66kV海上风力发电机用油浸式变压器的制作方法

本技术涉及海上风力发电领域，具体地说是一种66kv海上风力发电机用油浸式变压器。

背景技术：

1、海上风力发电机用变压器通常位于海上风车的机舱内，与陆上风力发电机用变压器相比，海上风力发电机用变压器在运行可靠性以及小型化等方面要求更加严格，而随着海上风电的发展，大容量、高电压风力发电机组已经成为了一种必然趋势，发电机用变压器容量将达到20mva以上，其对于抗短路能力、负载损耗等要求非常严格，而以往由于陆上风电装机容量小，因此其通常采用小型容量变压器，其线圈结构一般采用多层圆筒式线圈结构，但这种多层圆筒式线圈结构存在层间电压梯度大、耐受冲击能力差、线圈尺寸不好控制、绕组紧实度不够、轴向上容易坍塌、抗短路能力差等缺点，其并不适用于大容量、高电压的海上风力发电机组。

2、另外海上风力发电机用变压器安装在机舱内，叶片和叶轮的转动、机舱内发电机、齿轮箱等自身的振动以及海浪、海风等环境因素引起的载荷都影响变压器的安全运行，同时海上变压器也不允许出现爆炸、漏油、燃烧等情况。

3、公开号为cn115714063a的中国发明专利中公开了一种用于海上风力发电机的变压器，其包括缠绕在变压器铁芯上的第一绕组、第二绕组和第三绕组，其中第二绕组设于第一绕组外侧，第三绕组设于第一绕组内侧，另外第二绕组外侧还设有调压绕组，但该变压器绕组结构相对复杂，其难以满足海上风力发电机变压器的小型化设计要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其可以满足变压器小型化设计要求，同时提高了变压器抗短路、抗振动、防爆等性能，能够满足海上风力发电的使用要求和安装要求，其电压等级可达66kv，容量可达20mva。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种66kv海上风力发电机用油浸式变压器，包括铁芯、低压线圈、高压线圈和油箱，其中铁芯、低压线圈和高压线圈均设于油箱内，并且所述低压线圈套设于所述铁芯的对应芯柱上，所述高压线圈套设于对应的低压线圈上，所述低压线圈为箔式线圈，所述高压线圈包括由上到下依次设置的第一线圈和第二线圈，并且第一线圈下端设有第一调压线圈，第二线圈上端设有第二调压线圈，第一线圈、第二线圈、第一调压线圈、第二调压线圈均包括多个依次串联的线圈段，各个线圈段沿着芯柱轴向依次叠加，并且第一调压线圈中的各个线圈段以及第二调压线圈中的各个线圈段均设有调压分接端子，所述油箱的低压侧设有低压套管与外部线缆连接，并且低压线圈与对应的低压套管连接，所述油箱的高压侧设有高压套管与外部线缆连接，并且高压线圈与对应的高压套管连接。

4、所述低压线圈包括多层由金属箔绕对应芯柱轴向卷制设置的低压线圈段，并且相邻低压线圈段之间设有轴向绝缘油道。

5、所述铁芯通过上夹件和下夹件夹持固定于所述油箱内，其中所述油箱内部上侧设有固定吊板，并且所述上夹件与所述固定吊板连接，所述油箱内侧底部设有定位碗，并且所述下夹件下侧设有定位轴与所述定位碗通过环氧树脂浇筑固定，各相低压线圈和高压线圈上部均设有压板。

6、所述油箱的箱壁外侧设有加强铁，并且所述加强铁为环绕油箱两侧侧壁和箱底的一体u型形状，各个加强铁外侧边沿通过背板连接，所述加强铁上端设有变压器安装固定板。

7、所述油箱的高压侧设有第一压力释放阀，并且所述第一压力释放阀出油口通过波纹管与设于油箱外侧的导油盒连接，所述油箱的低压侧下端设有第二压力释放阀，并且第二压力释放阀出油口与外部的导油管连接。

8、所述油箱的低压侧内壁上设有铜屏蔽。

9、所述油箱的低压侧设有低压铜排，并且所述低压线圈与对应低压铜排的中部连接，所述低压铜排两端分别与对应的低压套管连接。

10、所述油箱上设有储油柜和氮气箱，并且所述储油柜通过管路与所述油箱连通，所述氮气箱通过管路与对应的储油柜连通。

11、所述高压套管与t型前插头配合插接，所述t型前插头与外部电缆相连。

12、本实用新型的优点与积极效果为：

13、1、本实用新型的线圈组合仅包括低压线圈和高压线圈，并且高压线圈中部形成调压线圈，因此该线圈组合结构简单紧凑且尺寸明显减小，可以满足变压器小型化设计要求，另外高压线圈的第一线圈、第二线圈、第一调压线圈、第二调压线圈均包括多个依次串联的线圈段，这也方便线圈制作。

14、2、本实用新型的线圈组合能够降低短路情况下对铁芯端部铁轭绝缘的作用力，其中内侧低压线圈h2高度大于外侧高压线圈高度h1会形成不平衡安匝并产生横向漏磁分量和轴向电动力，而高压线圈上下张力为向内，其对铁轭绝缘轴向推力很小甚至为0，低压线圈虽然上下张力为外向，但低压线圈由于是由整张铜箔形成，其受到的上下张力互相抵消，所以器身高低压线圈整体的轴向力是减小的，这对提高变压器抗短路能力有非常大的益处。

