專利名稱：高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單相或三相飽和鐵心型超導(dǎo)故障限流器，適用于具有直流勵磁繞 組和交流工作繞組的高壓電磁設(shè)備中，尤其適用于高壓電網(wǎng)用單相或三相飽和鐵心型超導(dǎo) 故障限流器。
背景技術(shù)：
在利用絕緣油作為高壓絕緣和散熱介質(zhì)的一些電氣設(shè)備中，如飽和鐵心型超導(dǎo)故 障限流器，主要由電抗系統(tǒng)、直流控制系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)幾部分組成。其中電抗系 統(tǒng)由鐵心、交流工作繞組和直流勵磁繞組組成；低溫系統(tǒng)由低溫杜瓦和制冷機組成。交流工 作繞組與直流勵磁繞組以及接地部件的絕緣主要由絕緣油承擔(dān)。傳統(tǒng)油絕緣高壓設(shè)備(如 油浸式變壓器、電抗器等)的鐵心和所有繞組是全部浸于絕緣油中的，且共用油箱；作為容 器和骨架的油箱一般為金屬材料，便于可靠接地，有利于散熱。對于飽和鐵心型超導(dǎo)故障限流器因具有低溫系統(tǒng)_杜瓦，若將其置于油箱中，則 會在杜瓦和繞組間造成較大的溫度梯度差，在油溫較低的杜瓦周圍介質(zhì)分布、流動性不均 勻，絕緣油強度下降，造成電場偏高，電場分布不均勻；同時，低溫系統(tǒng)-杜瓦在油箱中的引 出線連接以及定期維護都存在很大困難；另外，交流工作繞組和鐵心以及直流控制繞組共 用油箱還存在絕緣油用量大，油箱體積龐大，運輸困難，現(xiàn)場裝配困難等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其采用僅將交流繞組置于油 箱中的方式，可以避免上述現(xiàn)有技術(shù)中所存問題的發(fā)生。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案一種高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，包括由鐵心繞組、制冷系統(tǒng)、直流控制回路和監(jiān)控 系統(tǒng)組成的超導(dǎo)限流器系統(tǒng)，其中，鐵心繞組包括單相或三相的鐵心、交流繞組和直流勵磁 繞組；還包括為超導(dǎo)限流器交流繞組提供絕緣的油箱單元；其中，僅有交流繞組置于油箱 單元內(nèi)。所述的油箱中設(shè)有內(nèi)筒，交流柱鐵心穿過內(nèi)筒，交流繞組套在對應(yīng)位置處的內(nèi)筒 上；內(nèi)筒外壁、箱底與外箱體的內(nèi)壁形成的空間內(nèi)盛有絕緣油。所述的油箱單元為一組獨立的油箱，油箱的數(shù)量與該鐵心繞組具有的交流繞組數(shù) 量一致；各交流繞組分別置于對應(yīng)油箱內(nèi)。所述的鐵心繞組為三相時，所述的油箱單元可以有三個獨立設(shè)置的油箱，各油箱 內(nèi)同時容置鄰接的兩個交流繞組；或所述的油箱單元有兩個獨立設(shè)置的油箱，各油箱內(nèi)同 時容置鄰接的三個交流繞組。所述的油箱單元是整體結(jié)構(gòu)式的夾壁油箱；油箱中對應(yīng)各交流繞組的位置分別設(shè) 置內(nèi)筒，各交流繞組套在對應(yīng)位置處的內(nèi)筒上。所述的油箱單元由箱體及箱蓋組合構(gòu)成。在箱體的側(cè)壁及箱蓋上設(shè)有若干交流繞
3組出線升高座、散熱器通孔及其連接法蘭，在箱蓋上設(shè)有壓力釋放閥法蘭及儲油柜法蘭。在 箱蓋上開設(shè)溫度計、油質(zhì)監(jiān)測裝置的安裝孔。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明采用僅將交流繞組置于油箱中的方式，解決了交流工作繞組和直流控制 繞組共用大油箱結(jié)構(gòu)所帶來的溫度場不均勻、出線困難及現(xiàn)場裝配和運輸困難的問題。2、同時降低了絕緣油用量、減小了設(shè)備的體積和重量。


圖1超導(dǎo)限流器現(xiàn)有結(jié)構(gòu)示意圖(不包括油箱，鐵心繞組為三相)。
圖2為本發(fā)明高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)一實施例結(jié)構(gòu)示意圖(單相分體結(jié)構(gòu))
