理，磁聚环300的导磁率是变压器绝缘油或者空气导磁率的几千倍到上万倍，因此在空道内放入磁聚环300能够显著增大空道内的导磁率，进而提高变压器的短路阻抗。
本发明实施例提供的高阻抗变压器的结构，与现有技术相比，通过在第一绕组和第二绕组之间的空道内增设磁聚环，磁聚环能够显著增大空道内的导磁率从而增大短路阻抗，相应地可使第一绕组和第二绕组之间的空道设计尺寸减小，进而实现变压器体积的小型化设计，在提高变压器的短路阻抗的同时，不增加材料的消耗量，避免局部过热的问题。
在一些实施例中，请参见图3，磁聚环300包括若干间隔地设置于空道内的磁聚弧310。磁聚环300具有多个磁聚弧310时，磁聚环300为环绕第一绕组周向均布的多个磁聚弧310组成的分体结构。
在一些实施例中，请参见图4，磁聚弧310包括若干层叠压的弧形硅钢片以及包覆于内侧和外侧的绝缘纸板，绝缘纸板可通过绝缘螺栓与磁聚弧310连接为一体，绝缘纸板用于对磁聚弧310的绝缘，且有对磁聚弧310固定支撑作用。
在一些实施例中，请参见图4，相邻层的弧形硅钢片之间用环氧树脂粘接，这样多层弧形硅钢片通过环氧树脂叠压形成磁聚弧310。
在一些实施例中，请参见图4，弧形硅钢片连接有用于接地的导线320，当采用分体结构时，先在每个磁聚弧310的端部做多层硅钢片的点焊连接，实现各硅钢片的等电位，也就是在端部用焊料或融化的硅钢实现各硅钢片的连接，实现各硅钢片的等电位。再使用铜带在磁聚弧310内侧把磁聚弧310两两相连，留出一对相邻磁聚弧310不连，并用导线320引出接地，导线320的一端连接有一接地端子330，接地端子330供接地线使用，使接地线具有良好的接地条件。
在一些实施例中，请参见图5，磁聚环300包括若干层叠压设有开口的环形硅钢片以及包覆于磁聚环300内侧和外侧的绝缘纸板，磁聚环300为套装在第一绕组周向整体布置的设有开口的整体结构。绝缘纸板可通过绝缘螺栓与磁聚环300连接为一体，绝缘纸板用于对磁聚环300的绝缘，且有对磁聚环300固定支撑作用。
在一些实施例中，相邻层的设有开口的环形硅钢片之间用环氧树脂粘接，这样多层设有开口的环形硅钢片通过环氧树脂叠压成磁聚环300。
在一些实施例中，磁聚环300的端部做多层硅钢片的点焊连接，实现各硅钢片的等电位，也就是在端部用焊料或融化的硅钢实现各硅钢片的连接，实现各硅钢片的等电位。并用导线320引出接地，导线320的一端连接有一接地端子330，接地端子330供接地线使用，使接地线具有良好的接地条件。
在一些实施例中，请参见图3和图5，磁聚环300与第一绕组之间最小距离为5mm，与第二绕组之间最小距离为10mm。磁聚环300在高度方向上不超过第一绕组和第二绕组。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。