一种用于船舶的多绕组变压器及船舶电力系统的制作方法

专利检索2022-05-10  4



1.本发明涉及变压器设计领域,尤其涉及一种用于船舶的多绕组变压器及船舶电力系统。


背景技术:

2.船舶电力系统包括产生电能的电源装置、分配电能的配电装置、传输电能的电力传输线和各类消耗电能的负载。负载分为满足solas(国际海上人命安全公约)规范要求的安全负载和非安全负载。船舶电力系统中的不同负载要求的输入电压不相同,比如动力系统中各类发电机包括舵机、起货机等使用380伏输入电压,而照明电器包括各类照明灯具、生活用电器,导航仪设备等使用220伏的输入电压。为了满足不同输入电压要求,配电装置中通过变压器设置多种传输电网,包括动力电网、照明电网和应急电网等,各个电网又通过变压器给不同负载供电。
3.现有的船舶电力系统中,多采用独立式变压器形式,即变压器的副边是单绕组形式,如图1所示,独立变压器t1到独立变压器tn的原边输入电压相同,独立变压器t1到独立变压器tn的副边输出电压out1到outn分别输出相同或不相同的电压。由于每个独立变压器的副边仅有一路输出电压,导致变压器数量较多。变压器的应用环境是高盐度的海上区域,变压器的防腐等级需达到相关标准的规定。变压器的接地电缆通常通过瓷套管引出,通过软连接与铜排连接并裸露在空气中,容易被盐雾腐蚀,存在安全隐患,无法满足防腐要求。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中船舶电力系统中采用独立式变压器形式造成变压器数量较多、变压器的接地电缆裸露在空气中存在安全隐患,容易被盐雾腐蚀,无法满足防腐要求的缺陷,提供一种用于船舶的多绕组变压器及船舶电力系统。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
6.一种用于船舶的多绕组变压器,所述多绕组变压器包括原边绕组和多个副边绕组,所述多绕组变压器的原边绕组的输入电压与船舶电力系统中独立变压器的原边绕组输入电压相对应,所述副边绕组的输出电压与船舶电力系统中独立变压器的副边绕组的输出电压相对应;
7.所述多绕组变压器的升高座上安装有环氧树脂套管,所述环氧树脂套管用于套设在所述多绕组变压器的接地电缆上;
8.所述接地电缆的一端与所述多绕组变压器的接地引线连接,所述接地电缆的另一端接地。
9.本方案通过将船舶电力系统中原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的输出电压相对应,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量,并使用环氧树脂套管套设在多绕组变压器的接地电缆上,使得变压器的接地电缆不再裸露
在空气中,不易被腐蚀,减少了安全隐患,满足了防腐要求。
10.较佳地,所述多绕组变压器设置于金属材质的保护箱内。
11.较佳地,所述多绕组变压器的副边绕组用于连接非安全负载。
12.本方案通过将与非安全负载连接的原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的副边输出电压相对应,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量。
13.较佳地,所述多绕组变压器为三相变压器。
14.较佳地,所述多绕组变压器为两相变压器。
15.较佳地,所述多绕组变压器中每个所述副边绕组的输出电压不相同。
16.较佳地,所述多绕组变压器中至少两个所述副边绕组的输出电压相同。
17.本方案中多绕组变压器中至少两个副边绕组的输出电压相同,可以连接相同输入电压的负载,同时也可连接不同输入电压的负载,扩大了适用范围。
18.较佳地,所述多绕组变压器中的原边绕组通过开关与电缆相连。
19.本方案通过设置开关k可以方便控制多绕组变压器。通过将原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器也节约了开关以及电缆敷设的数量,减少了成本,安装空间以及船舶的重量也同步了进行优化。
20.较佳地,所述金属材质的保护箱为不锈钢材质的保护箱。
21.本方案中由于不锈钢材质的金属件具有很强的耐腐蚀性能,可直接浸泡在海水中而不被腐蚀,因此可以确保多绕组变压器系统能达到c5

