一种用于大型船用码头供电多电压双频率干式变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及到一种用于大型船用码头供电多电压双频率干式变压器。


背景技术：

2.随着经济的快速发展，为了有效解决日益突出的环境问题，降低交通运输行业的能源消耗和污染物排放量已成为治理环境的重要手段。其中海洋运输在交通运输行业中占据重要地位，因此积极采取措施做好船舶的节能减排工作，对于促进整个交通运输行业的节能减排以及减轻港口地区的空气污染具有重要意义。
3.大型船舶靠港时通常使用燃油制品发电来满足船舶用电需求，燃油在燃烧过程中会产生大量硫化物和氮氧化物，对周边环境造成污染。因此，采用陆地电源对靠岸船舶供电来满足船舶用电需求，从而达到节能、减排、降噪和提高经济效益的目的。由于世界各国船型不同，现阶段各国船舶需求的电网规格主要为：400v/50hz、440v/60hz、690v60hz、6.6kv/60hz、6kv/50hz、11kv60hz。
4.岸用电源对船舶的供电方式主要有：
5.低压岸电/低压船舶：利用低压变频器400v/440v上船(高-低-低)；
6.低压岸电/高压船舶：利用低压变频器400v/440v上船(高-低-高)；
7.高压岸电/高压船舶：利用高压变频器6kv/6.6kv/11kv上船(高-高)。
8.比如，港口岸电电网频率为50hz，供电电压为10kv时，为满足上述要求，就需要对港口变电站中的电源进线电压等级、电压频率转换，从而适用于船舶供电。其中，利用变压变频技术实现电压等级、电压频率转换就需要使用到变频变压器。
9.传统变压器的电压一般只分进线和出线各一组电压，适用性较差，现有的一种干式变压器一次绕组进线电压为0.6kv，二次出线电压为了满足给不同国家的船舶供电，需要输出6kv(50hz)电压，6.6kv(60hz)电压，而传统变压器无法满足，而且，在某些情况下，比如电网线路损耗，变压器输出的电压可能会与额定电压存在出入，导致船舶接入的电压存在误差，长时间便会对船舶造成不良影响。
10.因此，存在待改进之处，本实用新型提出一种双频率干式变压器，用于大型船用码头供电，可在规定的范围内输出多种电压，适用性强。


