本發(fā)明涉及一種高壓自保護(hù)配電變壓器。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)配電變壓器柱上臺(tái)區(qū)保護(hù)方式為在高壓側(cè)加裝跌落式熔斷器和低壓側(cè)加裝進(jìn)線斷路器，這種傳統(tǒng)保護(hù)方式采用分相切除故障，容易造成變壓器缺相運(yùn)行，且跌落式熔斷器需頻繁巡檢并更換熔絲，運(yùn)維成本高，因此近年來，如何避免變壓器缺相運(yùn)行、降低變壓器故障率、提高供電可靠性以及如何降低運(yùn)維成本等成為配電變壓器行業(yè)研究和關(guān)注的重點(diǎn)。

授權(quán)公告號(hào)為CN205050692U，授權(quán)公告日為2016.02.24的中國實(shí)用新型專利公開了一種具有內(nèi)置保護(hù)功能的柱上配電變壓器，該變壓器取消了跌落式熔斷器，包括高壓進(jìn)線、油箱和高壓繞組，油箱內(nèi)設(shè)置有后備熔斷器和三相磁保持開斷器，后備熔斷器分別與高壓進(jìn)線的絕緣套管和三相磁保持開斷器直接連接，三相磁保持開斷器與高壓繞組連接。其中，三相磁保持開斷器設(shè)置于油箱的內(nèi)側(cè)面，其位置高于配電變壓器的鐵芯上軛的頂部，這種變壓器的三相磁保持開斷器動(dòng)作為單相感應(yīng)和三相脫扣，避免了變壓器缺相運(yùn)行，降低了變壓器故障率，提高了供電可靠性，且不需要更換設(shè)備，可重復(fù)使用，運(yùn)維成本低。

但是，對(duì)比文件中的三相磁保持開斷器雖設(shè)置于油箱的內(nèi)側(cè)面，但其不是設(shè)置在主油箱內(nèi)，而是通過在主油箱的側(cè)面再延伸出一個(gè)附加小油箱來為三相磁保持開斷器提供安裝空間，這樣就造成整個(gè)油箱的外形十分不美觀，而實(shí)際市場(chǎng)應(yīng)用中，消費(fèi)者更加青睞的是只具有獨(dú)立的主油箱式的變壓器，因此這種配電變壓器根本不具有大批量市場(chǎng)推廣的價(jià)值。

另外，三相磁保持開斷器是通過自身傳感器來感應(yīng)油溫變化的，當(dāng)溫度過高時(shí)，傳感器高感材料失磁，才能實(shí)現(xiàn)斷開功能。而將三相磁保持開斷器設(shè)置在附加小油箱內(nèi)，其傳感器距離主油箱內(nèi)鐵芯上軛頂部的油溫最高點(diǎn)尚有一段距離，變壓器油的溫度需經(jīng)過擴(kuò)散傳遞至三相磁保持開斷器處，這樣就必然造成三相磁保持開斷器的斷開有一定的延遲，使得三相磁保持開斷器不能及時(shí)地實(shí)現(xiàn)斷開保護(hù)，這對(duì)于變壓器的安全運(yùn)行是極為不利的。

同時(shí)，對(duì)比文件中主油箱的右側(cè)是散熱片，左側(cè)被附加小油箱占據(jù)了原本散熱片的設(shè)置位置，眾所周知，一般情況下油浸式變壓器的散熱片都是對(duì)稱設(shè)置的，以滿足油箱內(nèi)變壓器油的散熱需求，像這種設(shè)置方式將會(huì)直接導(dǎo)致變壓器的散熱效果不佳，變壓器油得不到足夠和及時(shí)的散熱，極有可能會(huì)引發(fā)使用故障。