圖3為本高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖(三相分體結(jié)構(gòu))。
圖4為本高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)又一實施例結(jié)構(gòu)示意圖(單相整體結(jié)構(gòu))。
圖5為本高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)又一實施例結(jié)構(gòu)示意圖(三相整體結(jié)構(gòu))。
圖6為本高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)又一實施例結(jié)構(gòu)示意圖(三相三分組結(jié)構(gòu))
圖7為本高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)又一實施例結(jié)構(gòu)示意圖(三相二-分組結(jié)構(gòu))
圖8a為圖4所示實施例的油箱器身結(jié)構(gòu)示意圖(主視)。
圖8b為圖4所示實施例的油箱器身結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)。
圖9a為圖4所示實施例的油箱蓋結(jié)構(gòu)示意圖(主視)。
圖9b為圖4所示實施例的油箱蓋結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)。
圖10為圖6所示實施例的油箱器身結(jié)構(gòu)示意圖(立體視圖)O
圖11為圖6所示實施例的油箱與交流繞組組裝使用狀態(tài)(分解結(jié)構(gòu))示意圖。
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明
具體實施例方式本發(fā)明高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)中的超導(dǎo)限流器基體可以同于或類同于現(xiàn)有技 術(shù)，亦為由鐵心繞組、制冷系統(tǒng)、直流控制回路和監(jiān)控系統(tǒng)組成的超導(dǎo)限流器系統(tǒng)，其中，鐵 心繞組可以是單相或三相。不管是單相結(jié)構(gòu)還是三相結(jié)構(gòu)，超導(dǎo)限流器都包括有鐵心(包 括交流柱21、直流柱4和上、下軛鐵)、交流工作繞組2 (每一相通常為兩個)、直流勵磁繞組 和杜瓦3等部分，參見圖1所示。在高電壓等級超導(dǎo)限流器中，為解決高壓絕緣，還包括油 箱。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于打破傳統(tǒng)的方式，通過對油箱的特殊設(shè)計，使得僅將所有的交流 繞組置于油箱中，而除此之外的其他部件均置于空氣中。本發(fā)明高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)中對油箱的設(shè)計主要有以下幾種形式一、首先，可以將油箱單元設(shè)計為一組獨立盛有絕緣油的油箱，各交流繞組分別置 于對應(yīng)的油箱中。①參閱圖2所示，是針對單相鐵心繞組而設(shè)計，具有兩個獨立盛有絕緣油6的油箱 1 ；兩個交流繞組2分別置于對應(yīng)的油箱中。其中，油箱的中部有與外油箱壁隔斷的內(nèi)筒11，用于供交流繞組2的交流柱穿出。整個高壓超導(dǎo)限流器結(jié)構(gòu)為油箱1放置于下軛鐵與上軛鐵7之間，交流柱鐵心從 油箱1的內(nèi)筒11穿出，交流繞組2套裝于油箱內(nèi)筒11上而浸于絕緣油6中；直流柱鐵心4
