專利名稱：風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變 壓器，屬于風(fēng)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種可再生的綠色環(huán)保型能源，在全球能源短缺和環(huán)境污染日益 嚴(yán)重的情況下有效開(kāi)發(fā)和利用風(fēng)力發(fā)電，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)效益還是在社會(huì)效益， 其發(fā)展前景都是可觀的。隨著我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，單機(jī)發(fā)電容量越來(lái) 越大，在有效的風(fēng)場(chǎng)面積內(nèi)，單機(jī)發(fā)電容量越大其效率越高，每平方米輸出 能量更高。由于單機(jī)容量的增加，發(fā)電和變電的模式也必然發(fā)生變化，研制 在機(jī)艙內(nèi)使用的變壓器是勢(shì)在必行的。
現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電變壓器由于發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量較小， 一般在1500KW以 下，機(jī)艙空間較小無(wú)法容納變電裝置，通常采用組合式變壓器在風(fēng)場(chǎng)場(chǎng)地與 發(fā)電機(jī)和塔筒分體安裝，經(jīng)690KV低壓電纜連接，再經(jīng)變壓器升壓到10KV 或35KV輸送到風(fēng)場(chǎng)總變電站。這種方式需要額外的土建工程的費(fèi)用、變壓 器設(shè)備容易接觸、維護(hù)和防護(hù)性能差、有滲漏和污染的可能、環(huán)保性能和綠 色能源開(kāi)發(fā)利用不匹配，同時(shí)也無(wú)法在海上風(fēng)場(chǎng)使用。
目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率正在向2500KW以上發(fā)展，國(guó)外最大風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組已發(fā)展到6000KW，而研制開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)的機(jī)艙內(nèi)置式變壓器將是風(fēng)電 發(fā)展方向。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，針對(duì)現(xiàn)有的 風(fēng)電變電站采用與機(jī)艙和塔筒分離的外置式安裝方式所存在的缺陷由于有 土建等工程造成成本增加、連接電纜長(zhǎng)造成線路損耗增加、相隔距離遠(yuǎn)操作 的協(xié)調(diào)性及控制的可靠性差、變壓器密封性能差易污染環(huán)境、結(jié)構(gòu)松散占地 面積大等，提供一種適合風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙內(nèi)置式安裝的、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、 占地面積小、節(jié)省投資、運(yùn)行成本低、維護(hù)方便、環(huán)保性能優(yōu)良的風(fēng)力發(fā)電 用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器(變電站的高壓和低壓?jiǎn)卧÷?。這種風(fēng)力發(fā)電用機(jī) 艙內(nèi)置式變壓器屬于三相五柱殼式結(jié)構(gòu)的油浸變壓器，可以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī) 艙內(nèi)置使用要求，具有全絕緣、全密封、電氣性能穩(wěn)定、機(jī)械性能好、耐候 性好、連接方便可靠、防潮、防塵的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型給出的技術(shù)方案是:這種風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器，包
括有油箱、鐵芯、三相繞組、外引接頭和絕緣系統(tǒng)，其特點(diǎn)是
所述的變壓器器身為臥式；
所述的鐵芯為臥式放置的三相五柱鐵芯結(jié)構(gòu)，其中鐵芯由左右邊柱鐵 芯、上下軛鐵、三個(gè)中柱鐵通過(guò)搭接疊碼構(gòu)成五柱式鐵芯結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)中 柱鐵上分別套裝三相繞組；五柱式鐵芯用縱向拉螺桿和旁拉螺桿，通過(guò)上下 兩對(duì)夾件把五柱式鐵芯卡緊固定；
所述的三相繞組內(nèi)層是低壓線圈，為圓筒式線圈，繞制完成后鋪設(shè)油道 撐條，再同步繞制高壓線圈，保證高、低壓線圈的同心度和緊實(shí)度；
所述的油箱殼體為厚鋼板彎折的框架，外焊波紋片，與箱蓋采用膠條密
封；所述的外引接頭為肘型電纜終端插接器； 所述的絕緣系統(tǒng)為固液混合絕緣系統(tǒng)，其中
