专利名称：一种10kv及20kv两用单相卷铁芯变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种配电变压器，具体涉及一种两用单相巻铁芯变压器， 该两用单相巻铁芯变压器是指可适用于两种输入电压的单相巻铁芯变压器。
背景技术：
配电变压器是低压配电系统中的 一个重要部件，它的结构和性能不仅关系 到用户的使用，而且还直接影响电网的效率和性能。传统配电变压器的铁芯 均由硅钢片叠积成。随着经济的高速发展，人们生活水平的日益提高，该传 统配电变压器暴露出了线路损耗大、空栽损耗大、运行噪音大及铁芯制作工 艺复杂等弊病.为克服传统变压器的上述弊病，本专利申请人曾于2000年12 月11日申请了专利号为00261895.8，名称为《单相卷铁芯变压器》的实用新 型专利，在专利中公开了一种新型的巻铁芯变压器，该变压器的特点在于其 铁芯，其铁芯是由一种厚度、 一种规格的长条状导磁带巻绕成封闭的导磁体 回路构成。多年来，该种巻铁芯变压器受到了广泛地推广和使用，并在单相 基础上发展出了三相的变压器，经实践证明巻铁芯变压器具有空栽损耗小、 噪音小、减强度高等优点，是一只节能环保产品。
我国配电电压一直是IOKV，该电压系列还^JF;^按照当时苏联国家标 准建立的，并一直延用至今。93年由于苏州新加坡工业园区的建立，逐步引 入20KV电压等级作为配电电压，目前已运行15年，运行情况正常。作为20KV 电压等级配电电压具有下列优点
1、 节约能源.输送同样容量的电力时，20KV等级的电流仅为IOKV等级 的50% ，根据线路损耗与电流平方成正比的原贝，J。20KV线路的损耗仅为10KV 线路损耗的25%，可大量节约能耗。
2、 相同电压强的情况下20KV可比10KV输i!U巨离大一倍
3、 20KV是中性点接地系统对于架空线来说对居民的人身安全比IOKV更 可靠.
由于上述优点江苏省电力公司决定在江苏地区逐步推广20KV配电电压的 架空线路。
要使10KV配电线路升压为20KV配电线路必须更换原10KV配电线路的 设备造成大量投资的浪费，特别是配电变压器是配电线路的主要设备，不但 价格昂贵，同时更换时还必须停电，造成电力中断，影响国计民生。故顺应上述形势，设计出一种具有10KV、 20KV两种电压均可使用的单相配电变压 器已是当前电力生产的当务之急.
发明内容
本实用新型提供一种两用单相巻铁芯变压器，其目的是解决现有技术中存 在无法通用于IOKV、 20KV两种输入电压，当配电线路^从10KV升压为20KV 时需要更换，通用性差的技术问题.
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是 一种10KV及20KV两 用单相巻铁芯变压器，包括箱体、铁芯、初级绕组及次级绕组；所述铁芯由 长条状导磁带巻绕成封闭的导磁体回路构成，初级绕组分为匝数相同的第一 初级绕组和第二初级绕组；所述第 一初级绕组和笫二初级绕组的两端均连接 至一双刀双掷转换开关上，经双刀双掷转换开关接电源，构成两初级绕组串 并联切换结构'
上述方案中，所述双刀双掷转换开关将第一初级绕组、第二初级绕组连接 成串联和并联可切换的结构，具体有多种形式，最佳最简单结构是所述双 刀双掷转换开关具有依次排列的笫一侧旁端子、第一中位端子、第二侧旁端 子、第二中位端子和第三侧旁端子，第一中位端子连接动触头与第一侧旁端 子、第二侧旁端子切换配合；第二中位端子连接动触头与第二侧旁端子、第 三侧旁端子切换配合；所述第一初级绕组连接在第一侧旁端子和第二侧旁端 子之间，第二初级绕组连接在笫一中位端子和第二中位端子之间；并且，第 一侧旁端子和第二中位端子上接电源。
另一种，双刀双掷开关也可采用类似于两个单刀单掷开关的结构，其共有 六个接线端子，将其中的两侧旁端子连接起来即可.
上述方案中，次级绕组可以也分为第一次级绕组和第二次级绕组，第一次 级绕组和第二次级绕组的一端相连M地构成单相三线制出线，输出+220V、 -220V供给两个用户；也可以将笫一次级绕组和第二次级绕组独立出线。
上述方案中，变压器绝缘要求按IEC20KV变压器i殳计，变压器噪音、试 验符合IEC相应的规定。
上述方案中，可根据需要再加设防雷保护装置、压力释放保护装置、磁力 开关、电缆接插件等，
本实用新型设计及工作原理是申请人利用20KV电压恰好为10KV电压 的1倍，将配电变压器初级绕组设计成两个匝数相同的对应于10KV的第一 初级绕组和第二初级绕组；然后用一双刀双掷转换开关将第一初级绕组和第二级绕组连接成串联并联可切换结构,来满足输入电压10KV和20KV的变化。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点
1、 由于本实用新型采用 一双刀双掷转换开关将笫一初级绕组和笫二初级 绕组连接成串联并联可切换结构，以第 一初级绕组和第二初级绕组串并联的 切换来适应于输入电压10 KV和20 KV两种情况，通用性强。
2、 利用了本实用新型，当电网配电电压从10KV升压至20KV过程中， 无需将配电电压器整体更换，避免了升压过程中设备大折大换，节约了施工 费用。
3、 利用了本实用新型，当电网配电电压从10KV升压至20KV过程中， 无需将配电电压器整体更换，只要操作下双刀双掷转换开关即可，操作时间 只要数分钟，缩短了停电时间，大大降低了停电带来的经济损失.
