超導干式變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變壓器，特別涉及一種超導干式變壓器。
【背景技術】
[0002]現有技術中，實現變壓器功能的一般主要使用常規(guī)變壓器和超導變壓器。常規(guī)變壓器自身的工作效率很高，但因其數量多，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，使用超導變壓器可以降低負載損耗，但是現有的超導變壓器往往將變壓器的鐵芯置于低溫環(huán)境中，采用此種結構的超導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變壓器的空載損耗，也增大了低溫介質的熱損耗，從而也就降低了超導變壓器的效率。
[0004]為了充分發(fā)揮超導材料零電阻的優(yōu)勢，現有超導變壓器的超導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，一旦超導線圈無法處于低溫環(huán)境中，會大大影響超導變壓器的正常工作。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種空載損耗相對較小、保證超導線圈能穩(wěn)定正常工作的超導干式變壓器。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0007]本實用新型的一種超導干式變壓器，包括三個變壓單元；
[0008]所述變壓單元包括一內線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器；
[0009]所述內線圈和所述外線圈均被設置成橢圓形線圈結構；
[0010]所述鐵芯外圍依次套設有所述內線圈和所述外線圈，且所述鐵芯穿過所述內線圈和所述外線圈的部分被設置為橢圓形橫截面的柱體；
[0011]所述內線圈和所述外線圈均設置于所述低溫容器內；
[0012]所述低溫容器上設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構的容器壁，所述容器壁包括收容所述內線圈和外線圈且上端開口的內絕緣腔殼體、收容所述內絕緣腔殼體的外絕熱腔殼體，所述外絕熱腔殼體和內絕緣腔殼體之間為密封真空狀態(tài)結構，所述內絕緣腔殼體的上端開口處設有使內絕緣腔殼體內腔處于密封狀態(tài)的密封蓋；所述內絕緣腔殼體內腔中容納有低溫液體，且所述低溫液體為液態(tài)氮。
[0013]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述外絕熱腔殼體和內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]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述密封蓋上設有一與所述內絕緣腔殼體內腔連通的抽真空閥。
[0015]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述內線圈和所述外線圈被設置成離心率在一定范圍內相等，焦點重合且同軸對稱的標準橢圓形線圈結構。
[0016]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述內線圈上設置有至少一內線圈引線，所述外線圈上設置有至少一外線圈引線，所述低溫容器上相對應的設置有至少一內線圈引線通道和至少一外線圈引線通道，所述內線圈引線和所述外線圈引線分別從所述低溫容器的內部穿過所述內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]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述低溫容器上開設有一常溫孔，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]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述低溫容器上開設有一常溫槽，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]上述的一種超導干式變壓器，其中，所述內絕緣腔殼體內腔的底壁上設有與所述內線圈和外線圈底部外輪廓形狀相匹配且收容所述內線圈和外線圈底部的槽口。
[0020]上述的一種超導干式變壓器，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]本實用新型通過在低溫容器內設置常溫空間的結構，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置為雙層結構，且該雙層結構之間為真空保溫層，由此大大提高了低溫容器的保溫能力，為超導線圈提供了良好的低溫工作環(huán)境，保證了超導變壓器的穩(wěn)定工作。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0023]圖2是圖1中單個低溫容器的俯視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合附圖，對本實用新型作進一步說明。
[0025]請參閱圖1，圖中示出了本實用新型超導干式變壓器，包括三個結構相同的變壓單元，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為例介紹其具體結構如下:
[0026]第一變壓單兀I包括一內線圈13、一外線圈12、一鐵芯11和一低溫容器14 ；
[0027]內線圈13和外線圈12均被設置成離心率在一定范圍內相等，焦點重合且同軸對稱的標準橢圓形線圈結構；
[0028]鐵芯11外圍依次套設有內線圈13和外線圈12，且鐵芯11穿過內線圈13和外線圈12的部分被設置為橢圓形橫截面的柱體；
[0029]內線圈13和外線圈12均設置于低溫容器14內；
[0030]低溫容器14內容納有低溫液體，且該低溫液體為液態(tài)氮；