除此之外，三相磁保持開斷器設(shè)置在油箱的內(nèi)側(cè)面上后，其操作手柄是露在油箱外部的，這樣可以利用操作手柄方便就地遠(yuǎn)端對(duì)三相磁保持開斷器進(jìn)行就地操作，使其可作為負(fù)荷開關(guān)和隔離開關(guān)使用。然而，由于三相磁保持開斷器設(shè)置在附加小油箱內(nèi)，附加小油箱的尺寸是小于主油箱的尺寸的，三相磁保持開斷器的操作手柄雖裸露在外，但是操作人員在地面上對(duì)三相磁保持開斷器進(jìn)行控制操作時(shí)，由于操作平面小、操作空間有限，再加上配電變壓器一般都位于柱上兩米多高，因此很容易導(dǎo)致操作失敗，從而增加操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高壓自保護(hù)配電變壓器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的配電變壓器既不美觀、又影響三相磁保持開斷器的斷開性能的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高壓自保護(hù)配電變壓器，包括油箱，油箱內(nèi)設(shè)置有鐵芯，油箱的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有三相磁保持開斷器，所述三相磁保持開斷器的一端與設(shè)置在鐵芯外部的高壓繞組相連，所述油箱呈方形，三相磁保持開斷器直接設(shè)置在方形油箱內(nèi)的一側(cè)面上且位于鐵芯的上軛頂部。

鐵芯的上軛上固定有夾件，夾件上固定有用于支撐三相磁保持開斷器的支撐架，所述三相磁保持開斷器呈三相水平狀態(tài)布置在所述支撐架上。

所述夾件上還固定有固定板，固定板上固定有后備熔斷器，三相磁保持開斷器的另外一端與后備熔斷器相連，所述油箱包括箱蓋，箱蓋上設(shè)置有高壓套管，所述后備熔斷器的另外一端與高壓套管相連。

所述箱蓋上開設(shè)有便于裝配時(shí)進(jìn)行后備熔斷器與高壓套管接線的手孔。

所述油箱的與三相磁保持開斷器設(shè)置面相對(duì)的那個(gè)側(cè)面上設(shè)置有分接開關(guān)，所述分接開關(guān)與高壓繞組相連。

所述分接開關(guān)和三相磁保持開斷器均設(shè)置在所在側(cè)面的中線上。

所述油箱的與三相磁保持開斷器設(shè)置面或者分接開關(guān)設(shè)置面垂直的那兩個(gè)側(cè)面上均設(shè)置有散熱片。

本發(fā)明的有益效果在于：油箱只有一個(gè)且呈方形，三相磁保持開斷器直接設(shè)置在方形油箱內(nèi)的一側(cè)面上，不需要增設(shè)附加小油箱，因此整個(gè)變壓器的外形非常美觀，符合大部分消費(fèi)者的青睞需求，具有大批量市場(chǎng)推廣的價(jià)值。另外，三相磁保持開斷器直接位于鐵芯的上軛頂部，也就是直接位于油溫的最高點(diǎn)，這樣變壓器油的油溫就可以被傳感器高感材料直接感應(yīng)到，不會(huì)有延遲，保證三相磁保持開斷器能夠及時(shí)和迅速地作出斷開保護(hù)，保障變壓器的安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中高壓自保護(hù)配電變壓器的主視圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為去掉箱蓋后油箱內(nèi)部的布置結(jié)構(gòu)圖；

圖4為高壓自保護(hù)配電變壓器的原理示意圖；

圖5為應(yīng)用高壓自保護(hù)配電變壓器的供電方式示意圖；

圖6為圖5的側(cè)視圖。

圖中：1.無勵(lì)磁分接開關(guān)；2.后備熔斷器；3.散熱片；4.高壓套管；5.三相磁保持開斷器；6.油位計(jì)；7.高壓繞組；8.高壓自保護(hù)配電變壓器；9.電線桿；10.低壓配電箱；11.低壓電纜；12.高壓電纜；13.氧化鋅避雷器；14.低壓套管；15.油箱；16.鐵芯；17.固定板；18.夾件；19.支撐架；20.手孔。

具體實(shí)施方式

高壓自保護(hù)配電變壓器的一個(gè)實(shí)施例如圖1~圖6所示，包括呈扁方形的油箱15，油箱15內(nèi)設(shè)置有鐵芯16，鐵芯16的外部依次設(shè)置有低壓繞組（圖中未示出）和高壓繞組7。鐵芯16的上軛兩側(cè)上固定有夾件18，其中一側(cè)的夾件18上固定有用于支撐三相磁保持開斷器5的支撐架19，支撐架19為一段呈L形的角鋼，三相磁保持開斷器5呈三相水平狀態(tài)布置在支撐架19的水平邊上，這樣可以保證三相磁保持開斷器5的聯(lián)動(dòng)一致性，且三相磁保持開斷器5直接固定于油箱15內(nèi)的一側(cè)面上并位于鐵芯16的上軛頂部。