4置于油箱外，被直流繞組和杜瓦3包圍。②參閱圖3所示，是針對三相鐵心繞組而設(shè)計，具有六個獨立盛有絕緣油6的油箱 1 ；六個交流繞組2分別置于對應(yīng)的油箱中。同樣，油箱1放置于下軛鐵與上軛鐵7之間，交流柱鐵心21從油箱1的內(nèi)筒11穿 出，交流繞組2套裝于油箱內(nèi)筒11上而浸于絕緣油6中；直流柱鐵心4置于油箱外，被直流 繞組和杜瓦3包圍。二、可以采用整體式油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計。①參閱圖4所示，是針對單相鐵心繞組而設(shè)計 為一個夾壁式箱體結(jié)構(gòu)，具有外箱 體1，對應(yīng)兩側(cè)的交流繞組2而設(shè)立了兩個交流繞組內(nèi)筒11，在油箱的中心設(shè)有中心內(nèi)筒 12，11、12外壁與外箱體1的內(nèi)壁間盛有絕緣油6。整個油箱放置于下軛鐵與上軛鐵7之間，兩個交流柱鐵心21分別從油箱1的內(nèi)筒 11穿出，兩個交流繞組2分別套裝于油箱內(nèi)筒11上而浸于絕緣油6中；直流柱鐵心4被直 流繞組和杜瓦3包圍，均置于中心內(nèi)筒12中。②參閱圖5所示，是針對三相鐵心繞組而設(shè)計具有一整體式的外箱體1，內(nèi)置于 箱體1中且對應(yīng)六個交流繞組2位置設(shè)立六個內(nèi)筒11，六個內(nèi)筒11外壁與外箱體1的內(nèi)壁 間盛有絕緣油6。油箱的中心設(shè)有中心內(nèi)筒12。整個油箱放置于下軛鐵與上軛鐵7之間，六個交流柱鐵芯21分別從油箱1的內(nèi)筒 11穿出，將六個交流繞組2分別套裝于油箱內(nèi)筒11上而浸于絕緣油6中；設(shè)立一中心內(nèi)筒 12，直流柱鐵芯4被直流繞組和杜瓦3包圍，均置于中心內(nèi)筒12中。三、還可以將油箱單元設(shè)計為三分組形式，每組油箱同時容置兩個交流繞組。參閱圖6所示，是針對三相鐵心繞組而設(shè)計具有三組可同時容置兩個交流繞組 的油箱1，各油箱亦為夾壁式箱體結(jié)構(gòu)，各油箱1中僅僅是具有兩個內(nèi)筒11，內(nèi)筒11的外壁 與外箱體1的內(nèi)壁間盛有絕緣油6，其中將鄰近的兩個交流繞組分為一組，共設(shè)于一組油箱 1中，每組中的兩個交流繞組2分別套在內(nèi)筒11上而浸于絕緣油6中。油箱1的外形設(shè)計 (本實施例中內(nèi)側(cè)呈弧形)兼顧不影響中間部件(直流繞組和杜瓦3包圍著直流柱鐵芯4) 的設(shè)置。四、亦可以將油箱單元設(shè)計為二分組形式，每組油箱同時容置三個交流繞組。該設(shè)計只能是針對三相鐵心繞組而設(shè)計參閱圖7所示，共具有兩組可同時容置 三個交流繞組的油箱1，各油箱亦為夾壁式箱體結(jié)構(gòu)，各油箱1中具有三個內(nèi)筒11，內(nèi)筒11 的外壁與外箱體1的內(nèi)壁間盛有絕緣油6，其中將鄰近的三個交流繞組分為一組，共設(shè)于一 組油箱1中，每組中的三個交流繞組2分別套在內(nèi)筒11上而浸于絕緣油6中。油箱1的外 形設(shè)計(本實施例中內(nèi)側(cè)呈弧形)亦兼顧不影響中間部件(直流繞組和杜瓦3包圍著直流 柱鐵心4)的設(shè)置?；诒景l(fā)明的設(shè)計思想進行油箱的制作可以由同行業(yè)的技術(shù)人員實現(xiàn)，此處不 一一贅述，僅舉一些實施例來進一步幫助說明理解油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計①圖8a、圖8b是圖4所示實施例中的油箱的結(jié)構(gòu)示意圖，為單相鐵心繞組而設(shè)計 的整體油箱結(jié)構(gòu)。所述的油箱由油箱器身1和上箱蓋2組合構(gòu)成，其中，油箱器身1內(nèi)中間 設(shè)有中心內(nèi)筒12，供直流柱鐵芯、直流繞組和杜瓦穿過。中心內(nèi)筒12的兩側(cè)各設(shè)有一內(nèi)筒 11，供交流繞組套在其上而浸于絕緣油中。在油箱器身1的側(cè)壁上及箱蓋上布設(shè)若干散熱器連接法蘭13及升高座連接法蘭14，在箱蓋上布設(shè)散熱器法蘭13，儲油柜法蘭15、壓力釋 放閥法蘭16，在箱蓋上還開設(shè)溫度計安裝孔17。圖9a、圖9b給出了圖4所示實施例的油箱 蓋結(jié)構(gòu)示意圖。②圖10給出了針對圖 6所示實施例中的油箱(不帶上蓋)的立體結(jié)構(gòu)展示，圖11 給出了圖9所示的油箱1與交流繞組2組裝使用狀態(tài)(分解結(jié)構(gòu))示意。上述各實施例可在不脫離本發(fā)明的保護范圍下加以若干變化，故以上的說明所包 含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明申請專利的保護范圍。本發(fā)明解決了交流工作繞組和直流控制繞組共用大油箱結(jié)構(gòu)所帶來的溫度場不 均勻、出線困難及現(xiàn)場裝配和運輸困難的問題，同時降低了絕緣油用量、減小了設(shè)備的體積 和重量。以220kV三相超導(dǎo)故障限流器為例采用交流工作繞組與直流繞組共用大油箱需 用絕緣油20. 5噸，而采用圖3所示三相分體油箱需用絕緣油為15. 9噸，節(jié)約絕緣油4. 6噸， 節(jié)能降耗效果顯著。
