專利名稱：一種10kv及20kv兩用單相卷鐵芯變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種配電變壓器，具體涉及一種兩用單相巻鐵芯變壓器， 該兩用單相巻鐵芯變壓器是指可適用于兩種輸入電壓的單相巻鐵芯變壓器。
背景技術(shù)：
配電變壓器是低壓配電系統(tǒng)中的 一個重要部件，它的結(jié)構(gòu)和性能不僅關(guān)系 到用戶的使用，而且還直接影響電網(wǎng)的效率和性能。傳統(tǒng)配電變壓器的鐵芯 均由硅鋼片疊積成。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們生活水平的日益提高，該傳 統(tǒng)配電變壓器暴露出了線路損耗大、空栽損耗大、運行噪音大及鐵芯制作工 藝復(fù)雜等弊病.為克服傳統(tǒng)變壓器的上述弊病，本專利申請人曾于2000年12 月11日申請了專利號為00261895.8，名稱為《單相卷鐵芯變壓器》的實用新 型專利，在專利中公開了一種新型的巻鐵芯變壓器，該變壓器的特點在于其 鐵芯，其鐵芯是由一種厚度、 一種規(guī)格的長條狀導(dǎo)磁帶巻繞成封閉的導(dǎo)磁體 回路構(gòu)成。多年來，該種巻鐵芯變壓器受到了廣泛地推廣和使用，并在單相 基礎(chǔ)上發(fā)展出了三相的變壓器，經(jīng)實踐證明巻鐵芯變壓器具有空栽損耗小、 噪音小、減強度高等優(yōu)點，是一只節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。
我國配電電壓一直是IOKV，該電壓系列還^JF;^按照當(dāng)時蘇聯(lián)國家標(biāo) 準(zhǔn)建立的，并一直延用至今。93年由于蘇州新加坡工業(yè)園區(qū)的建立，逐步引 入20KV電壓等級作為配電電壓，目前已運行15年，運行情況正常。作為20KV 電壓等級配電電壓具有下列優(yōu)點
1、 節(jié)約能源.輸送同樣容量的電力時，20KV等級的電流僅為IOKV等級 的50% ，根據(jù)線路損耗與電流平方成正比的原貝，J。20KV線路的損耗僅為10KV 線路損耗的25%，可大量節(jié)約能耗。
2、 相同電壓強的情況下20KV可比10KV輸i!U巨離大一倍
3、 20KV是中性點接地系統(tǒng)對于架空線來說對居民的人身安全比IOKV更 可靠.
由于上述優(yōu)點江蘇省電力公司決定在江蘇地區(qū)逐步推廣20KV配電電壓的 架空線路。
要使10KV配電線路升壓為20KV配電線路必須更換原10KV配電線路的 設(shè)備造成大量投資的浪費，特別是配電變壓器是配電線路的主要設(shè)備，不但 價格昂貴，同時更換時還必須停電，造成電力中斷，影響國計民生。故順應(yīng)上述形勢，設(shè)計出一種具有10KV、 20KV兩種電壓均可使用的單相配電變壓 器已是當(dāng)前電力生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急.
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種兩用單相巻鐵芯變壓器，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存 在無法通用于IOKV、 20KV兩種輸入電壓，當(dāng)配電線路^從10KV升壓為20KV 時需要更換，通用性差的技術(shù)問題.
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種10KV及20KV兩 用單相巻鐵芯變壓器，包括箱體、鐵芯、初級繞組及次級繞組；所述鐵芯由 長條狀導(dǎo)磁帶巻繞成封閉的導(dǎo)磁體回路構(gòu)成，初級繞組分為匝數(shù)相同的第一 初級繞組和第二初級繞組；所述第 一初級繞組和笫二初級繞組的兩端均連接 至一雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)上，經(jīng)雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)接電源，構(gòu)成兩初級繞組串 并聯(lián)切換結(jié)構(gòu)'
上述方案中，所述雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)將第一初級繞組、第二初級繞組連接 成串聯(lián)和并聯(lián)可切換的結(jié)構(gòu)，具體有多種形式，最佳最簡單結(jié)構(gòu)是所述雙 刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)具有依次排列的笫一側(cè)旁端子、第一中位端子、第二側(cè)旁端 子、第二中位端子和第三側(cè)旁端子，第一中位端子連接動觸頭與第一側(cè)旁端 子、第二側(cè)旁端子切換配合；第二中位端子連接動觸頭與第二側(cè)旁端子、第 三側(cè)旁端子切換配合；所述第一初級繞組連接在第一側(cè)旁端子和第二側(cè)旁端 子之間，第二初級繞組連接在笫一中位端子和第二中位端子之間；并且，第 一側(cè)旁端子和第二中位端子上接電源。
另一種，雙刀雙擲開關(guān)也可采用類似于兩個單刀單擲開關(guān)的結(jié)構(gòu)，其共有 六個接線端子，將其中的兩側(cè)旁端子連接起來即可.