15、3、本实用新型由于容量达到20mva，低压额定电流将达到1万安培以上，其产生的漏磁引起的油箱及夹件等结构件涡流损耗非常大，因此本实用新型在油箱的低压侧内壁上设置铜屏蔽以降低漏磁引起的损耗，并且本实用新型低压侧引线结构为双分路铜排和双低压套管结构，这可以将铜排载流降为额定电流的一半，进而使漏磁引起的损耗减少到原来的四分之一。

16、4、本实用新型通过上夹件和下夹件夹持固定铁芯，并且上夹件与设于油箱内部上侧的固定吊板固连，下夹件下侧设有定位轴与油箱底板的定位碗进行环氧树脂浇筑固定，这样可以提高产品内部器身的抗振动性能，同时各相线圈上部均设有压板以保证线圈压紧并提高线圈轴向稳定性，另外本实用新型在油箱外侧设有环绕两侧箱壁和箱底的呈一体u型的加强铁，并且所述加强铁外侧边沿通过背板连接，这可以避免油箱受到内部冲击时发生撕裂，起到防爆效果，而加强铁上端则设置变压器安装固定板实现变压器的稳固安装，这些结构可以大大降低叶片和叶轮的转动、机舱内发电机、齿轮箱等自身的振动以及海浪、海风等环境因素引起的载荷等因素影响，满足海上风力发电机的使用要求。

17、5、本实用新型在油箱外侧设有压力释放阀、氮气箱等结构以满足海水变压器的防爆防漏油等要求。

技术特征：

1.一种66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：包括铁芯(1)、低压线圈(2)、高压线圈(3)和油箱(4)，其中铁芯(1)、低压线圈(2)和高压线圈(3)均设于油箱(4)内，并且所述低压线圈(2)套设于所述铁芯(1)的对应芯柱上，所述高压线圈(3)套设于对应的低压线圈(2)上，所述低压线圈(2)为箔式线圈，所述高压线圈(3)包括由上到下依次设置的第一线圈(301)和第二线圈(302)，并且第一线圈(301)下端设有第一调压线圈(3011)，第二线圈(302)上端设有第二调压线圈(3021)，第一线圈(301)、第二线圈(302)、第一调压线圈(3011)、第二调压线圈(3021)均包括多个依次串联的线圈段(304)，各个线圈段(304)沿着芯柱轴向依次叠加，并且第一调压线圈(3011)中的各个线圈段(304)以及第二调压线圈(3021)中的各个线圈段(304)均设有调压分接端子(303)，所述油箱(4)的低压侧设有低压套管(203)与外部线缆连接，并且低压线圈(2)与对应的低压套管(203)连接，所述油箱(4)的高压侧设有高压套管(5)与外部线缆连接，并且高压线圈(3)与对应的高压套管(5)连接。

2.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述低压线圈(2)包括多层由金属箔绕对应芯柱轴向卷制设置的低压线圈段(201)，并且相邻低压线圈段(201)之间设有轴向绝缘油道(202)。

3.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述铁芯(1)通过上夹件(101)和下夹件(102)夹持固定于所述油箱(4)内，其中所述油箱(4)内部上侧设有固定吊板(103)，并且所述上夹件(101)与所述固定吊板(103)连接，所述油箱(4)内侧底部设有定位碗(105)，并且所述下夹件(102)下侧设有定位轴(104)与所述定位碗(105)通过环氧树脂浇筑固定，各相低压线圈(2)和高压线圈(3)上部均设有压板。

4.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述油箱(4)的箱壁外侧设有加强铁(406)，并且所述加强铁(406)为环绕油箱(4)两侧侧壁和箱底的一体u型形状，各个加强铁(406)外侧边沿通过背板(407)连接，所述加强铁(406)上端设有变压器安装固定板(408)。

5.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述油箱(4)的高压侧设有第一压力释放阀(402)，并且所述第一压力释放阀(402)出油口通过波纹管(403)与设于油箱(4)外侧的导油盒(404)连接，所述油箱(4)的低压侧下端设有第二压力释放阀(405)，并且第二压力释放阀(405)出油口与外部的导油管连接。

6.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述油箱(4)的低压侧内壁上设有铜屏蔽(401)。

7.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述油箱(4)的低压侧设有低压铜排(202)，并且所述低压线圈(2)与对应低压铜排(202)的中部连接，所述低压铜排(202)两端分别与对应的低压套管(203)连接。

8.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述油箱(4)上设有储油柜(7)和氮气箱(8)，并且所述储油柜(7)通过管路与所述油箱(4)连通，所述氮气箱(8)通过管路与对应的储油柜(7)连通。

9.根据权利要求1所述的66kv海上风力发电机用油浸式变压器，其特征在于：所述高压套管(5)与t型前插头(6)配合插接，所述t型前插头(6)与外部电缆相连。

技术总结本技术涉及一种66kV海上风力发电机用油浸式变压器，其低压线圈为箔式线圈，高压线圈包括第一线圈和第二线圈，并且第一线圈下端设有第一调压线圈，第二线圈上端设有第二调压线圈，第一线圈、第二线圈、第一调压线圈、第二调压线圈结构相同且均包括多个依次串联的线圈段，各个线圈段沿着芯柱轴向依次叠加，并且第一调压线圈中的各个线圈段以及第二调压线圈中的各个线圈段均设有调压分接端子，油箱的低压侧设有低压套管与外部线缆连接，且低压线圈与对应的低压套管连接，油箱的高压侧设有高压套管与外部线缆连接，且高压线圈与对应的高压套管连接。本技术可以满足变压器小型化设计要求，同时提高了变压器抗短路、抗振动、防爆等性能。技术研发人员：付强,袁大勇,邱中举,曲光磊,唐涛受保护的技术使用者：特变电工沈阳变压器集团有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/7/11