超導(dǎo)干式變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超導(dǎo)干式變壓器，包括三個變壓單元；變壓單元包括一內(nèi)線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器；鐵芯外圍依次套設(shè)有內(nèi)線圈和外線圈；內(nèi)線圈和外線圈均設(shè)置于低溫容器內(nèi)；低溫容器上設(shè)置有一收容鐵芯且使其處于常溫狀態(tài)的常溫空間；低溫容器的容器壁包括內(nèi)絕緣腔殼體和外絕熱腔殼體，外絕熱腔殼體和內(nèi)絕緣腔殼體之間為密封真空狀態(tài)結(jié)構(gòu)，內(nèi)絕緣腔殼體的開口處設(shè)有使其內(nèi)腔處于密封狀態(tài)的密封蓋，內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)容納有低溫液體。通過在低溫容器內(nèi)設(shè)置常溫空間的結(jié)構(gòu)，使得鐵芯恒處于常溫，進而降低了空載損耗；同時，通過將低溫容器的容器壁設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu)，提高了低溫容器的保溫能力，保證了超導(dǎo)變壓器的穩(wěn)定工作。
【專利說明】超導(dǎo)干式變壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器，特別涉及一種超導(dǎo)干式變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)變壓器功能的一般主要使用常規(guī)變壓器和超導(dǎo)變壓器。常規(guī)變壓器自身的工作效率很高，但因其數(shù)量多，總損耗仍很大。變壓器總損耗中負載損耗所占比例很大，空載損耗所占比例小。
[0003]針對這種情況，使用超導(dǎo)變壓器可以降低負載損耗，但是現(xiàn)有的超導(dǎo)變壓器往往將變壓器的鐵芯置于低溫環(huán)境中，采用此種結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)變壓器的空載損耗比較高。且，鐵芯一般采用軟磁材料，軟磁材料在低溫下鐵芯的磁滯損耗將會比常溫下更高一些。另一方面，軟磁材料在低溫下的電阻有所下降，這就意味著渦流損耗有所增加。因此不僅增大了超導(dǎo)變壓器的空載損耗，也增大了低溫介質(zhì)的熱損耗，從而也就降低了超導(dǎo)變壓器的效率。
[0004]為了充分發(fā)揮超導(dǎo)材料零電阻的優(yōu)勢，現(xiàn)有超導(dǎo)變壓器的超導(dǎo)線圈一般置于低溫容器中，但目前低溫容器的保溫效果并不理想，一旦超導(dǎo)線圈無法處于低溫環(huán)境中，會大大影響超導(dǎo)變壓器的正常工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種空載損耗相對較小、保證超導(dǎo)線圈能穩(wěn)定正常工作的超導(dǎo)干式變壓器。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明的一種超導(dǎo)干式變壓器，包括三個變壓單元；
[0008]所述變壓單元包括一內(nèi)線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器；
[0009]所述內(nèi)線圈和所述外線圈均被設(shè)置成橢圓形線圈結(jié)構(gòu)；
[0010]所述鐵芯外圍依次套設(shè)有所述內(nèi)線圈和所述外線圈，且所述鐵芯穿過所述內(nèi)線圈和所述外線圈的部分被設(shè)置為橢圓形橫截面的柱體；
[0011]所述內(nèi)線圈和所述外線圈均設(shè)置于所述低溫容器內(nèi)；
[0012]所述低溫容器上設(shè)置有一收容所述鐵芯且使其處于常溫狀態(tài)的常溫空間；所述低溫容器包括雙層結(jié)構(gòu)的容器壁，所述容器壁包括收容所述內(nèi)線圈和外線圈且上端開口的內(nèi)絕緣腔殼體、收容所述內(nèi)絕緣腔殼體的外絕熱腔殼體，所述外絕熱腔殼體和內(nèi)絕緣腔殼體之間為密封真空狀態(tài)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)絕緣腔殼體的上端開口處設(shè)有使內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔處于密封狀態(tài)的密封蓋；所述內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔中容納有低溫液體，且所述低溫液體為液態(tài)氮。
[0013]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述外絕熱腔殼體和內(nèi)絕緣腔殼體之間固定有閉合密封圈，所述密封蓋通過固定螺栓固定于所述閉合密封圈上。
[0014]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述密封蓋上設(shè)有一與所述內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔連通的抽真空閥。