技术实现要素：

11.针对现有技术所存在的不足，本实用新型目的在于提出一种用于大型船用码头供电多电压双频率干式变压器，具体方案如下：
12.一种用于大型船用码头供电多电压双频率干式变压器，所述变压器包括铁芯、初级线圈绕组、次级线圈绕组，所述初级线圈绕组的进线电压为0.6kv，所述次级线圈绕组设有六个绕组；
13.第一个绕组上，线圈匝数对应为0的位置连接有头部接线端子；
14.第二个绕组以及第三个绕组上配合连接有用于调节所述变压器输出不同档位的电压的分接接线端子组；
15.第四个绕组上，线圈匝数对应为0的位置连接有电压选择端子一，沿着线圈匝数减小的方向的一个位置连接有电压选择端子二；
16.第五个绕组上，圈匝数对应为0的位置连接有电压选择端子三；
17.第六个绕组上，线圈匝数对应为最大的位置连接有尾部接线端子，且沿着线圈匝数减小的方向的一个位置连接有测量取样端子；
18.所述电压选择端子一、电压选择端子三连接时，变压器的电压为6.6kv，60hz；
19.所述电压选择端子二、电压选择端子三连接时，变压器的电压为6kv，50hz。
20.进一步的，第二个绕组上，沿着线圈匝数逐渐减小的方向的三个位置分别连接有分接接线端子一、分接接线端子二、分接接线端子三；
21.第三个绕组上，沿着线圈匝数逐渐减小的方向的三个位置分别连接有分接接线端子四、分接接线端子五、分接接线端子六。
22.进一步的，所述分接接线端子一、分接接线端子六分别对应所述对应第二个绕组、第三个绕组上线圈匝数为0的位置。
23.进一步的，当变压器的额定电压为6.6kv，相对于额定电压；
24.所述分接接线端子一、分接接线端子六连接时所对应的分接范围为+5％；
25.所述分接接线端子一、分接接线端子五连接时所对应的分接范围为+2.5％；
26.所述分接接线端子二、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-2.5％；
27.所述分接接线端子三、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-5％。
28.进一步的，当变压器的额定电压为6kv，相对于额定电压；
29.所述分接接线端子一、分接接线端子六连接时所对应的分接范围为+5.5％；
30.所述分接接线端子一、分接接线端子五连接时所对应的分接范围为+2.75％；
31.所述分接接线端子二、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-2.75％；
32.所述分接接线端子三、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-5.5％。
33.进一步的，所有接线端子通过设置连接引线与六个绕组连接。
34.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
35.(1)此变压器输出有三组电压，其中两组都能满容量运行，便于船用码头根据需求接入，一组为测量用取样电压，通过对取样电压的实时监测，以保证输出电压的准确性。而且，分接接线端子组的设置，在设定好变压器的频率以及额定电压后，通过改变接入的两个分接接线端子，就可以改变变压器的分接头档位，从而能够微调变压器的输出电压的高低，从而保持输出电压在规定的范围内，提高变压器的适用性。
36.(2)此变压器结构合理，布局精妙，电磁计算精确，能满足不同电压下的温升、阻抗、变比要求，以及不同频率下的铁心损耗及磁感应强度要求。
附图说明
37.图1为本实用新型的变压器中次级线圈绕组的结构示意图；
38.图2为沿图1中m-m剖开的剖面示意图；
39.图3为沿图1中n-n剖开的剖面示意图；
40.图4为展示接线端子序号的简化示意图；
41.图5为铁芯、初级线圈绕组、次级线圈绕组的示意图。
42.附图标记：1、铁芯；2、次级线圈绕组；3、连接引线；4、初级线圈绕组。
具体实施方式
43.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
44.现有技术中，为满足对不同国家的船舶供电，需要对港口变电站中的电源进线电压等级、电压频率转换，本实用新型针对6.6kv/60hz、6kv/50hz这两种为满足各国船舶需求的电网规格，提出一种用于大型船用码头供电多电压双频率干式变压器，通过该种干式变压器，输出能提供给大型船舶使用的额定电压。
45.一般来说，变压器主要由硅钢片组成的铁芯1和环氧树脂浇注的线圈组成，线圈包括初级线圈绕组、次级线圈绕组2，初级线圈绕组对应输入电压、即进线电压，次级线圈绕组2对应输出电压，即出线电压。初级线圈绕组的进线电压为0.6kv，在电磁感应原理作用下，次级线圈绕组2的出线电压为满足给不同国家的船舶供电，需要输出6kv(50hz)电压，6.6kv(60hz)电压，同时还可输出一个0.69kv的测量取样电压。
46.相较于只能满足设置有进线和出线各一组电压的传统变压器，本实用新型的变压器能输出三组电压，其中两组都能满容量运行，一组为测量用取样电压，以保证输出电压的准确性。
47.如图1、5所示，对应的，次级线圈绕组2设有六个绕组。每个绕组的线圈匝数根据实际要求设定。为了实现输出不同的电压以及电气连接，以下具体阐述每个绕组上设置的接线位置，根据接线位置的不同，变压器所代表的功能不同。
48.如图2、3所示，从左向右的方向，可以看出，第一个绕组上，线圈匝数对应为0的位置连接有头部接线端子。
49.第二个绕组上，沿着线圈匝数逐渐减小的方向的三个位置分别连接有分接接线端子一、分接接线端子二、分接接线端子三。需要说明的是，线圈匝数每次减少的数量根据实际需求而定，不做具体限定。而且，分接接线端子一对应第二个绕组上线圈匝数为0的位置。
50.第三个绕组上，沿着线圈匝数逐渐减小的方向的三个位置分别连接有分接接线端子四、分接接线端子五、分接接线端子六。需要说明的是，线圈匝数每次减少的数量根据实际需求而定，不做具体限定。而且，分接接线端子六对应第三个绕组上线圈匝数为0的位置。
51.第四个绕组上，线圈匝数对应为0的位置连接有电压选择端子一，沿着线圈匝数减小的方向的一个位置连接有电压选择端子二。需要说明的是，线圈匝数减少的数量根据实际需求而定，不做具体限定。
52.第五个绕组上，圈匝数对应为0的位置连接有电压选择端子三。
53.第六个绕组上，线圈匝数对应为最大的位置连接有尾部接线端子，且沿着线圈匝数减小的方向的一个位置连接有测量取样端子。需要说明的是，线圈匝数减少的数量根据实际需求而定，不做具体限定。
54.其中，图4中的接线端子a(b,c)、x(y,z)为线圈起头和线圈收尾，对应头部接线端子、尾部接线端子；图中的接线端子d对应测量取样端子；接线端子11、12、13对应电压选择
端子一、电压选择端子二、电压选择端子三，当电压选择端子一、电压选择端子三连接时，变压器的电压为6.6kv，60hz；电压选择端子二、电压选择端子三连接时，变压器的电压为6kv，50hz；接线端子3-8分别对应分接接线端子一至分接接线端子六，不同分接端子连接时，二次电压输出对应不同。
55.在实际情况中，变压器输出的电压可能会与额定电压存在出入，比如由于变压器在电网中安装的位置不同，因为电网线路损耗等影响电压的因素存在，变压器所接受的输入电压也有不同。为了保证变压器二次输出电压满足额定值要求，就要根据变压器安装地点的实际输入电压，调整变压器分接头档位，因此，第二个绕组以及第三个绕组上的六个分接接线端子是用于调节变压器输出不同档位的电压的分接接线端子组，在设定好变压器的频率以及额定电压后，通过改变接入的两个分接接线端子，就可以改变变压器的分接头档位，从而能够微调变压器的输出电压的高低，从而保持输出电压在规定的范围内。
56.当变压器的额定电压需要设定为6.6kv，相对于额定电压，分接接线端子一、分接接线端子六连接时所对应的分接范围为+5％，此时输出的电压为6.93kv；分接接线端子一、分接接线端子五连接时所对应的分接范围为+2.5％，此时输出的电压为6.765kv；分接接线端子二、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-2.5％，此时输出的电压为6.435kv；分接接线端子三、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-5％，此时输出的电压为6.27kv。
57.当变压器的额定电压需要设定为6kv，相对于额定电压，分接接线端子一、分接接线端子六连接时所对应的分接范围为+5.5％，此时输出的电压为6.33kv；分接接线端子一、分接接线端子五连接时所对应的分接范围为+2.75％，此时输出的电压为6.165kv；分接接线端子二、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-2.75％，此时输出的电压为5.835kv；分接接线端子三、分接接线端子四连接时所对应的分接范围为-5.5％，此时输出的电压为5.67kv。
58.上述不同分接接线端子连接时，具体的参数信息以及接线端子编号见如下表格一。至于具体选择哪两个分接接线端子连接，根据实际需求来确定，本实施例中不做具体限制。
59.需要说明的是，如图1所示，所有接线端子通过设置连接引线3与六个绕组连接，连接引线3为现有技术中的常规产品。
60.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。