《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》是特變電工瀋陽變壓器集團有限公司於2009年6月26日申請的專利，該專利的申請號為2009100122671，公布號為CN101930831A，授權公布日為2010年12月29日，發明人是王健、李桂苹、孫勇、馬志凱。
《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》涉及一種抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，增大變壓器鐵心疊片的接縫寬度，具體為：根據預留的疊片接縫寬度、鐵心截面、柱間距及窗高計算每一級疊片的寬度及高度；按上述計算得到的疊片寬度及高度進行疊片的剪下；將各疊片按每一級的順序兩片一疊，按級交替放置於鐵心框架上；所有疊片疊好後，將各級疊片固緊。該發明有效降低了直流偏磁電流對變壓器的危害，進而降低了受直流偏磁影響的變壓器對電力系統造成的影響和危害。
2016年12月7日，《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種抑制直流偏磁的換流變壓器
- 公布號：CN101930831A
- 授權日：2010年12月29日
- 申請號：2009100122671
- 申請日：2009年6月26日
- 申請人：特變電工瀋陽變壓器集團有限公司
- 地址：遼寧省瀋陽市鐵西區北二中路18號
- 發明人：王健、李桂苹、孫勇、馬志凱
- Int.Cl.：H01F27/26(2006.01)I、H01F27/24(2006.01)I、H01F41/02(2006.01)I
- 代理機構：瀋陽科苑專利商標代理有限公司
- 代理人：李曉光
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
由於直流輸電網、地磁變化等因素，變壓器中性點地電位升高，引起直流偏磁電流經中性點進入變壓器線圈，造成變壓器勵磁電流半波飽和。
變壓器繞組在無直流情況下，空載電流工作在鐵心磁化曲線Φ（t）的線性段，此時，勵磁電流基本上為正弦波形或近似為正弦波形的對稱狀態，如圖1中（c）中的實線所示。而在直流電流偏磁作用下，使得空載勵磁電流在鐵心磁化曲線Φ（t）上發生偏移，其中的半波工作在飽和區域，出現尖頂，勵磁電流的波形由原來的對稱變為不對稱，如圖1中（c）的虛線所示。
由於鐵心發生半波飽和，大量過飽和的磁鏈在鐵心外閉合，勵磁電流出現嚴重畸變，變壓器本身會出現空載損耗提高、振動加劇、噪音升高，還會引起變壓器鐵心、金屬結構件、油箱等局部過熱，甚至絕緣受損等一系列危害，嚴重時危害電力系統，甚至造成電網的崩潰。
發明內容
專利目的
《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》要解決的技術問題是提供一種可降直流偏磁影響的抑制直流偏磁的換流變壓器。
技術方案
《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》的實現方法，增大變壓器鐵心疊片的接縫寬度，具體為：根據預留的疊片接縫寬度、鐵心截面、柱間距及窗高計算每一級疊片的寬度及高度；按上述計算得到的疊片寬度及高度進行疊片的剪下；將各疊片按每一級的順序兩片一疊，按級交替放置於鐵心框架上；所有疊片疊好後，將各級疊片固緊。
所述接縫寬度不小於公差，不大於相鄰兩級疊片的接縫中心距；所述接縫為鐵心的上軛與主柱及旁柱之間的接縫；所述接縫為鐵心的下軛與主柱及旁柱之間的接縫；所述接縫為鐵心的上軛與主柱、旁柱之間的接縫以及鐵心的下軛與主柱、旁柱之間的接縫；所述各級疊片固緊為：在各級疊片上設定定位孔，將穿心螺桿穿置於定位孔中；所述各級疊片固緊為：各級疊片通過粘合劑粘合；所述各級疊片固緊為：各級疊片通過綁帶綁緊；所述接縫的級數為1～6。
有益效果
1.有效降低了直流偏磁電流對變壓器的危害。《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》方法通過預留鐵心疊片接縫處寬度的方式增加了直流電流產生直流偏磁磁通的磁阻，增加了變壓器鐵心的空載電流，從而降低變壓器的直流偏磁程度，包括減輕變壓器振動加劇、噪音升高的現象，減輕變壓器鐵心、金屬結構件、油箱等局部過熱，甚至絕緣受損的現象。
2.有效降低了對電力系統造成的危害。由於降低了直流偏磁電流對變壓器造成的危害，進而降低了受直流偏磁影響的變壓器對電力系統造成的影響和危害。
附圖說明
圖1為2009年6月前技術中直流電流對變壓器勵磁電流的影響曲線圖；
圖2A為《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》第一個實施例接縫位置的主視圖；
圖2B為圖2A的B-B剖視圖；
圖2C為圖2A的A-A剖視圖；
圖2D為圖2A的D-D剖視圖；
圖2E為圖2A的E-E剖視圖；
圖3A為《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》第二個實施例接縫位置的主視圖；
圖3B為圖3A的B-B剖視圖；
圖3C為圖3A的A-A剖視圖；
圖3D為圖3A的D-D剖視圖；
圖3E為圖3A的E-E剖視圖。
技術領域
《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》涉及變壓器製造技術領域，具體地說是一種用於各種容量下的抑制直流偏磁的換流變壓器。
權利要求