[0015]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述內(nèi)線圈和所述外線圈被設(shè)置成離心率在一定范圍內(nèi)相等，焦點重合且同軸對稱的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形線圈結(jié)構(gòu)。
[0016]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述內(nèi)線圈上設(shè)置有至少一內(nèi)線圈引線，所述外線圈上設(shè)置有至少一外線圈引線，所述低溫容器上相對應(yīng)的設(shè)置有至少一內(nèi)線圈引線通道和至少一外線圈引線通道，所述內(nèi)線圈引線和所述外線圈引線分別從所述低溫容器的內(nèi)部穿過所述內(nèi)線圈引線通道和所述外線圈引線通道到達所述低溫容器的外部。
[0017]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述低溫容器上開設(shè)有一常溫孔，所述鐵芯穿過所述常溫孔，所述常溫孔用于使所述鐵芯處于常溫狀態(tài)中。
[0018]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述低溫容器上開設(shè)有一常溫槽，所述鐵芯插入所述常溫槽，所述常溫槽用于使所述鐵芯處于常溫狀態(tài)中。
[0019]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔的底壁上設(shè)有與所述內(nèi)線圈和外線圈底部外輪廓形狀相匹配且收容所述內(nèi)線圈和外線圈底部的槽口。
[0020]上述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其中，所述鐵芯的橫截面形狀包括中間矩形，中間矩形的兩側(cè)對稱分布有長度和寬度依次減小的矩形，使鐵芯的橫截面形狀形成橢圓形。
[0021]本發(fā)明通過在低溫容器內(nèi)設(shè)置常溫空間的結(jié)構(gòu)，使得鐵芯恒處于常溫，進而降低了空載損耗；同時，通過將低溫容器的容器壁設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu)，且該雙層結(jié)構(gòu)之間為真空保溫層，由此大大提高了低溫容器的保溫能力，為超導(dǎo)線圈提供了良好的低溫工作環(huán)境，保證了超導(dǎo)變壓器的穩(wěn)定工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是圖1中單個低溫容器的俯視圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明。
[0025]請參閱圖1，圖中示出了本發(fā)明超導(dǎo)干式變壓器，包括三個結(jié)構(gòu)相同的變壓單元，分別為第一變壓單元1、第二變壓單元2和第三變壓單元3，以第一變壓單元I為例介紹其具體結(jié)構(gòu)如下:
[0026]第一變壓單兀I包括一內(nèi)線圈13、一外線圈12、一鐵芯11和一低溫容器14 ；
[0027]內(nèi)線圈13和外線圈12均被設(shè)置成離心率在一定范圍內(nèi)相等，焦點重合且同軸對稱的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形線圈結(jié)構(gòu)；
[0028]鐵芯11外圍依次套設(shè)有內(nèi)線圈13和外線圈12，且鐵芯11穿過內(nèi)線圈13和外線圈12的部分被設(shè)置為橢圓形橫截面的柱體；
[0029]內(nèi)線圈13和外線圈12均設(shè)置于低溫容器14內(nèi)；
[0030]低溫容器14內(nèi)容納有低溫液體，且該低溫液體為液態(tài)氮；
[0031]低溫容器14包括雙層結(jié)構(gòu)的容器壁，容器壁包括收容內(nèi)線圈13和外線圈12的內(nèi)絕緣腔殼體142、收容內(nèi)絕緣腔殼體142的外絕熱腔殼體141，外絕熱腔殼體141和內(nèi)絕緣腔殼體142之間為密封真空狀態(tài)結(jié)構(gòu)，內(nèi)絕緣腔殼體141上端開口，內(nèi)絕緣腔殼體141的上端開口處設(shè)有使其內(nèi)腔處于密封狀態(tài)的密封蓋16。
[0032]外絕熱腔殼體141和內(nèi)絕緣腔殼體142之間固定有閉合密封圈15，密封蓋16通過固定螺栓18固定于閉合密封圈15上。
[0033]密封蓋16上設(shè)有一與內(nèi)絕緣腔殼體142內(nèi)腔連通的抽真空閥17。
[0034]內(nèi)線圈13上設(shè)置有至少一內(nèi)線圈引線，外線圈12上設(shè)置有至少一外線圈引線；
[0035]請參閱圖2，低溫容器14上相對應(yīng)的設(shè)置有至少一內(nèi)線圈引線通道144和至少一外線圈引線通道145，內(nèi)線圈引線和外線圈引線分別從低溫容器14內(nèi)絕緣腔殼體142的內(nèi)腔穿過內(nèi)線圈引線通道144和外線圈引線通道145到達低溫容器14的外部。
