一种六氟化硫气体绝缘变压器的制作方法

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种六氟化硫气体绝缘变压器。

背景技术：

目前，10kv级传统结构油浸式配电变压器已服务电力系统多年，参数性能已落后于市场的要求，同时，随着社会的发展，配电系统对于变电安全的要求也越来越严格，传统的油浸式变压器由于采用了变压器油，因此在发生故障时可能会发生着火、爆炸等的危险情况，危及社会及公众安全。

因此，亟需研发一种新型安全不易燃的电力变压器。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种六氟化硫气体绝缘变压器，利用六氟化硫气体作为绝缘及冷却介质，可保证变压器优良的绝缘性及防爆防燃性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种六氟化硫气体绝缘变压器，包括：

铁芯；

缠绕在所述铁芯上的低压线圈；

套装在所述低压线圈外的高压线圈；

承载所述铁芯、所述低压线圈及所述高压线圈，且内部填充有冷却绝缘介质六氟化硫(sf6)气体的全密封气箱。

优选的，所述铁芯由三个几何尺寸相同的卷绕式铁芯单体框拼接合成，且具有对称三角形立体结构；所述铁芯磁路完全对称。

优选的，所述气箱横截面为轴对称的六边形结构。

优选的，还包括：

固定所述铁芯的上夹件与下夹件：

设置在所述低压线圈与所述高压线圈顶部的线圈压板；

设置在所述低压线圈与所述高压线圈底部，与所述线圈压板竖直对应的线圈托板；

所述线圈压板与所述线圈托板将所述低压线圈与所述高压线圈固定在所述上夹件与所述下夹件之间。

优选的，还包括：

安装在所述铁芯与所述低压线圈之间的低压绝缘筒；

套装在所述低压线圈与所述高压线圈之间的高压绝缘筒；

安装在所述高压线圈外侧的高压线圈外围屏。

优选的，还包括：

一端设置在所述低压绝缘筒上，另一端插在所述低压线圈内的低压线圈内导向；

一端设置在所述高压绝缘筒上，另一端插在所述低压线圈内的低压线圈外导向。

优选的，还包括：

一端设置在所述高压绝缘筒上，另一端插在所述高压线圈内的高压线圈内导向；

一端设置在所述高压线圈外围屏上，另一端插在所述高压线圈内的高压线圈外导向。

优选的，还包括：安装在所述气箱箱沿上的多个气体散热器。

优选的，还包括：

安装在所述气箱的箱盖上，尾部深入所述气箱内部的突发压力继电器；

安装在所述气箱箱盖上的高压绝缘套管及低压绝缘套管；

安装在所述气箱箱盖上的无励磁分接开关。

优选的，还包括：

安装在所述气箱箱体一侧上的端子箱；

安装在所述气箱箱盖上的温度计。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明在气箱内设置铁芯，在铁芯上缠绕低压线圈，在低压线圈上套装高压线圈，保证了变压器的正常运行；同时将铁芯，低压线圈及高压线圈均 设置在气箱内，气箱内填充六氟化硫气体，通过采用六氟化硫气体作为变压器绝缘及冷却介质，可保证在变压器发生故障时不会发生燃烧或爆炸的情况，保证了人员安全，在安全性能方面较油浸式变压器具有独特的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器的结构示意图；

图2为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器中铁芯的结构示意图；

图3为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器中气箱的俯视图；

图4为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器气箱内部的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器的结构示意图，图2为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器中铁芯的结构示意图；图3为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器中气箱的俯视图；图4为本发明提供的一种六氟化硫气体绝缘变压器气箱内部的结构示意图。

请同时参见图1，图2，图3，图4，，本发明提供的六氟化硫(sf6)气体绝缘变压器可以包括以下结构：

铁芯1；低压线圈2；高压线圈3；气箱4；

其中，在铁芯1的外侧缠绕低压线圈2，高压线圈3套装在低压线圈2上，气箱4将以上结构完全密封包装，在气箱4内填充六氟化硫气体，同时将铁芯1、低压线圈2、高压线圈3浸在六氟化硫气体内。气箱4采用焊死全密封结构，以压力容器标准进行制造，保证气箱4的密封性能，变压器气体泄露率远远低于相关的标准要求。

六氟化硫气体具有良好的电气绝缘性及优异的灭弧性能，其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。

因此，本发明采用六氟化硫气体作为变压器绝缘及冷却介质，可保证在变压器发生故障时不会发生燃烧或爆炸的情况，保证了人员安全。

请参见图2，图2示出了铁芯1的结构示意图。本发明中的铁芯1由三个几何尺寸相同的卷绕式铁芯单体框拼接合成，且具有对称三角形立体结构。拼合后的等边三角形立体结构稳定性好，铁芯机械强度高，三相受力一致，三相磁路完全对称，使器身抗短路能力增强，磁阻大大减少，励磁电流、空载损耗显著减低。铁芯三相磁路连贯，较叠片式铁芯及平面卷铁芯磁路最短，确保变压器三相供电平衡。