固體絕緣部分中的與導(dǎo)體直接相鄰部位采用耐高溫的H級(jí)固體絕緣材 料-芳香族聚酰胺紙(IS(TC)，固體絕緣部分中的其它相對(duì)遠(yuǎn)離導(dǎo)線的部位 采用F級(jí)絕緣材料(155'C);
液體絕緣為H120HFX型高燃點(diǎn)絕緣油。
為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的油箱殼體內(nèi)部噴涂聚氨脂漆， 油箱殼體外部經(jīng)前處理后噴涂環(huán)氧底漆和丙烯酸聚氨脂漆，以達(dá)到三防效 果。
為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙內(nèi)震動(dòng)環(huán)境要求， 所述的變壓器器身與油箱殼體內(nèi)壁之間充填有聚酰亞胺材料的墊塊，保證變 壓器的器身與殼體內(nèi)壁之間不串動(dòng)，不位移。
在本實(shí)用新型給出的上述技術(shù)解決方案中主要解決了以下幾方面的問(wèn)
題
1. 改變變壓器長(zhǎng)、寬、高尺寸比例，使之符合機(jī)艙的矮、窄、長(zhǎng)安裝 的空間位置特點(diǎn)要求
采用殼式變壓器結(jié)構(gòu)，即變壓器器身臥式結(jié)構(gòu)，把高度降低；采用三相 五柱式鐵芯結(jié)構(gòu)，把寬度變窄，長(zhǎng)度增長(zhǎng)；同時(shí)采用波紋油箱的殼體，節(jié)省 片式散熱器，使結(jié)構(gòu)緊湊體積小。
2. 變壓器縮小體積、減少重量，使之符合機(jī)艙內(nèi)置(高空安裝、運(yùn)行) 的動(dòng)力學(xué)要求
變壓器使用新型絕緣材料，組成科學(xué)的混合絕緣系統(tǒng)，提高變壓器絕緣等級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的縮減指標(biāo)。其中變壓器的混合絕緣系統(tǒng)的固體絕緣部 分因與導(dǎo)體直接相鄰部位的絕緣溫度較高，該部位采用耐高溫的H級(jí)固體 絕緣材料-芳香族聚酰胺紙(180°C)(取代Noemx紙)，以提高溫升限值，比 如導(dǎo)線間的匝絕緣、層間絕緣、段間墊塊、掛條撐條等，而其它相對(duì)遠(yuǎn)離導(dǎo) 線的絕緣、如絕緣筒、端圈、端部角環(huán)等因溫度略低采用F級(jí)絕緣材料 (155°C);與固體絕緣材料配套，液體絕緣使用H120HFX型高燃點(diǎn)絕緣油代 替變壓器油做冷卻介質(zhì)。
采用較高絕緣等級(jí)絕緣材料，提高溫升限值，使變壓器的體積和重量得 到大幅度降低；而且按著不同的溫升要求分區(qū)域的布置，使材料合理匹配使 用，即提高設(shè)備性能，又控制成本上升；另外高、低壓線圈全部采用圓筒式 結(jié)構(gòu)，比餅式結(jié)構(gòu)也使尺寸縮小，加之引線合理配置，不僅油箱尺寸縮小幅 度較大，重量也降低；同時(shí)對(duì)其它組部件也采取優(yōu)化設(shè)計(jì)、選型，使其合理、 緊湊、協(xié)調(diào)排列組合，以降低整機(jī)的體積和重量。
3.提高變壓器的機(jī)械性能、電氣強(qiáng)度、密封性能，實(shí)現(xiàn)防潮、防塵、 阻燃，達(dá)到穩(wěn)定可靠、運(yùn)行安全的目的，適應(yīng)機(jī)艙震動(dòng)大，負(fù)荷波動(dòng)大、粉 塵的環(huán)境。
油箱殼體采用厚鋼板彎折的框架，外焊波紋片，與箱蓋采用膠條密封的 獨(dú)特結(jié)構(gòu)；由于采用波紋式油箱，自身具有緩解壓力上升的功能，故做成全 密封式變壓器，并按全密封式變壓器的設(shè)計(jì)原則配備多功能保護(hù)器等設(shè)施， 變壓器與外界不(呼吸)通；變壓器的引出線與外部進(jìn)出線連接的外引接頭 全部使用YDSX型全絕緣、全密封的肘型電纜終端插接器，其操作快捷、安 全可靠；由于采用混合絕緣系統(tǒng)，絕緣等級(jí)提高，在變壓器的器身與油箱殼體內(nèi)壁之間用聚酰亞胺材料的墊塊塞緊塞實(shí)；對(duì)于油箱殼體內(nèi)部噴涂聚氨脂 漆，外部經(jīng)前處理后噴涂環(huán)氧底漆和丙烯酸聚氨脂漆，達(dá)到三防效果。
本實(shí)用新型給出的上述技術(shù)方案中未提及的變壓器的其他部分與現(xiàn)有 技術(shù)相同。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為改變現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電變壓器的 結(jié)構(gòu)，使之滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)置使用要求，具有全絕緣、全密封、電氣性 能穩(wěn)定、機(jī)械性能好、耐候性好、連接方便可靠、防潮、防塵的特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器的主視圖； 圖2為圖1去掉箱蓋(密封膠條及附件)后的俯視圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1 圖2所示，這種風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器，包括有波紋油 箱l、鐵芯、三相繞組7、外引接頭4和絕緣系統(tǒng)，其中
波紋油箱l:其底部是較厚鋼板折彎成槽形并焊接；上部用角鋼截?cái)嗥?焊成方框，四周采用較厚鋼板折彎拼焊成角形截面的條料，三者組對(duì)成四面 有空口、下部槽形、上部開(kāi)口的箱體；在四面有空口處貼焊波紋片，全部焊 接完畢進(jìn)行壓力試漏檢查，合格轉(zhuǎn)噴漆工序。
