CN102867633A - 一种变压器 - Google Patents

Abstract

一种变压器是涉及变压器结构的改进。本发明提供一种安全性高、散热能力强且成本低的变压器。本发明包括变压器主体和围绕变压器主体的散热器，其结构要点变压器主体设置在散热器中部的箱体内，箱体内壁与变压器主体之间为主腔，箱体外壁与散热器内壁之间为散热腔；所述主腔内设置有变压器油，散热腔内设置有水。

Description

一种变压器

技术领域

本发明是涉及变压器结构的改进。

背景技术

现有变压器按铁心结构可以分为三相三柱式和三相五柱式且都是平面排列。现有变压器存在以下缺点。

１、铁心磁路的长度不同，空载电流ABC三相不相同。

２、铁心片经过纵剪和横剪后需要人工叠装，耗时多，有很大的人为干扰因素。

３、由于铁芯片是取向硅钢片，所以在磁路的转弯处需要采用全斜45°接缝，为磁路的高阻区，且存在磁通的畸变现象，再一定程度上会增加变压器噪声和空载电流及空载损耗。

４、硅钢片内部的晶格是有序的规则排列，叠片式变压器的硅钢片经过横剪和纵剪后，靠近剪口附近的晶格由于受到剪切应力的作用遭到破坏，造成空载损耗上升。经过实测不同宽度的硅钢片的损耗值，估算遭破环的晶格宽度在6～8毫米之间，单位面积内硅钢片经过的剪切程序越多晶格的百分比也就越大，叠片式变压器的硅钢片经过横剪与纵剪。

５、叠片式变压器的铁心是一片片叠装而成的，不是整体，机械强度低，需要夹紧与绑扎。这种“分散式”的硅钢片叠装成铁心后还要保证整体铁心的几何外形，如：铁心的垂直度、铁心柱不能有波浪弯、铁心四角的对角线偏差不大于2mm、三个心柱的平行度不大于1mm、铁心叠装不能有错漏片。

６、变压器的散热器与变压器主体为同腔结构，散热器内的热交换介质是变压器油箱内的变压器油。变压器油是沿用多年的变压器专用热交换介质，优点为绝缘性好、流动性佳，但随着各国对环护要求越来越高，变压器油对环境的污染已成为急待解决的问题。而水作为一种最易取得的廉价导热介质为什么不能应用的变压器的散热器中呢？水虽然是导电介质，但只要解决好“水电分离”就能将水应用的变压器的散热中。

７、散热器壁厚小于变压器主体的油箱壁厚，因此散热器与变压器主体的油箱不能采用同种规格的钢板制造，不同厚度的钢板产生的热应力也不同，而现有变压器主体的油箱与散热器为一体结构，两者之间并没有缓冲装置，所以加工工艺非常复杂。

８、现有变压器结构中考虑到变压器油在油箱内受热后膨胀的问题，散热器需要承受一定的膨胀系数，在反复的承受膨缩应力数年后，渗、漏油的隐患也会越来越大。

９、现有的箱式变电站一般为目字型或品字型排列，有单独的变压器室，全部的设备都在地上，占地空间大、不美观。

１０、现有变压器的联结组别一般为Y，yn0，此种联结方式三次谐波没有通路，供电质量不好。

１１、叠片式变压器的铁心是一片片叠装而成的，叠装方式是卧式叠装，叠装好后需要铁心“起立”，由于铁心不是整体，起立时既要保证铁心整体的几何外形，又要保证铁心的硅钢片不能局部受力造成晶格损伤。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种安全性高、散热能力强且成本低的变压器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括变压器主体和围绕变压器主体的散热器，其结构要点变压器主体设置在散热器中部的箱体内，箱体内壁与变压器主体之间为主腔，箱体外壁与散热器内壁之间为散热腔；所述主腔内设置有变压器油，散热腔内设置有水。变压器整体分为主腔与附腔：主腔内承放变压器油及器身，附腔即为变压器的水冷热交换腔（散热腔）。

作为一种优选方案，本发明所述变压器主体采用三相立体卷铁心。

作为另一种优选方案，本发明所述三相立体卷铁心由拐角为圆弧过渡的三个矩形单框铁心组成，三个单框铁心长边两两相接组成横截面为等边三角形的三相立体卷铁心；在三对两两相接的长边上均绕有线圈。