上述方案中，次級繞組可以也分為第一次級繞組和第二次級繞組，第一次 級繞組和第二次級繞組的一端相連M地構(gòu)成單相三線制出線，輸出+220V、 -220V供給兩個用戶；也可以將笫一次級繞組和第二次級繞組獨立出線。
上述方案中，變壓器絕緣要求按IEC20KV變壓器i殳計，變壓器噪音、試 驗符合IEC相應(yīng)的規(guī)定。
上述方案中，可根據(jù)需要再加設(shè)防雷保護裝置、壓力釋放保護裝置、磁力 開關(guān)、電纜接插件等，
本實用新型設(shè)計及工作原理是申請人利用20KV電壓恰好為10KV電壓 的1倍，將配電變壓器初級繞組設(shè)計成兩個匝數(shù)相同的對應(yīng)于10KV的第一 初級繞組和第二初級繞組；然后用一雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)將第一初級繞組和第二級繞組連接成串聯(lián)并聯(lián)可切換結(jié)構(gòu),來滿足輸入電壓10KV和20KV的變化。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點
1、 由于本實用新型采用 一雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)將笫一初級繞組和笫二初級 繞組連接成串聯(lián)并聯(lián)可切換結(jié)構(gòu)，以第 一初級繞組和第二初級繞組串并聯(lián)的 切換來適應(yīng)于輸入電壓10 KV和20 KV兩種情況，通用性強。
2、 利用了本實用新型，當(dāng)電網(wǎng)配電電壓從10KV升壓至20KV過程中， 無需將配電電壓器整體更換，避免了升壓過程中設(shè)備大折大換，節(jié)約了施工 費用。
3、 利用了本實用新型，當(dāng)電網(wǎng)配電電壓從10KV升壓至20KV過程中， 無需將配電電壓器整體更換，只要操作下雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)即可，操作時間 只要數(shù)分鐘，縮短了停電時間，大大降低了停電帶來的經(jīng)濟損失.


附圖1為本實用新型用于輸入電壓10KV時的等效結(jié)構(gòu)示意附圖2為本實用新型用于輸"入電壓20KV時的等效結(jié)構(gòu)示意附圖3為本實用新型初級側(cè)電氣原理圖.
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述
實施例參見附圖1 ~附圖3所示， 一種10KV及20KV兩用單相巻鐵芯 變壓器，它為一油浸式變壓器，包括箱體、箱體填充的油料、鐵芯、初級繞 組AX及次級繞組ax;所述鐵芯由長條狀硅鋼帶巻繞成封閉的矩形導(dǎo)磁體回 路構(gòu)成，矩形導(dǎo)磁體的四個角為圃角，導(dǎo)磁M截面為圃形，并由多級呈階 梯變化的硅鋼帶繞組截面構(gòu)成；多級呈階梯變化的硅鋼帶繞組截面為對稱結(jié) 構(gòu)，且所述同級硅鋼帶繞組截面相同。
參見附圖3所示，上述導(dǎo)磁體回路中設(shè)有兩段直道繞線柱，初級繞組AX 分為匝數(shù)相同的第一初級繞組和第二初級繞組A2X2，笫一初級繞組 和第二初級繞組A2 X2各繞制在一直道繞線柱上；所述第一初級繞組和 第二初級繞組A2X2的兩端均連接至一雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K上，經(jīng)雙刀雙擲轉(zhuǎn) 換開關(guān)K接電源，構(gòu)成兩初級繞組串并聯(lián)切換結(jié)構(gòu)。具體見附困3所示，變 壓器初級側(cè)結(jié)構(gòu)為上述雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K具有依次排列的第一側(cè)旁端子 1、第一中位端子2、第二側(cè)旁端子3、第二中位端子4和第三側(cè)旁端子5，第一中位端子2連接動觸頭與第一側(cè)旁端子1、第二側(cè)旁端子3切換配合；第二 中位端子4連接動觸頭與第二側(cè)旁端子3 、笫三側(cè)旁端子5切換配合；所述 第一初級繞組AiXi連接在第一側(cè)旁端子1和第二側(cè)旁端子3之間，第二初級 繞組A2X2連接在第一中位端子2和第二中位端子4之間；并且，第一側(cè)旁端 子l和第二中位端子4上接輸入電源。