箱蓋2:采用較厚鋼板制作，鋼板下料后制作肘型電纜終端插接器、多 功能保護(hù)器等附件安裝孔及與波紋油箱1的封箱螺栓孔，合格轉(zhuǎn)噴漆工序。
多功能保護(hù)器等附件3:按照全密封變壓器要求，配備多功能保護(hù)器、 無(wú)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)等，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整及內(nèi)部壓力、溫度的控制與報(bào)警。肘型電纜終端插接器4:變壓器的引出線與外部進(jìn)出線連接的接頭全部 使用YDSX型全絕緣、全密封的肘型電纜終端插接器，操作快捷、安全可靠。
封箱膠條和螺栓5:用于波紋油箱1和箱蓋2的密封和卡緊固定，螺栓
螺母緊固件全部配用蝶形彈性墊圈，防止松動(dòng)。
鐵芯采用三相五柱式鐵芯結(jié)構(gòu)，臥式放置，改變磁路把寬度降低。
鐵芯由左、右邊柱6.1，上、下軛鐵6.2，三個(gè)中柱鐵6.5在通過(guò)搭接 疊碼構(gòu)成五柱式鐵芯結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)中柱鐵6.3上分別套裝A、 B、 C三相繞 組；五柱式鐵芯用縱向拉螺桿和旁拉螺桿6.3，通過(guò)上、下兩對(duì)夾件6.4把 五柱式鐵芯卡緊固定。
三相繞組7:三相繞組7內(nèi)層是低壓線圈，為圓筒式線圈，繞制完成后 鋪設(shè)油道撐條，再同步繞制高壓線圈；可保證高、低壓線圈的同心度和緊實(shí) 度；該部件是發(fā)熱區(qū)，所以匝絕緣、層間絕緣、端絕緣及縱絕緣全部使用耐 高溫的H級(jí)固體絕緣材料-芳香族聚酰胺紙(IS(TC)材料。
前、后、左、右、上、下的支撐墊塊8. l和8.2:是用聚酰亞胺材料制 作墊塊在變壓器的器身與殼體內(nèi)壁之間塞緊塞實(shí)，保證變壓器的器身與殼體 內(nèi)壁之間不串動(dòng)，不位移。
H120HFX型高燃點(diǎn)絕緣油9:是H級(jí)液體絕緣油，即是絕緣也是傳熱冷
卻的介質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器，包括有油箱、鐵芯、三相繞組、外引接頭和絕緣系統(tǒng)，其特征在于所述的變壓器器身為臥式；所述的鐵芯為臥式放置的三相五柱鐵芯結(jié)構(gòu)，其中鐵芯由左右邊柱鐵芯、上下軛鐵、三個(gè)中柱鐵通過(guò)搭接疊碼構(gòu)成五柱式鐵芯結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)中柱鐵上分別套裝三相繞組；五柱式鐵芯用縱向拉螺桿和旁拉螺桿，通過(guò)上下兩對(duì)夾件把五柱式鐵芯卡緊固定；所述的三相繞組內(nèi)層是低壓線圈，為圓筒式線圈，繞制完成后鋪設(shè)油道撐條，再同步繞制高壓線圈；所述的油箱殼體為鋼板彎折的框架，外焊波紋片，與箱蓋采用膠條密封；所述的外引接頭為肘型電纜終端插接器；所述的絕緣系統(tǒng)為固液混合絕緣系統(tǒng)，其中固體絕緣部分中的與導(dǎo)體直接相鄰部位采用耐高溫180℃的H級(jí)固體絕緣材料-芳香族聚酰胺紙，固體絕緣部分中的其它相對(duì)遠(yuǎn)離導(dǎo)線的部位采用耐高溫155℃的F級(jí)絕緣材料；液體絕緣為H120HFX型高燃點(diǎn)絕緣油。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器，其特 征在于所述的油箱殼體內(nèi)部噴涂聚氨脂漆，油箱殼體外部噴涂環(huán)氧底漆和丙烯酸聚氨脂漆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器，其特 征在于所述的變壓器器身與油箱殼體內(nèi)壁之間充填有聚酰亞胺材料 的墊塊。
專利摘要一種風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙內(nèi)置式變壓器，包括有油箱、鐵芯、三相繞組、外引接頭和絕緣系統(tǒng)，其特點(diǎn)是變壓器器身為臥式；鐵芯為臥式放置的三相五柱鐵芯結(jié)構(gòu)；三相繞組內(nèi)層是低壓線圈，為圓筒式線圈，繞制完成后鋪設(shè)油道撐條，再同步繞制高壓線圈；油箱殼體為厚鋼板彎折的框架，外焊波紋片，與箱蓋采用膠條密封；外引接頭為肘型電纜終端插接器；絕緣系統(tǒng)為固液混合絕緣系統(tǒng)。本實(shí)用新型改變現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電變壓器的結(jié)構(gòu)，使之滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)置使用要求，具有全絕緣、全密封、電氣性能穩(wěn)定、機(jī)械性能好、耐候性好、連接方便可靠、防潮、防塵的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F27/28GK201323120SQ200820219609
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者貝曉東 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)福林特種變壓器有限公司;范基康