1.《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》的實現方法，其特徵在於：增大變壓器鐵心疊片的接縫寬度，具體為：根據預留的疊片接縫寬度、鐵心截面、柱間距及窗高計算每一級疊片的寬度及高度；按上述計算得到的疊片寬度及高度進行疊片的剪下；將各疊片按每一級的順序兩片一疊，按級交替放置於鐵心框架上；所有疊片疊好後，將各級疊片固緊。
2.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述接縫寬度不小於公差，不大於相鄰兩級疊片的接縫中心距。
3.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述接縫為鐵心的上軛（2）與主柱（1）及旁柱（2）之間的接縫。
4.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓的實現方法器，其特徵在於：所述接縫為鐵心的下軛（4）與主柱（1）及旁柱（2）之間的接縫。
5.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述接縫為鐵心的上軛（2）與主柱（1）、旁柱（2）之間的接縫以及鐵心的下軛（4）與主柱（1）、旁柱（2）之間的接縫。
6.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述各級疊片固緊為：在各級疊片上設定定位孔（7），將穿心螺桿（8）穿置於定位孔（7）中。
7.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述各級疊片固緊為：各級疊片通過粘合劑粘合。
8.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述各級疊片固緊為：各級疊片通過綁帶綁緊。
9.按權利要求1所述的抑制直流偏磁的換流變壓器的實現方法，其特徵在於：所述接縫的級數為1～6。
實施方式
《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》方法套用於鐵心帶旁柱的心式變壓器中，主要體現在增大變壓器鐵心疊片的接縫寬度方面，具體為：根據預留的疊片接縫寬度、鐵心截面、柱間距及窗高計算每一級疊片的寬度及高度；按上述計算得到的疊片寬度及高度進行疊片的剪下；將各疊片按每一級的順序兩片一疊，按級交替放置於鐵心框架上；所有疊片疊好後，將各級疊片固緊。
所述接縫寬度不小於公差，不大於相鄰兩級疊片的接縫中心距。
- 實施例1
如圖2A～2E所示，該實施例中的鐵心為單相四柱，包括兩個主柱1、兩個旁柱2、三個上軛3、三個下軛4。外形與普通的單相四柱鐵心相似。該實施例中的關鍵位置——增大的接縫位置設在上軛3與主柱1、上軛3與旁柱2之間（也適用於其他位置，如下軛4與主柱1、下軛4與旁柱2之間）。增大的接縫數量（該實施例中為4個）為總接縫數（該實施例中為8個）的一半，也適用於全部接縫位置採用增大的接縫。該實施例中的鐵心採用二級接縫，（也適用於三～六級接縫）。該實施例在鐵心片上設定了定位孔7，以保證柱與軛之間的關鍵位置——增大的接縫控制在所需要的尺寸範圍內。
圖2D為圖2A的D-D方向的剖視圖，是《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》的關鍵位置——增大的接縫位置示意圖。圖2D為圖2A的E-E方向的剖視圖，是常規的接縫位置示意圖。兩者對比可以看到，D-D關鍵位置的縫隙設計成一定的距離。此距離遠大於E-E位置的工藝允許縫隙。其餘圖中，圖2C為圖2A的A-A方向的剖視圖，是鐵心主柱截面圖，圖2B為圖2A的B-B方向剖視圖（或C-C方向剖視後的旋轉圖），是鐵心上軛（或旁柱）截面圖，圖中還標出了鐵心片接縫的一級接縫5、二級接縫6所在位置以及定位孔7、穿心螺桿8的位置示意圖。
鐵心由片寬不等的若干級鐵心片組成，每級疊片根據主柱1、旁柱2、上下軛3和4的相對位置（包括接縫寬度、鐵心截面、柱間距及窗高計算）計算疊片的片型尺寸，裁剪的時候按照二級接縫每級裁出兩種片型。然後按照順序將各級鐵心疊片疊積起來。
該實施例中的鐵心疊片採用兩片一疊，一級接縫5和二級接縫6交替放置。疊片過程中保證鐵心片在設計的關鍵位置——增大的接縫位置留出規定的接縫寬度，該接縫寬度應該不小於公差，不大於相鄰兩級疊片的接縫中心距。該實施例為5毫米。
該實施例使用定位孔7來保證鐵心片位置的正確，所有級的疊片疊好後，用穿心螺桿8定位。如果線圈套裝需要將上軛拆除，線圈套裝後，上軛還要放置在原來的位置，並保證規定的縫隙。對於不疊上軛的鐵心，線上圈套裝後再插上軛時，也要保證規定的縫隙寬度。
《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》的技術要點在於在換流變壓器中增加換流變壓器產生直流偏磁磁通的磁阻，即在鐵心結構中的部分或全部接縫處，增加接縫位置縫隙的寬度。由於增加了變壓器鐵心接縫位置的縫隙距離，增加了變壓器直流電流產生直流偏磁磁通的磁阻，也增加換流變壓器空載電流，從而降低變壓器的直流偏磁程度，達到降低直流偏磁電流對變壓器造成直流偏磁影響的危害的有益效果。
- 實施例2
如圖3A～3E所示，與實施例1的不同之處在於，鐵心為單相三柱，包括一個主柱1、兩個旁柱2、兩個上軛3、兩個下軛4，接縫數量為6個，全部採用增加寬度的方式。鐵心疊片仍採用兩片一疊，一級接縫5和二級接縫6交替放置，各級疊片的固緊仍採用定位孔7與穿心螺桿8相結合的形式。
根據各類換流變壓器工藝要求的不同，各級疊片可以分別採用1～6級接縫交替放置，各級疊片也可以採用粘合劑粘合或綁帶綁緊的固緊方式。
榮譽表彰
2016年12月7日，《一種抑制直流偏磁的換流變壓器》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