另外一側(cè)的夾件18上固定有豎向的固定板17，固定板17上沿上下分別固定有三個(gè)后備熔斷器2，三相磁保持開斷器5的一端與高壓繞組7相連、另外一端與后備熔斷器2相連。

油箱15包括箱蓋，箱蓋上設(shè)置有低壓套管14、高壓套管4以及油位計(jì)6，后備熔斷器2通過高壓引線與高壓套管4相連，低壓繞組通過低壓引線與低壓套管14相連。所述箱蓋上開設(shè)有手孔20，方便裝配時(shí)進(jìn)行后備熔斷器2與高壓套管4以及低壓繞組與低壓套管14之間的接線。

油箱15的與三相磁保持開斷器設(shè)置面相對(duì)的那個(gè)側(cè)面上設(shè)置有無勵(lì)磁分接開關(guān)1，無勵(lì)磁分接開關(guān)1與高壓繞組7相連，與現(xiàn)有技術(shù)中普遍將分接開關(guān)設(shè)置在油箱蓋上不同，本發(fā)明將無勵(lì)磁分接開關(guān)1設(shè)置在側(cè)面上是為了方便裝配和接線，這是由于：現(xiàn)有技術(shù)中的油箱蓋和器身大多是固定在一起的，高壓套管、低壓套管以及分接開關(guān)均設(shè)置在油箱蓋上，裝配時(shí)，在將器身裝配進(jìn)油箱中之前，已經(jīng)完成了高壓繞組與高壓套管、低壓繞組與低壓套管、以及高壓繞組與分接開關(guān)之間的接線，此時(shí)只需將油箱蓋吊起，即可移動(dòng)器身將其裝配進(jìn)油箱中，此后不需要再進(jìn)行接線操作。

然而，本發(fā)明中由于加入了三相磁保持開斷器5和后備熔斷器2，器身無法再與箱蓋固定在一起然后整體裝配進(jìn)油箱中，因此本發(fā)明中高壓自保護(hù)配電變壓器的裝配順序是：首先將由高壓繞組7、低壓繞組、鐵芯16以及夾件18等組成的器身固定在油箱15中，在此之前，支撐架19和固定板17已經(jīng)固定在夾件18上，在這里，之所以將支撐架19和固定板17均固定在夾件18上，是因?yàn)檫@樣不會(huì)影響整個(gè)器身的吊放，比如支撐架19和固定板17也可以固定在油箱壁上，但是這樣的話就無法順利將器身放置進(jìn)油箱中，因?yàn)橹渭?9和固定板17形成了阻礙，否則就只能先放器身，再布置支撐架19和固定板17，這樣比較繁瑣，同時(shí)起出器身時(shí)也會(huì)受到干涉，非常不方便，因此事先將支撐架19和固定板17固定在夾件18上。

然后將無勵(lì)磁分接開關(guān)1裝配在油箱15的側(cè)面上，完成無勵(lì)磁分接開關(guān)1與高壓繞組7之間的接線。然后將三相磁保持開斷器5水平支撐在支撐架19上并將其固定在油箱15的另一側(cè)面上，完成三相磁保持開斷器5與高壓繞組7之間的接線。然后將后備熔斷器2固定在固定板17上，完成后備熔斷器2與三相磁保持開斷器5之間的接線。最后將箱蓋裝配在油箱上，通過手孔20完成后備熔斷器2與高壓套管4以及低壓繞組與低壓套管14之間的接線。

由于本發(fā)明中變壓器的器身與箱蓋是分立的，箱蓋是最后裝配的，箱蓋裝配后還需完成后備熔斷器2與高壓套管4以及低壓繞組與低壓套管14之間的接線，而手孔20的設(shè)置很好地解決了這個(gè)問題。