[0036]低溫容器14上開設(shè)有一常溫孔143，鐵芯11穿過常溫孔143，常溫孔143用于使鐵芯11處于常溫狀態(tài)中；也可采用鐵芯11插入常溫槽的結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0037]內(nèi)絕緣腔殼體142內(nèi)腔的底壁上設(shè)有與內(nèi)線圈13和外線圈12底部外輪廓形狀相匹配且收容所述內(nèi)線圈和外線圈底部的槽口(圖中未畫出)，防止內(nèi)線圈13和外線圈12移動。
[0038]鐵芯11的橫截面形狀包括中間矩形，中間矩形的兩側(cè)對稱分布有長度和寬度依次減小的矩形，使鐵芯11的橫截面形狀形成橢圓形。
[0039]以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)干式變壓器，包括三個變壓單元； 所述變壓單元包括一內(nèi)線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器； 所述內(nèi)線圈和所述外線圈均被設(shè)置成橢圓形線圈結(jié)構(gòu)； 所述鐵芯外圍依次套設(shè)有所述內(nèi)線圈和所述外線圈，且所述鐵芯穿過所述內(nèi)線圈和所述外線圈的部分被設(shè)置為橢圓形橫截面的柱體； 所述內(nèi)線圈和所述外線圈均設(shè)置于所述低溫容器內(nèi)； 其特征在于，所述低溫容器上設(shè)置有一收容所述鐵芯且使其處于常溫狀態(tài)的常溫空間；所述低溫容器包括雙層結(jié)構(gòu)的容器壁，所述容器壁包括收容所述內(nèi)線圈和外線圈且上端開口的內(nèi)絕緣腔殼體、收容所述內(nèi)絕緣腔殼體的外絕熱腔殼體，所述外絕熱腔殼體和內(nèi)絕緣腔殼體之間為密封真空狀態(tài)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)絕緣腔殼體的上端開口處設(shè)有使內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔處于密封狀態(tài)的密封蓋；所述內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔中容納有低溫液體，且所述低溫液體為液態(tài)氮。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述外絕熱腔殼體和內(nèi)絕緣腔殼體之間固定有閉合密封圈，所述密封蓋通過固定螺栓固定于所述閉合密封圈上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述密封蓋上設(shè)有一與所述內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔連通的抽真空閥。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述內(nèi)線圈和所述外線圈被設(shè)置成離心率在一定范圍內(nèi)相等，焦點重合且同軸對稱的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形線圈結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述內(nèi)線圈上設(shè)置有至少一內(nèi)線圈引線，所述外線圈上設(shè)置有至少一外線圈引線，所述低溫容器上相對應(yīng)的設(shè)置有至少一內(nèi)線圈引線通道和至少一外線圈引線通道，所述內(nèi)線圈引線和所述外線圈引線分別從所述低溫容器的內(nèi)部穿過所述內(nèi)線圈引線通道和所述外線圈引線通道到達所述低溫容器的外部。
6.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述低溫容器上開設(shè)有一常溫孔，所述鐵芯穿過所述常溫孔，所述常溫孔用于使所述鐵芯處于常溫狀態(tài)中。
7.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述低溫容器上開設(shè)有一常溫槽，所述鐵芯插入所述常溫槽，所述常溫槽用于使所述鐵芯處于常溫狀態(tài)中。
8.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述內(nèi)絕緣腔殼體內(nèi)腔的底壁上設(shè)有與所述內(nèi)線圈和外線圈底部外輪廓形狀相匹配且收容所述內(nèi)線圈和外線圈底部的槽口。
9.如權(quán)利要求1所述的一種超導(dǎo)干式變壓器，其特征在于，所述鐵芯的橫截面形狀包括中間矩形，中間矩形的兩側(cè)對稱分布有長度和寬度依次減小的矩形，使鐵芯的橫截面形狀形成橢圓形。
【文檔編號】H01F27/24GK104485216SQ201410849567
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】陳素娟 申請人:上海和鳴變壓器有限公司, 陳素娟