作为另一种优选方案，本发明所述散热器设置在地下。

作为另一种优选方案，本发明所述箱体壁与散热器采用同种钢板。

作为另一种优选方案，本发明所述散热腔是经真空处理制得的散热腔。

其次，本发明所述三相立体卷铁心是在铁心卷制成形后增加一道800℃退火环节制得的卷铁心。

另外，本发明所述钢板为涂有防腐层的不锈钢钢板。

本发明有益效果：本发明将变压器主体设置在散热器中部的箱体内，形成分腔结构，即主腔为变压器油，散热腔为水，主、散热腔完全分离，主腔内的压力要大于散热腔内的压力，这样可以避免随着变压器运行时间的延长，散热腔向主腔渗透的危险；同时降低了变压器油的使用量，即降低了成本，并提高了变压器对外散热的能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明使用状态图。

图3是本发明三相立体卷铁心结构示意图。

图4是图3 的俯视图。

图中，1为散热器、2为变压器主体、3为箱式变电站、4为地坑、5为线圈、6为单框铁心。

具体实施方式

如图所示，本发明包括变压器主体2和围绕变压器主体2的散热器1，变压器主体2设置在散热器1中部的箱体内，箱体内壁与变压器主体之间为主腔，箱体外壁与散热器内壁之间为散热腔；所述主腔内设置有变压器油，散热腔内设置有水。

所述变压器主体2采用三相立体卷铁心。三相立体卷铁心采用D,yn11联结组别，三次谐波有通路，抗短路能力强于采用Y,yn0联结组别的变压器，而且D,yn11联结组别的变压器有一定的滤波作用；因此供电质量稳定，抗负载不平衡能力强。其次，采用卷铁心形式，纵剪开卷完成后，即采用专用设备绕制铁心，机械化程度高。另外，由于铁芯是卷制而成的，所以不存在叠片式铁心的45°斜接缝，没有磁路的高阻区，不存在磁通的畸变现象；没有铁心起立的工艺环节，不存工艺损坏。

所述三相立体卷铁心由拐角为圆弧过渡的三个矩形单框铁心6组成，三个单框铁心6长边两两相接组成横截面为等边三角形的三相立体卷铁心；在三对两两相接的长边上均绕有线圈5。传统的平面式铁心有4个完整的轭铁，三相立体卷铁心的额铁只有6个“半轭铁”相当于3个完整的轭铁，所以比叠片式硅钢片用量上减少20%左右。三相的磁路长度完全相等，三相的磁通完全相同，三相空载电流也相同。采用圆弧过渡的拐角比叠片式的“直角”硅钢片用量上减少6%左右。

所述散热器1设置在地下。可将变压器室设在地坑4中，占地空间小，有利于减少土地占用面积，且不影响高低开关操作的方便性。

所述箱体壁与散热器1采用同种钢板；结构简单，焊接容易。

所述散热腔是经真空处理制得的散热腔；提高热交换能力。

所述三相立体卷铁心是在铁心卷制成形后增加一道800℃退火环节制得的卷铁心；使硅钢片在先期的生产中遭到破环的晶格能得到有序的恢复。

所述钢板为涂有防腐层的不锈钢钢板；有效避免了随着运行年代的增加变压器渗漏危险的发生。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变压器，包括变压器主体（2）和围绕变压器主体（2）的散热器（1），其特征在于变压器主体（2）设置在散热器（1）中部的箱体内，箱体内壁与变压器主体之间为主腔，箱体外壁与散热器内壁之间为散热腔；所述主腔内设置有变压器油，散热腔内设置有水。

2.根据权利要求1所述一种变压器，其特征在于所述变压器主体（2）采用三相立体卷铁心。

3.根据权利要求1所述一种变压器，其特征在于所述三相立体卷铁心由拐角为圆弧过渡的三个矩形单框铁心（6）组成，三个单框铁心（6）长边两两相接组成横截面为等边三角形的三相立体卷铁心；在三对两两相接的长边上均绕有线圈（5）。

4.根据权利要求1所述一种变压器，其特征在于所述散热器（1）设置在地下。

5.根据权利要求1所述一种变压器，其特征在于所述箱体壁与散热器（1）采用同种钢板。

6.根据权利要求1所述一种变压器，其特征在于所述散热腔是经真空处理制得的散热腔。

7.根据权利要求1所述一种变压器，其特征在于所述三相立体卷铁心是在铁心卷制成形后增加一道800℃退火环节制得的卷铁心。

8.根据权利要求5所述一种变压器，其特征在于所述钢板为涂有防腐层的不锈钢钢板。

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