而將無勵(lì)磁分接開關(guān)1設(shè)置在側(cè)面上，這樣就可以在裝配箱蓋之前完成無勵(lì)磁分接開關(guān)1與高壓繞組7之間的接線，接線非常方便，且內(nèi)部引線布置比較緊湊，如果還像現(xiàn)有技術(shù)中那樣將無勵(lì)磁分接開關(guān)1設(shè)置在箱蓋上的話，只能一邊將箱蓋吊起，使其與油箱之間留有一定的縫隙，然后人工通過該縫隙進(jìn)行接線，這樣就很不方便，而且接好的線會(huì)比較長，這樣蓋上箱蓋后，油箱內(nèi)部的引線布置就比較混亂，人工無法控制，嚴(yán)重的話可能會(huì)引發(fā)使用故障。

另外，無勵(lì)磁分接開關(guān)1為盤型，這樣可以減少分接開關(guān)的縱向占用空間，且無勵(lì)磁分接開關(guān)1設(shè)置在所在面的中線上，一方面比較美觀，另一方面也可以方便高壓引線從其上下左右側(cè)進(jìn)行接線。三相磁保持開斷器5也位于所在側(cè)面的中線上，這樣設(shè)置一方面比較美觀，另一方面比較容易保證三相磁保持開斷器5剛好位于鐵芯16的上軛頂部。

油箱15的與磁保持開斷器設(shè)置面或者無勵(lì)磁分接開關(guān)設(shè)置面垂直的那兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上均設(shè)置有散熱片3，由于三相磁保持開斷器5直接設(shè)置在油箱15的內(nèi)部，因此不再占用散熱片的設(shè)置位置，兩面均有散熱片的設(shè)置方式保證了最佳的散熱效果，使變壓器油能夠得到足夠和及時(shí)的散熱，避免使用故障的發(fā)生。

本發(fā)明的高壓自保護(hù)配電變壓器的油箱15是屬于瘦長型的，通過加高油箱15的高度，使三相磁保持開斷器5直接設(shè)置在油箱15的內(nèi)部，不需要增設(shè)附加小油箱，且三相磁保持開斷器5和無勵(lì)磁分接開關(guān)1呈對(duì)稱設(shè)置在所在側(cè)面的中線上，因此整個(gè)變壓器的外形非常美觀，符合大部分消費(fèi)者的青睞需求，具有大批量市場(chǎng)推廣的價(jià)值。另外，三相磁保持開斷器5直接位于鐵芯16的上軛頂部，也就是直接位于油溫的最高點(diǎn)，這樣變壓器油的油溫就可以被傳感器高感材料直接感應(yīng)到，不會(huì)有延遲，保證三相磁保持開斷器5能夠及時(shí)和迅速地作出斷開保護(hù)，保障變壓器的安全運(yùn)行。

使用時(shí)，將高壓自保護(hù)配電變壓器8安裝在兩個(gè)電線桿9之間的支撐架上，在高壓自保護(hù)配電變壓器8的下方安裝有低壓配電箱10，低壓配電箱10通過低壓電纜11與高壓自保護(hù)配電變壓器8相連，高壓電纜12敷設(shè)于左側(cè)的電線桿9上，在高壓電纜12的頂部設(shè)置有氧化鋅避雷器13，用于對(duì)變壓器進(jìn)行防雷保護(hù)。

由于三相磁保持開斷器5位于鐵芯16的上軛頂部，而鐵芯16的上軛頂部油溫為油溫最高點(diǎn)，因此可以將油溫最高點(diǎn)溫度直接傳遞給三相磁保持開斷器5，三相磁保持開斷器5對(duì)溫度和電流因素反應(yīng)敏感，當(dāng)過載時(shí)，大電流通過三相磁保持開斷器5的傳感器并使傳感器內(nèi)的高感材料的溫度迅速升高，當(dāng)溫度過高致使傳感器高感材料失磁時(shí)，三相磁保持開斷器5瞬間脫扣，三相磁保持開斷器5通過操作機(jī)構(gòu)與變壓器進(jìn)線端相連的動(dòng)觸頭分閘，及時(shí)斷開變壓器電源，實(shí)現(xiàn)過流和油溫的自保護(hù)功能。

