[发明专利]一种超大容量变压器的漏磁屏蔽方法

说明书

技术领域

本发明涉及输变电行业变压器制造领域，具体地说是一种超大容量变压器的漏磁屏蔽方法。

背景技术

随着国家电力事业的不断发展，电站装机容量的不断扩大，变压器的单台容量也越来越大。对于超大容量变压器(一般指600MVA以上)来说，变压器的漏磁通控制并防止局部过热是设计的一大难点和重点。从采用的材料上分可分为三种方法：第一种方法是全部采用电屏蔽，用铜板或铝板铺设在油箱表面，当漏磁通通过时，铜板或铝板会产生环流形成反磁场，从而抵消部分漏磁。该方法的缺点是不能有效地降低损耗。第二种方法是全部采用磁屏蔽，使磁通主要通过高导磁率、低损耗的磁分路闭合，达到减少通过油箱等部件的漏磁，降低损耗的目的。该方法的缺点是在漏磁通很大时，容易在磁屏蔽边界处发生磁通集中，而发生局部过热。第三种方法是采用电屏蔽和磁屏蔽两者结合布置，即有效降低损耗，又避免局部过热。其中第二种方法和第三种方法中的磁屏蔽布置结构随着产品结构的不同可以有不同的设计。比较常见的布置方法是：①、在每柱线圈对应的箱壁上垂直布置(见附图1)，该布置适用范围较广，可适用大部分变压器产品。但在采用中部间接出线的高电压产品上应用时，为避开出线需要将磁屏蔽断开，使磁路中断而失去使用价值；②、在两柱线圈间平行布置(一般仅在端部，见附图2)，一般适用于多柱结构的产品，使两柱的漏磁通形成闭合的回路，而达到控制漏磁通的目的。但对于单柱套线圈结构和两柱漏磁通严重不平衡的产品效果较差。

目前绝大部分的单相超大容量变压器都采用单柱或两柱套线圈的结构。但当产品容量进一步增大时，出于运输、温升等多方面的因素，可能需要采取单相五柱铁心、三柱套线圈的结构。这种结构存在中间柱漏磁通分布与另外两个柱漏磁通分布不同的问题。而这样大容量的变压器其电压往往也会很高，采用中部间接出线结构有利于产品的结构简化和运行安全。如果全部采用附图1A、1B的磁屏蔽垂直布置结构(即标号3所示的磁屏蔽组)，则在中部间接出线的位置需要将磁屏蔽断开，影响磁屏蔽的效果；而由于采用三柱套线圈结构后，中间II柱的漏磁通仅可与两侧I、III柱的各一半的漏磁通相平衡，如采用附图2A、2B的磁屏蔽横向布置结构(即标号4所示的磁屏蔽组)，则I、III柱各一半的漏磁通没有良好的漏磁通路，会在油箱、铁心夹件等产品金属结构件中产生较大的损耗，甚至会发生局部过热。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题提供一种可防止变压器局部过热、提高变压器效率的一种超大容量变压器的漏磁屏蔽方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种超大容量变压器的漏磁屏蔽方法，应用于单相五柱铁心、三柱套线圈结构的变压器中，包括以下步骤：

在I柱与II柱间及II柱与III柱间对应线圈上、下端部的箱壁上横向布置第1磁屏蔽组，使II柱的漏磁通通过横向的磁屏蔽与两侧I柱、III柱各一半的漏磁相平衡，并避开中间II柱的中部高压出线；

在I柱及III柱外侧对应的箱壁上垂直布置第2磁屏蔽组，用于流通I柱及III柱不能与II柱相平衡的漏磁通。

本发明方法还包括以下步骤：

在中间没有磁屏蔽组的区域对应的油箱壁内侧布置铜屏蔽，防止该部分的局部过热。

本发明方法还包括以下步骤：

在垂直布置的第2磁屏蔽组上对应I柱及III柱线圈中心一侧对应的油箱壁上设置电场屏蔽。

所述第1、2磁屏蔽组中具有多个并行设置的磁屏蔽，每个磁屏蔽均采用硅钢片材料叠积而成，每个磁屏蔽厚度为10～40mm，宽度为100～200mm，相邻磁屏蔽间距为20～40mm；所述铜屏蔽采用铜板制作，厚度为4～8mm。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.相比完全采用铜屏蔽的方案，本发明充分利用了磁屏蔽降低损耗，防止局部过热的优点，可以有效提高产品的效率，达到节能、降耗并提高变压器使用寿命的目的；

2.本发明所述的磁屏蔽布置方式充分吸取了横向布置和垂直布置的优点，避免了两种布置方式的缺点，充分利用三柱套线圈结构，中间柱漏磁通分布与另外两个柱漏磁通分布不同的特点，为解决单相、三柱套线圈的超高压、超大容量产品的漏磁控制并防止局部过热提供了有效途径。

附图说明

图1A为现有技术中采用垂直布置方式的磁屏蔽结构主视图；

图1B为图1A的俯视图；

图2A为现有技术中采用水平布置方式的磁屏蔽结构主视图；

图2B为图2A的俯视图；

图3A为本发明方法实施例结构主视图；