本實施例還可以M各種需要，配置避雷保護、磁力開關(guān)、電纜接插件、 過電流保護等功能部件。
本實用新型工作時，狀態(tài)分析如下
1) 當(dāng)配電電壓為10KV時，將第一初級繞組AiXi和第二初級繞組A2X2 相并聯(lián)如附圖l所示，此情況下
U1/U2=ω1/ω2=10KV/220V
其中，U1為初級側(cè)輸入電壓，U2為次級側(cè)輸出電壓，ω1為第一初級繞組
和笫二初級繞組A2X2的匝數(shù)，ω2為次級繞組ax的匝數(shù)。 初級側(cè)總電流I產(chǎn)2x每個初級繞組的電流llM
變壓器的容量S-U山，S=10KVx2I1)
2) 當(dāng)配電電壓為20KV時，將第一初級繞組AiXi和笫二初級繞組A2X2 相串聯(lián)如附圖2所示，此情況下
U1/U2=2ω1/ω2=10KV/220V
其中，U1為初級側(cè)輸入電壓，U2為次級側(cè)輸出電壓，ω1為第一初級繞組
AX和第二初級繞組A2X2的匝數(shù)，ω2為次級繞組ax的匝數(shù)。 初級側(cè)總電流I產(chǎn)每個初級繞組的電流Ilw 變壓器的容量S-U山，S=20KVxllM
從上述1 )、 2 )兩情況的分析，我們可看出，無論工作在10KV還是20 KV 下，變壓器的容量S均是相同的.
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實 用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都 應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種10KV及20KV兩用單相卷鐵芯變壓器，包括箱體、鐵芯、初級繞組(AX)及次級繞組(ax)；所述鐵芯由長條狀導(dǎo)磁帶卷繞成封閉的導(dǎo)磁體回路構(gòu)成，初級繞組分為匝數(shù)相同的第一初級繞組(A1X1)和第二初級繞組(A2X2)；其特征在于所述第一初級繞組(A1X1)和第二初級繞組(A2X2)的兩端均連接至一雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)(K)上，經(jīng)雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)(K)接電源，構(gòu)成兩初級繞組串并聯(lián)切換結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的10KV及20KV兩用單相巻鐵芯變壓器，其特 征在于所述雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)(K)具有依次排列的第一側(cè)旁端子(1)、第 一中位端子(2 )、第二側(cè)旁端子(3 )、第二中位端子(4)和第三側(cè)旁端子(5 )， 第一中位端子(2)連接動觸頭與第一側(cè)旁端子(1)、第二側(cè)旁端子(3)切 換配合；第二中位端子(4)連接動觸頭與第二側(cè)旁端子(3)、第三側(cè)旁端子(5)切換配合；所述第一初級繞組(A1X》連接在第一側(cè)旁端子(1)和第 二側(cè)旁端子(3)之間，第二初級繞組(A2 X2)連接在第一中位端子(2)和 第二中位端子(4)之間；并且，第一側(cè)旁端子(1)和笫二中位端子(4)上 接電源。
專利摘要一種10KV及20KV兩用單相卷鐵芯變壓器，包括箱體、鐵芯、初級繞組及次級繞組；所述鐵芯由長條狀導(dǎo)磁帶卷繞成封閉的導(dǎo)磁體回路構(gòu)成，初級繞組分為匝數(shù)相同的第一初級繞組和第二初級繞組，其特征在于所述第一初級繞組和第二初級繞組的兩端均連接至一雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)上，經(jīng)雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)接電源，構(gòu)成兩初級繞組串并聯(lián)切換結(jié)構(gòu)。本實用新型以第一初級繞組和第二初級繞組串并聯(lián)的切換來適應(yīng)于輸入電壓10KV和20KV兩種情況，通用性強。
文檔編號H01F27/40GK201181633SQ20082003149
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者司道浩, 鏗 姚 申請人:姚 鏗;陳玉書;陳 慶;沈向東