[发明专利]特大容量三相发电机变压器

说明书

技术领域

本发明属于变压器领域，涉及一种特大容量三相发电机变压器。

背景技术

在电力部门行业标准DL-5000-2000《火力发电厂设计技术规程》规定：“与容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器，若不受运输条件的限制，宜选用三相变压器。与容量为600MW机组单元连接的主变压器，应综合运输和制造条件，经过经济和技术比较后，选用单相或三相变压器。”对于与300MW发电机组配套的370MVA及以上的变压器，我们通常称之为“特大容量发电机变压器”。

特大容量发电机变压器，制成三相变压器与制成单相变压器组成的三相变压器组相比，在经济及技术两方面，占有如下所述的明显优势：

①三相变压器效率高，在同等负载损耗下且使用同等材质的硅钢片时，三相变压器比单相变压器组的空载损耗要低20％左右；

②三相变压器占用场地小，有利于当今用地日趋紧张的电厂规划布置，节省了大量的土地资源和土建费用；

③三相变压器绝缘油的渗漏点少，三相变压器比3台单相变压器组检修和维护费用少，产品维护更方便；

④三相变压器避免了单相变压器必须使用离相封闭母线完成联结组别的连接，可节约大量离相封闭母线；

⑤单相变压器在实际运行中存在三相不平衡时，可能会产生磁振荡，存在事故隐患；

⑥三相变压器的制造成本低20％以上，可以显著降低电厂的一次性投资。

因此，三相变压器结构是特大容量发电机变压器的首选型式。但运输问题是选用三相变压器必须考虑的关键因素。运输大容量变压器尤其是360MVA及以上容量的变压器，困难很大，主要受运输质量、高度和宽度等因素的影响，其中运输高度通常是最主要的因素。

运输方式通常有铁路运输、公路运输和水路运输这三种。铁路运输受桥梁、铁路承重及铁路涵洞等因素的限制；公路运输则受桥梁、路基、运输车辆等因素的限制；电厂建在江边或海边时，可采用海运或水运，但考虑制造厂到临近海港的运输条件，阶段性的公路或铁路运输通常仍然难以避免。以公路运输为例，在许多桥梁及隧道，均有4.5～4.8米的高度限制，而当采用常规的线圈排列结构(如附图2所示)时，变压器的高度很难满足要求；以当前国内大型厂商制造的SFP10-370000/220变压器为例，采用常规结构时，其油箱内腔净高度已接近3.9米，加上箱底承重钢结构高度，再考虑运输车辆本体的高度，总高度可能已经超限，当容量更大时情况更甚；这将使得公路或铁路运输过程中采取其它辅助措施，导致运输成本增加。因此，对于特大容量三相发电机变压器，降低其运输高度具有非常重要的现实意义。

另外，当特大容量发电机变压器采用三相一体的结构时，由于这种变压器的容量常达370MVA及以上，而低压侧即发电机侧输出电压电压一般为20千伏左右，其电流达到上万安培；低压侧的接法通常是三角形接法，需要将低压线圈首末端的出头均引接至油箱上部的低压套管升高座中；当采用常规的线圈排列结构(如附图2所示)时，低压线圈末端B出头在线圈下部，当通过铜管或铜排向油箱上部低压升高座引接的过程中，如此巨大的载流导体，将在其经过的区域产生不可忽视的漏磁效应，在邻近的钢结构件中将产生高达数十千瓦级的附加杂散损耗及引起结构件的明显发热，为抑制这种附加的损耗或过热则需使用大面积的低磁钢板、加厚磁屏蔽或加大引线到油箱的距离等手段，而这些手段效果并不彻底且将明显增加三相变压器的制造成本。因此，低压特大电流引线的漏磁抑制问题是影响特大容量三相发电机变压器经济性的重要因素。

因此，有必要研究一种适用于特大容量三相发电机变压器的新型结构，既能显著降低变压器运输高度，又能很好地解决低压特大电流引线的漏磁抑制问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种既能显著降低变压器运输高度，又能很好地解决低压特大电流引线的漏磁抑制问题的特大容量三相发电机变压器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种特大容量三相发电机变压器，包括铁心、低压线圈和高压线圈，其改进点在于：所述低压线圈分为两个等匝数的串联分支，分别为，第一低压线圈分支和第二低压线圈分支；铁心、第一低压线圈分支、第二低压线圈分支和高压线圈由内而外依次排列。

低压线圈的两个串联分支第一低压线圈分支和第二低压线圈分支均为采用自粘性换位导线绕制的双层多螺旋结构，且为一体性卷绕制成，第一低压线圈分支和第二低压线圈分支之间由油隙撑条和绝缘筒分隔。

低压线圈的首端与末端的线圈出头均在低压线圈上部。

低压线圈的总匝数为偶数匝。