卷铁心干式自耦变压器技术领域
本发明涉及一种卷铁心干式自耦变压器，属于变压器技术领域。
背景技术
目前，我国电气化铁路采用AT供电方式，AT供电专用自耦变压器是AT供电系统中
的重要电气设备，随着我国电气化铁路的高速发展，穿越崇山峻岭的电气化铁路越来越多，
有些地方隧道连着桥梁，很难找到一块平地来放置自耦变压器，经常只能将自耦变压器放
置在隧道里，为安全起见，这些自耦变压器必须具有很高的防火防爆性能，常用的AT供电自
耦变压器容量较大，一般要达到单相20MVA～32MVA，电压达到2×27.5kV，干式变压器的绝
缘和散热介质为环氧树脂和空气，而空气的绝缘和散热性能比传统的介质变压器油要差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种卷铁心干式自耦变
压器，它不仅能够降低变压器各绕组之间的电位差，减小绕组之间及绕组对铁心的绝缘距
离，而且增加了其自身的散热面，提高了散热效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种卷铁心干式自耦变压器，它包
括铁心，所述铁心具有两个铁心柱，分别为左铁心柱和右铁心柱，所述左铁心柱由内至外依
次设置有第一左绕组、第二左绕组、第三左绕组和第四左绕组，所述右铁心柱由内至外依次
设置有第一右绕组、第二右绕组、第三右绕组和第四右绕组，所述第一左绕组的下端与第四
右绕组的下端相连，所述第四右绕组的上端与所述第一右绕组的上端相连在一起，并形成
连接点B，所述第二左绕组和所述第三左绕组的上端并接在一起，并形成连接点A，所述第二
左绕组的下端与所述第三右绕组的下端相连，所述第三左绕组的下端与所述第二右绕组的
下端相连，所述第四左绕组的下端与第一右绕组的下端相连，所述第一左绕组的上端、第四
左绕组的上端、第二右绕组的上端、第三右绕组的上端连接在一起，并形成连接点O。
进一步，所述第二右绕组和第三右绕组的上端并接在一起后，再与第一左绕组的
上端和第四左绕组的上端相连，形成连接点O。
进一步，所述第一左绕组、第四左绕组、第一右绕组和第四右绕组为公共绕组。
进一步，所述第二左绕组、第三左绕组、第二右绕组和第三右绕组为串联绕组。
进一步为了提高其节能效果，所述铁心为开口卷铁心，并由上部分和下部分对接
而成。
采用了上述技术方案后，本发明通过结构和各绕组的连接方式上来降低变压器各
绕组之间的电位差，并能够增加散热面来解决自耦变压器的绝缘和散热问题；另外，还通过
采用开口卷铁心来达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明的卷铁心干式自耦变压器的结构示意图；
图2为本发明的绕组的接线图；
图3为本发明的绕组的简易接线图；
图4为本发明的感应试验原理图；
图5为本发明的工频耐压试验图一；
图6为本发明的工频耐压试验图二；
图7为本发明的铁心的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对
本发明作进一步详细的说明。
如图1～3所示，一种卷铁心干式自耦变压器，它包括铁心100，所述铁心100具有两
个铁心柱，分别为左铁心柱101和右铁心柱102，所述左铁心柱101由内至外依次设置有第一
左绕组1、第二左绕组2、第三左绕组3和第四左绕组4，所述右铁心柱102由内至外依次设置
有第一右绕组10、第二右绕组20、第三右绕组30和第四右绕组40，所述第一左绕组1的下端
与第四右绕组40的下端相连，所述第四右绕组40的上端与所述第一右绕组10的上端相连在
一起，并形成连接点B，所述第二左绕组2和所述第三左绕组3的上端并接在一起，并形成连
接点A，所述第二左绕组2的下端与所述第三右绕组30的下端相连，所述第三左绕组3的下端
与所述第二右绕组20的下端相连，所述第四左绕组4的下端与第一右绕组10的下端相连，所
述第一左绕组1的上端、第四左绕组4的上端、第二右绕组20的上端、第三右绕组30的上端连
接在一起，并形成连接点O。
如图2所示，所述第二右绕组20和第三右绕组30的上端并接在一起后，再与第一左
绕组1的上端和第四左绕组4的上端相连，形成连接点O。
所述第一左绕组1、第四左绕组4、第一右绕组10和第四右绕组40为公共绕组。
所述第二左绕组2、第三左绕组3、第二右绕组20和第三右绕组30为串联绕组。
如图7所示，所述铁心100为开口卷铁心，并由上部分1001和下部分1002对接而成。
根据感应试验方法，如图2～4所示，A点为+55kV，B(x’，x”)点为-55kV，O(a’，a”，x)
点接地，A”对地电位27.5kV，B”对地电位-27.5kV，端子之间的电位差为：
A-a”＝A-a’＝55kV
B-x＝-55kV
A’A”等电位，B’B”等电位
A’-B”＝A”-B’＝A’-B’＝A”-B”＝55kV
由于O端子绝缘水平较首端A,B端子低，工频试验需要通过感应的方法实现，如图
2、3、5、6所示。
A端子工频试验时，B端子接地，OB之间施加42.5kV电压，B端子对地85kV，其余端子
之间电位差为：
A-O＝O-B＝42.5kV
A’A”等电位，B’B”等电位
A’-B”＝A”-B’＝A’-B’＝A”-B”＝42.5kV
B端子工频试验时，A端子接地，AO之间施加42.5kV电压，A端子对地85kV，其余端子
之间电位差为：
B-O＝O-A＝42.5kV
A’A”等电位，B’B”等电位
B”-A’＝B’-A”＝B’-A’＝B”-A”＝42.5kV
根据以上计算，绕组对铁心柱最大工频试验电压为85kV，绕组之间压差如下：
LVⅡ—HVⅡ为55kV，HVⅡ—HVⅠ为0kV，HVⅠ—LVⅠ为55kV；
LVⅡ’—HVⅡ’为55kV，HVⅡ’—HVⅠ’为0kV，HVⅠ’—LVⅠ’为55kV；
异柱绕组之间LVⅠ—LVⅠ’电压差为55kV；尤其是HVⅡ—HVⅠ和HVⅡ’—HVⅠ’
绕组之间等电位，可浇注为一体，只需要根据散热的需要设置散热气道即可，从以
上分析可知，本发明的连接方式相比传统连接方式各绕组之间电压差分布更优，
可
减小绕组之间、绕组对铁心的绝缘距离，尤其是HVⅡ—HVⅠ和HVⅡ’—HVⅠ’绕
组之间绝缘距离极大减小，采用本发明的连接方式将十分经济可靠。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了
进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本
发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发
明的保护范围之内。