三相磁保持開斷器5的切換動(dòng)作原理為單相感應(yīng)、三相脫扣，避免了變壓器運(yùn)行中的缺相運(yùn)行，降低變壓器因缺相運(yùn)行造成的損壞，提高了供電可靠性。

當(dāng)三相磁保持開斷器5的溫度恢復(fù)到磁性時(shí)，可重新對(duì)三相磁保持開斷器5進(jìn)行閉合操作，三相磁保持開斷器5穿出油箱15的穿出端設(shè)置有操作手柄（圖中未示出），當(dāng)需要對(duì)三相磁保持開斷器5進(jìn)行閉合操作時(shí)，操作人員就地遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄，就可以使三相磁保持開斷器5閉合，不需要更換任何部件，直接就可以重復(fù)使用。操作手柄的設(shè)置方便了操作人員就地遠(yuǎn)端對(duì)三相磁保持開斷器5進(jìn)行就地操作，同時(shí)三相磁保持開斷器5的操作手柄具有分合位置指示和夜間反光功能，因此還可以使其作為負(fù)荷開關(guān)和隔離開關(guān)使用。

由于操作手柄位于油箱15的整個(gè)外側(cè)面上，相比現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置在附加小油箱上而言，本發(fā)明中操作手柄的操作平面大、操作空間加大，因此可以很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)操作手柄的控制，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，操作非常方便。

另外，三相磁保持開斷器5上的浮標(biāo)（圖中未示出）可實(shí)現(xiàn)低油位手動(dòng)拒合閘功能，當(dāng)油箱15中的變壓器油由于漏油等原因?qū)е掠臀贿^低時(shí)，隨著油液的減少，變壓器油的熱循環(huán)體積逐漸縮小，散熱能力大幅下降，最終會(huì)由于油溫過高而導(dǎo)致三相磁保持開斷器5斷開，此時(shí)如果再通過操作手柄進(jìn)行合閘時(shí)，是無法操作成功的，這時(shí)操作人員即可知曉可能是油箱中的油位過低，從而起到一個(gè)提示作用。

由此可知，當(dāng)過載大電流或者油溫過高時(shí)，都是三相磁保持開斷器5在起作用，及時(shí)作出斷開保護(hù)，而當(dāng)變壓器在運(yùn)行中短路時(shí)，后備熔斷器2才起作用，及時(shí)熔斷斷開電路，不過一般情況下，短路故障是比較少見的，三相磁保持開斷器5即可保證正常使用需要，因此后備熔斷器2相當(dāng)于二道防線。而現(xiàn)有技術(shù)中在實(shí)際運(yùn)維期間經(jīng)常采用銅絲代替跌落式熔斷器，變壓器故障時(shí)不能有效斷開造成銅絲直接熔接在跌落式熔斷器熔座上，對(duì)高壓線路造成沖擊，影響線路供電，且維護(hù)起來非常麻煩。本發(fā)明中三相磁保持開斷器5斷開后通過操作手柄即可手動(dòng)閉合重復(fù)使用，因此維護(hù)起來十分方便。

另外，就算發(fā)生短路或者其他故障，需要更換后備熔斷器或者三相磁保持開斷器，其維修操作也是十分方便的，維修時(shí)只需通過手孔先將后備熔斷器與高壓套管以及低壓繞組與低壓套管之間的接線拆除，然后即可拆除箱蓋，進(jìn)行后備熔斷器或者三相磁保持開斷器的更換，整個(gè)器身不用起出，因此大大方便了維修更換操作。

在高壓自保護(hù)配電變壓器的其他實(shí)施例中：三相磁保持開斷器也可以不設(shè)置在所在面的中線上，比如可以偏離中線；分接開關(guān)也可以不設(shè)置在所在面的中線上，比如可以偏離中線；分接開關(guān)也可以是籠型的分接開關(guān)；分接開關(guān)也可以設(shè)置在箱蓋上；可以只在一個(gè)側(cè)面上設(shè)置散熱片，或者四個(gè)側(cè)面上均設(shè)置散熱片；箱蓋上也可以不設(shè)置手孔；后備熔斷器的固定板也可以固定在油箱壁上；三相磁保持開斷器的支撐架也可以固定在油箱壁上。