[0031]低溫容器14包括雙層結構的容器壁，容器壁包括收容內線圈13和外線圈12的內絕緣腔殼體142、收容內絕緣腔殼體142的外絕熱腔殼體141，外絕熱腔殼體141和內絕緣腔殼體142之間為密封真空狀態(tài)結構，內絕緣腔殼體141上端開口，內絕緣腔殼體141的上端開口處設有使其內腔處于密封狀態(tài)的密封蓋16。
[0032]外絕熱腔殼體141和內絕緣腔殼體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上設有一與內絕緣腔殼體142內腔連通的抽真空閥17。
[0034]內線圈13上設置有至少一內線圈引線，外線圈12上設置有至少一外線圈引線；
[0035]請參閱圖2，低溫容器14上相對應的設置有至少一內線圈引線通道144和至少一外線圈引線通道145，內線圈引線和外線圈引線分別從低溫容器14內絕緣腔殼體142的內腔穿過內線圈引線通道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插入常溫槽的結構設置。
[0037]內絕緣腔殼體142內腔的底壁上設有與內線圈13和外線圈12底部外輪廓形狀相匹配且收容所述內線圈和外線圈底部的槽口(圖中未畫出)，防止內線圈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實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型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方案也應該屬于本實用新型的范疇，應由各權利要求所限定。
【主權項】
1.一種超導干式變壓器，包括三個變壓單元； 所述變壓單元包括一內線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器； 所述內線圈和所述外線圈均被設置成橢圓形線圈結構； 所述鐵芯外圍依次套設有所述內線圈和所述外線圈，且所述鐵芯穿過所述內線圈和所述外線圈的部分被設置為橢圓形橫截面的柱體； 所述內線圈和所述外線圈均設置于所述低溫容器內； 其特征在于，所述低溫容器上設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構的容器壁，所述容器壁包括收容所述內線圈和外線圈且上端開口的內絕緣腔殼體、收容所述內絕緣腔殼體的外絕熱腔殼體，所述外絕熱腔殼體和內絕緣腔殼體之間為密封真空狀態(tài)結構，所述內絕緣腔殼體的上端開口處設有使內絕緣腔殼體內腔處于密封狀態(tài)的密封蓋；所述內絕緣腔殼體內腔中容納有低溫液體，且所述低溫液體為液態(tài)氮。
2.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述外絕熱腔殼體和內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.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述密封蓋上設有一與所述內絕緣腔殼體內腔連通的抽真空閥。
4.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述內線圈和所述外線圈被設置成離心率在一定范圍內相等，焦點重合且同軸對稱的標準橢圓形線圈結構。
5.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述內線圈上設置有至少一內線圈引線，所述外線圈上設置有至少一外線圈引線，所述低溫容器上相對應的設置有至少一內線圈引線通道和至少一外線圈引線通道，所述內線圈引線和所述外線圈引線分別從所述低溫容器的內部穿過所述內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.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述低溫容器上開設有一常溫孔，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.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述低溫容器上開設有一常溫槽，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.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，其特征在于，所述內絕緣腔殼體內腔的底壁上設有與所述內線圈和外線圈底部外輪廓形狀相匹配且收容所述內線圈和外線圈底部的槽口。
9.如權利要求1所述的一種超導干式變壓器，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。
【專利摘要】本實用新型公開了一種超導干式變壓器，包括三個變壓單元；變壓單元包括一內線圈、一外線圈、一鐵芯和一低溫容器；鐵芯外圍依次套設有內線圈和外線圈；內線圈和外線圈均設置于低溫容器內；低溫容器上設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絕緣腔殼體和外絕熱腔殼體，外絕熱腔殼體和內絕緣腔殼體之間為密封真空狀態(tài)結構，內絕緣腔殼體的開口處設有使其內腔處于密封狀態(tài)的密封蓋，內絕緣腔殼體內容納有低溫液體。通過在低溫容器內設置常溫空間的結構，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置為雙層結構，提高了低溫容器的保溫能力，保證了超導變壓器的穩(wěn)定工作。
【IPC分類】H01F27-28, H01F36-00, H01F6-04, H01F27-24
【公開號】CN204303534
【申請?zhí)枴緾N201420868945
【發(fā)明人】陳素娟
【申請人】上海和鳴變壓器有限公司, 陳素娟
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日