m防腐等级,使得该多绕组变压器能够满足高含盐度的海上区域的防腐要求。
22.一种船舶电力系统,所述船舶电力系统包括上述任意一项所述的用于船舶的多绕组变压器。
23.本方案的船舶电力系统使用了多绕组变压器,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量,并使用环氧树脂套管套设在多绕组变压器的接地电缆上,使得变压器的接地电缆不再裸露在空气中,不易被腐蚀,减少了安全隐患,满足了防腐要求。
24.本发明的积极进步效果在于:本发明通过将船舶电力系统中具有原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的输出电压相对应,并使用环氧树脂套管套设在多绕组变压器的接地电缆上,使得变压器的接地电缆不再裸露在空气中,减少了船舶电力系统中变压器的数量和接地电缆的数量、减少了安全隐患,满足了防腐要求。
附图说明
25.图1为现有的用于船舶的独立变压器的示意图。
26.图2为本发明实施例1的用于船舶的多绕组变压器的绕组结构示意图。
27.图3为本发明实施例1的用于船舶的多绕组变压器的接地部分示意图。
具体实施方式
28.下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
29.实施例1
30.本实施例提供一种用于船舶的多绕组变压器,如图2所示,多绕组变压器t3包括原边绕组和多个副边绕组,多绕组变压器t3的原边绕组的输入电压与船舶电力系统中独立变压器的原边绕组输入电压相对应,多绕组变压器t3的副边绕组的输出电压out31到out3n与船舶电力系统中多个独立变压器的副边绕组的输出电压相对应。多绕组变压器t3的副边绕组的输出电压out31到out3n的电压值可以相同也可以不相同。多绕组变压器t3的升高座上安装有环氧树脂套管,环氧树脂套管用于套设在多绕组变压器t3的接地电缆上;接地电缆的一端与多绕组变压器t3的接地引线连接,接地电缆的另一端接地。
31.本方案通过将船舶电力系统中原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的输出电压相对应,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量,并使用环氧树脂套管套设在多绕组变压器的接地电缆上,使得变压器的接地电缆不再裸露在空气中,不易被腐蚀,减少了安全隐患,满足了防腐要求。
32.多绕组变压器t3的原边绕组通过开关k与电缆相连,通过设置开关k可以方便控制多绕组变压器。通过将原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器也节约了开关以及电缆敷设的数量,减少了成本,安装空间以及船舶的重量也同步了进行优化。
33.在可选的一种实施方式中,多绕组变压器包括原边绕组和两个副边绕组,多绕组变压器的原边绕组的输入电压与船舶电力系统中一独立变压器的原边绕组输入电压相对应,多绕组变压器的一副边绕组的输出电压与船舶电力系统中一独立变压器的输出电压相对应,多绕组变压器的另一副边绕组的输出电压与船舶电力系统中另一独立变压器的输出电压相对应。多绕组变压器的两个副边绕组的输出电压的电压值可以相同也可以不相同。
34.本方案通过将船舶电力系统中将原边输入电压相同的两个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的输出电压相对应,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量。
35.本方案构成的双绕组变压器,适用于船舶电力系统设计,特别适用于复杂型船舶,如海洋工程船,多功能工程船,客滚船及带电力推进的民船等。
36.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器可以根据实际情况设置多个副边绕组,每个副边绕组输出相同或不相同的输出电压,以进一步减少变压器的数量和接地电缆的数量。
37.在可选的另一种实施方式中,如图3所示,多绕组变压器t3的升高座2上安装有环氧树脂套管3,环氧树脂套管3的一端设有电缆接头4,接地引线与多绕组变压器t3的铁芯1连接,多绕组变压器t3的接地电缆5的一端通过电缆接头4与接地引线连接,接地电缆5与接地引线连接部位位于环氧树脂套管3的内部,不再裸露在空气中。由于环氧树脂套管具有极强的耐腐蚀性,可以有效防止接地电缆被海上盐雾侵蚀,减少了安全隐患,满足了防腐要求。
38.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器t3的接地电缆5的一端与多绕组变压器t3的接地引线连接,多绕组变压器t3的接地电缆5的另一端与软电缆的一端连接,软电缆的另一端接地。通过设置软电缆可方便接地。
39.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器t3设置于金属材质的保护箱内。该金属材质的保护箱优选为不锈钢材质的保护箱,由于不锈钢材质的金属件具有很强的耐腐蚀性能,可直接浸泡在海水中而不被腐蚀,因此可以确保多绕组变压器系统能达到c5

m防腐等级,使得该多绕组变压器能够满足高含盐度的海上区域的防腐要求。
40.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器t3的副边绕组用于连接非安全负载。通过将与非安全负载连接的原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的副边输出电压相对应,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量。
41.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器为三相变压器。本方案中通过将船舶电力系统中原边输入电压相同的多个独立的三相变压器组合成一个多绕组变压器,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量。
42.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器为两相变压器。本方案中通过将船舶电力系统中原边输入电压相同的多个独立的两相变压器组合成一个多绕组变压器,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量。
43.在可选的另一种实施方式中,多绕组变压器中至少两个副边绕组的输出电压相同,可以连接相同输入电压的负载,同时也可连接不同输入电压的负载,扩大了适用范围。
44.本实施例的用于船舶的多绕组变压器通过将船舶电力系统中将原边输入电压相同的多个独立变压器组合成一个多绕组变压器,该多绕组变压器的每个绕组的输出电压与原来的独立变压器的输出电压相对应,并使用环氧树脂套管套设在多绕组变压器的接地电缆上,使得变压器的接地电缆不再裸露在空气中,减少了船舶电力系统中变压器的数量和接地电缆的数量、减少了安全隐患,满足了防腐要求。
45.实施例2
46.本实施例提供一种船舶电力系统,该船舶电力系统包括实施例1的用于船舶的多绕组变压器。
47.本实施例的船舶电力系统使用了多绕组变压器,减少了变压器的数量和变压器中接地电缆的数量,节约了成本,减轻了船舶的重量,并使用环氧树脂套管套设在多绕组变压器的接地电缆上,使得变压器的接地电缆不再裸露在空气中,不易被腐蚀,减少了安全隐患,满足了防腐要求。
48.虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
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