權(quán)利要求
一種高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，包括由鐵心繞組、制冷系統(tǒng)、直流控制回路和監(jiān)控系統(tǒng)組成的超導(dǎo)限流器系統(tǒng)，其中，鐵心繞組包括單相或三相的鐵心、交流繞組和直流勵磁繞組；還包括為超導(dǎo)限流器交流繞組提供絕緣的油箱單元；其特征在于僅有交流繞組置于油箱單元內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油箱中設(shè)有 內(nèi)筒，交流柱鐵心穿過內(nèi)筒，交流繞組套在對應(yīng)位置處的內(nèi)筒上；內(nèi)筒外壁、箱底與外箱體 的內(nèi)壁形成的空間內(nèi)盛有絕緣油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油箱單元為 一組獨立的油箱，油箱的數(shù)量與該鐵心繞組具有的交流繞組數(shù)量一致；各交流繞組分別置 于對應(yīng)油箱內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鐵心繞組為 三相，所述的油箱單元有三個獨立設(shè)置的油箱，各油箱內(nèi)同時容置鄰接的兩個交流繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鐵心繞組為 三相，所述的油箱單元有兩個獨立設(shè)置的油箱，各油箱內(nèi)同時容置鄰接的三個交流繞組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油箱單元是 整體結(jié)構(gòu)式的夾壁油箱；油箱中對應(yīng)各交流繞組的位置分別設(shè)置內(nèi)筒，各交流繞組套在對 應(yīng)的內(nèi)筒上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油箱單元由 箱體及箱蓋組合構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于在箱體的側(cè)壁上及 箱蓋上設(shè)有若干交流繞組出線升高座、散熱器通孔及其連接法蘭，在箱蓋上設(shè)有壓力釋放 閥法蘭及儲油柜法蘭。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，其特征在于在箱蓋上開設(shè)溫度 計、油質(zhì)監(jiān)測裝置的安裝孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓超導(dǎo)限流器新型結(jié)構(gòu)，包括由鐵心繞組、制冷系統(tǒng)、直流控制回路和監(jiān)控系統(tǒng)組成的超導(dǎo)限流器系統(tǒng)，其中，鐵心繞組包括單相或三相的鐵心、交流繞組和直流勵磁繞組；還包括為超導(dǎo)限流器交流繞組提供絕緣的油箱單元；其僅有交流繞組置于油箱單元內(nèi)。該結(jié)構(gòu)采取僅將交流繞組置于油箱中的措施，解決了交流繞組與直流勵磁繞組間溫差過大，以及直流勵磁繞組出線困難的問題，可靈活運用于單相或三相飽和鐵心型超導(dǎo)故障限流器，且有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、節(jié)約資源的優(yōu)勢。
文檔編號H02H9/02GK101969193SQ20101052935
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者任安林, 信贏, 張力峰, 牛瀟曄, 陳志莉, 龔偉志 申請人:北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司