附图1为本实用新型用于输入电压10KV时的等效结构示意附图2为本实用新型用于输"入电压20KV时的等效结构示意附图3为本实用新型初级侧电气原理图.
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述
实施例参见附图1 ~附图3所示， 一种10KV及20KV两用单相巻铁芯 变压器，它为一油浸式变压器，包括箱体、箱体填充的油料、铁芯、初级绕 组AX及次级绕组ax;所述铁芯由长条状硅钢带巻绕成封闭的矩形导磁体回 路构成，矩形导磁体的四个角为圃角，导磁M截面为圃形，并由多级呈阶 梯变化的硅钢带绕组截面构成；多级呈阶梯变化的硅钢带绕组截面为对称结 构，且所述同级硅钢带绕组截面相同。
参见附图3所示，上述导磁体回路中设有两段直道绕线柱，初级绕组AX 分为匝数相同的第一初级绕组和第二初级绕组A2X2，笫一初级绕组 和第二初级绕组A2 X2各绕制在一直道绕线柱上；所述第一初级绕组和 第二初级绕组A2X2的两端均连接至一双刀双掷转换开关K上，经双刀双掷转 换开关K接电源，构成两初级绕组串并联切换结构。具体见附困3所示，变 压器初级侧结构为上述双刀双掷转换开关K具有依次排列的第一側旁端子 1、第一中位端子2、第二侧旁端子3、第二中位端子4和第三侧旁端子5，第一中位端子2连接动触头与第一侧旁端子1、第二侧旁端子3切换配合；第二 中位端子4连接动触头与第二侧旁端子3 、笫三側旁端子5切换配合；所述 第一初级绕组AiXi连接在第一侧旁端子1和第二侧旁端子3之间，第二初级 绕组A2X2连接在第一中位端子2和第二中位端子4之间；并且，第一侧旁端 子l和第二中位端子4上接输入电源。
本实施例还可以M各种需要，配置避雷保护、磁力开关、电缆接插件、 过电流保护等功能部件。
本实用新型工作时，状态分析如下
1) 当配电电压为10KV时，将第一初级绕组AiXi和第二初级绕组A2X2 相并联如附图l所示，此情况下
U1/U2=ω1/ω2=10KV/220V
其中，U1为初级侧输入电压，U2为次级侧输出电压，ω1为第一初级绕组
和笫二初级绕组A2X2的匝数，ω2为次级绕组ax的匝数。 初级侧总电流I产2x每个初级绕组的电流llM
变压器的容量S-U山，S=10KVx2I1)
2) 当配电电压为20KV时，将第一初级绕组AiXi和笫二初级绕组A2X2 相串联如附图2所示，此情况下
U1/U2=2ω1/ω2=10KV/220V
其中，U1为初级側输入电压，U2为次级侧输出电压，ω1为第一初级绕组
AX和第二初级绕组A2X2的匝数，ω2为次级绕组ax的匝数。 初级侧总电流I产每个初级绕组的电流Ilw 变压器的容量S-U山，S=20KVxllM
从上述1 )、 2 )两情况的分析，我们可看出，无论工作在10KV还是20 KV 下，变压器的容量S均是相同的.
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实 用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都 应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种10KV及20KV两用单相卷铁芯变压器，包括箱体、铁芯、初级绕组(AX)及次级绕组(ax)；所述铁芯由长条状导磁带卷绕成封闭的导磁体回路构成，初级绕组分为匝数相同的第一初级绕组(A1X1)和第二初级绕组(A2X2)；其特征在于所述第一初级绕组(A1X1)和第二初级绕组(A2X2)的两端均连接至一双刀双掷转换开关(K)上，经双刀双掷转换开关(K)接电源，构成两初级绕组串并联切换结构。
2、 根据权利要求1所述的10KV及20KV两用单相巻铁芯变压器，其特 征在于所述双刀双掷转换开关(K)具有依次排列的第一侧旁端子(1)、第 一中位端子(2 )、第二侧旁端子(3 )、第二中位端子(4)和第三侧旁端子(5 )， 第一中位端子(2)连接动触头与第一侧旁端子(1)、第二侧旁端子(3)切 换配合；第二中位端子(4)连接动触头与第二侧旁端子(3)、第三侧旁端子(5)切换配合；所述第一初级绕组(A1X》连接在第一侧旁端子(1)和第 二側旁端子(3)之间，第二初级绕组(A2 X2)连接在第一中位端子(2)和 第二中位端子(4)之间；并且，第一侧旁端子(1)和笫二中位端子(4)上 接电源。
专利摘要一种10KV及20KV两用单相卷铁芯变压器，包括箱体、铁芯、初级绕组及次级绕组；所述铁芯由长条状导磁带卷绕成封闭的导磁体回路构成，初级绕组分为匝数相同的第一初级绕组和第二初级绕组，其特征在于所述第一初级绕组和第二初级绕组的两端均连接至一双刀双掷转换开关上，经双刀双掷转换开关接电源，构成两初级绕组串并联切换结构。本实用新型以第一初级绕组和第二初级绕组串并联的切换来适应于输入电压10KV和20KV两种情况，通用性强。
文档编号H01F27/40GK201181633SQ20082003149
公开日2009年1月14日 申请日期2008年2月4日 优先权日2008年2月4日
发明者司道浩, 铿 姚 申请人:姚 铿;陈玉书;陈 庆;沈向东