[实用新型]象限变压器

说明书

本实用新型涉及及一种工业用变压器。

现有技术的变压器包括铁柱（1′）、铁轭由横轭（2′）、旁轭（4′）组成、原边线圈（6′）和副边线圈（7′）如附图1、附图2所示。其副边线圈产生的感应电势E₂＝4.44fW^′₂S′B_m，式中f为电源频率；W^′₂为副边线圈匝数；S′为铁柱的横截面积；B_m为硅钢片的最大磁密。本发明是以这一公式中的副边线圈W^′₂的每一匝的全部周长均可产生感应电势为前提的。但本发明人通过理论研究分析和实验证明：只有在附图1和2中被铁轭（包括横轭和旁轭）所包容（或称复盖）的处于窗口（8′）中的那一部分副边线圈导体方可产生感应电势，这一部分为有效部分。而窗口（8′）以外的其余部分为无效部分，它只起到串联副边线圈W各匝所生的感应电势的作用。更重要的是本发明人通过实验证明：在变压器运行中，有效部分发热较小而无效部分发热很大。其后果是浪费了电能、降低了变压器的效率并增加了变压器的温升而不利于节能和安全运行。

本实用新型的目的是设计一种高效、节能电力变压器。

这个目的采用下述的技术方案可以达到：

将铁柱和铁轭沿纵向Z轴放置并按XY平面坐标的四个象限分割成四个象限铁柱（1₁）、（1₂）、（1₃）、（1₄），八个象限横轭（2₁）、（2₂）、（2₃）、（2₄）和十六个附加象限横轭（3₁）、（3₂）、（3₃）、（3₄），四个象限旁轭（4₁）、（4₂）、（4₃）、（4₄）和八个附加象限旁轭（5₁）、（5₂）、（5₃）、（5₄）如附图3所示，然后拼合固定在一起。在铁柱和铁轭所形成的空间中装入原边线圈和副边线圈，并且副边线圈被铁轭全部包容。

这样的变压器由于将现有技术的副边线圈的无效部分全部地被转变为有效部分，从而减少了变压器的发热和降低温升，给运行、维护、使用带来诸多技术上的方便。更重大的优点是提高变压器的效率1～2％的节能效果，将会带来巨大的经济效益。以100万千瓦装机容量的发电站为例，相应的变压器设备总容量为500万KVA，平均负荷率取为0.5，平均功率因数取为0.7，电价以0.12元／度计算，一年内可节约1839.6～3679.2万元。本变压器使用的硅钢片虽然有所增加，但其容量相应增大和副边线圈匝数随之减少，按容量计算制造成本不会上升。虽然制造工艺复杂一点，对长期带来的经济效益相比，是微不足道的。从下表所列，可以看出象限变压器的优点和更大的实用性。