请参见图3，图3示出了气箱4的俯视结构图。在本实施例中，气箱4为焊死全密封结构，气箱4的横截面为轴对称的六边形，包括三条对称的长边及三条对称的短边。其中三条对称的长边分别与铁芯的三条边对应，三条短边用于连接过渡。

请参见图4，图4为气箱内部结构示意图。在气箱4内部还包括以下部件：

上夹件5，下夹件6，线圈压板7，线圈托板8，低压绝缘筒9，高压绝缘筒10，高压线圈外围屏11，低压线圈内导向12，低压线圈外导向13，高压线圈内导向14，高压线圈外导向15，气体散热器16，突发压力继电器17，高压绝缘套管18，低压绝缘套管19，无励磁分接开关20，端子箱21，温度计22。

上夹件5与下夹件6将铁芯1从上下两个方向上进行固定，在上夹件5底部设置线圈压板7，线圈压板7位于低压线圈2与高压线圈3的顶部。对应的，线 圈托板8设置在低压线圈2与高压线圈3的底部，与线圈压板7上下对应。通过线圈压板7与线圈托板8可将低压线圈2及高压线圈3从上下两个方向上压紧固定。线圈压板7与线圈托板8可通过紧固件与上夹件及下夹件连接。

为了保证低压线圈2与铁芯1及高压线圈3之间的绝缘性，在铁芯1与低压线圈2之间设置低压绝缘筒9，在低压线圈2与高压线圈3之间设置高压绝缘筒10，在高压线圈最外侧设置高压线圈外围屏11。低压绝缘筒与高压绝缘筒均可由绝缘纸构成，低压绝缘筒可实现低压线圈对铁芯的绝缘，高压绝缘筒可实现高压线圈对于低压线圈的绝缘，高压线圈外围屏可以提高高压线圈外侧的绝缘强度。

为了保证低压线圈与高压线圈中的热量迅速散发，本发明提供的六氟化硫气体绝缘变压器还具有散热结构。

具体的，在低压绝缘筒9上横向连接多根低压线圈内导向12。低压线圈内导向12一端与低压绝缘筒9连接，另一端插在低压线圈2内部，多根低压线圈内导向相互平行。在高压绝缘筒上10上横向连接低压线圈外导向13。低压线圈外导向13一端与高压绝缘筒10连接，另一端插在低压线圈2内部，多根低压线圈外导向相互平行。

在高压绝缘筒10上横向连接多根相互平行的高压线圈内导向14，高压线圈内导向14一端插在高压绝缘筒10上，另一端插在高压线圈3内部；在高压线圈外围屏11上横向连接多根相互平行的高压线圈外导向15，高压线圈外导向15一端插在高压线圈外围屏11上，另一端插在高压线圈3内部。高压线圈内导向与高压线圈外导向可将高压线圈产生的热量散发。

对应的，在气箱4的外侧设置有气体散热器16，可将气箱4本身产生的热量散发。

本发明提供的六氟化硫气体绝缘变压器的散热过程如下：

低压线圈内导向与低压绝缘筒接触，低压线圈外导向与高压绝缘筒接触，同时低压线圈内导向与低压线圈外导向均插入到低压线圈内部。该结构可以使气箱内气体在低压线圈内沿低压线圈内导向、低压线圈外导、低压绝缘筒及高压绝缘筒之间成曲折形流动，从而更好地将低压线圈内的热量通过气体带出来，提高低压线圈的散热能力；

同理，高压线圈内导向与高压绝缘筒接触，高压线圈外导向与高压线圈外围屏接触，同时高压线圈内导向及高压线圈外导向均插在高压线圈内。该结构可以使气体在高压线圈内成曲折形流动，提高高压线圈的散热能力。

低压线圈及高压线圈产生的热量最终使气箱内气体温度升高，此时气箱内气体循环方式为：气箱底部的冷气体经过低压线圈及高压线圈，在低压线圈及高压线圈处吸收热量，气体温度上升；热的气体从低压线圈及高压线圈顶部排出去；气箱顶部的气体温度较高，气体散热器的底部设置在气箱内，通过气体散热器可将顶部高温气体散热；散热后的冷却气体被再次输送至气箱底部，进入下一循环。

在气箱4的箱盖上还安装有突发压力继电器17，突发压力继电器17端部固定在箱盖上，尾部插入至气箱4的内部。变压器在运行过程中内部出现故障时可通过突发压力继电器发出相关的跳闸信号给用户。在气箱4的箱盖上还设置有与用户端连接的高压绝缘套管18及低压绝缘套管19。无励磁分接开关20安装在箱盖上，实现对变压器电压的调节。端子箱21安装在气箱外侧，实现将变压器二次信号进行汇集，以方便用户线的统一连接。温度计22实现对变压器运行过程中温度的监测，异常时发出相关的报警及跳闸信号

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。