CN103123857A - 一种变压器线圈曲折形导油系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器线圈曲折形导油系统，在线圈中布置一个纵向油道—曲折形导油结构，其特征在于：包括线圈导线、横向油道、线圈内径侧纵向油道、线圈外径侧纵向油道、线圈中纵向油道、内挡油圈和外挡油圈，将线圈中的每一个线饼划分成三等份，对于奇数线饼仅在第一部分线饼和第二部分线饼之间设置纵向油道；对于偶数线饼仅在第二和第三部分之间设置纵向油道，并根据线圈的高度、线饼的数量和油流分布计算结果，沿线圈的高度方向布置了内挡油隔板和外挡油隔板。本系统填充系数高、冷却效果好、性能参数优良，能有效地保证线圈散热效果；降低线圈温升，满足用户对变压器使用寿命的要求。

Description

一种变压器线圈曲折形导油系统

技术领域

本发明涉及一种变压器线圈曲折形导油系统。

背景技术

现阶段，随着高电压、大容量交直流输电系统的发展，变压器单个线圈的容量越来越大，同时考虑到变压器阻抗电压的要求也有增大的趋势,线圈的辐向尺寸也随着增大;受饼间电容、油流速度、经济性的影响，横向油道的高度尺寸又不能过大；在线饼的中部容易形成“死油区”，若不设计纵向冷却油道,此处导线产生的热量散不出去，使得局部温升升高，将严重影响到变压器的负载能力和使用寿命。

    在过去，常根据变压器线圈辐向尺寸和冷却方式的不同，曾在线圈中设计两个纵向油道。众所周知，纵向油道的数量，直接影响到导线在铁心窗中的填充率，并与变压器的空载损耗、空载电流、负载损耗、温升、经济性等息息相关。为此，有必要设计一种新型的导油结构，来权衡变压器性能指标与经济性的关系，确保变压器的制造、运行经济性与可靠性。

发明内容

    为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种填充率高、冷却效果好、性能参数优良、使用寿命长，能有效地保证线圈散热效果的一种变压器线圈曲折形导油系统。

    本发明是通过如下技术方案实现的：

一种变压器线圈曲折形导油系统，其特征在于：包括线圈导线、横向油道、线圈内径侧纵向油道、线圈外径侧纵向油道、线圈中纵向油道、内挡油圈和外挡油圈；线圈中每个线饼由等份的线圈内径侧的第一部分线饼、中间的第二部分线饼和线圈外径侧的第三部分线饼组成；第二部分线饼处于奇数线饼位置时与同饼的第三部分线饼之间不设计纵向油道，第二部分线饼处于偶数线饼位置时与同饼的第一部分线饼之间不设计纵向油道，奇数线饼和偶数线饼之间设有横向油道；在奇数线饼上，第二部分线饼与同饼的第一部分线饼之间设有纵向油道，在偶数线饼上第二部分线饼与第三部分线饼之间设有纵向油道；线圈外径侧纸筒与第三部分线饼之间设有线圈外径侧纵向油道，线圈内径侧硬纸筒与第一部分线饼之间设有线圈内径侧纵向油道；在线圈内径侧和线圈外径侧分别设有内挡油圈和外挡油圈。

    本发明的有益效果是：本系统为一种变压器连续式线圈结构纵向冷却油道的布置方式，其填充系数高、冷却效果好、性能参数优良，能有效地保证线圈散热效果；降低线圈温升，满足用户对变压器使用寿命的要求。适用在60kV及以上大容量交流电力变压器和±200kV及以上换流变压器连续式线圈结构上的应用。

附图说明

下面结合附图对本设计作进一步的说明。

图1为传统变压器线圈导油系统结构示意图；

图2为本发明变压器线圈曲折形导油系统结构示意图； 

图中，1线圈导线，2第一部分线饼，3第二部分线饼，4第三部分线饼，5横向油道，6线圈内径侧纵向油道，7线圈外径侧纵向油道，8线圈中纵向油道，9内挡油圈，10外挡油圈，11线圈内径侧硬纸筒，12线圈外径侧纸筒，13端圈，14奇数线饼，15偶数线饼。 

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例一种变压器线圈曲折形导油系统，其特征在于：包括线圈导线1、横向油道5、线圈内径侧纵向油道6、线圈外径侧纵向油道7、线圈中纵向油道8、内挡油圈9和外挡油圈10；线圈中每个线饼由等份的线圈内径侧的第一部分线饼2、中间的第二部分线饼3和线圈外径侧的第三部分线饼4组成；第二部分线饼3处于奇数线饼14时与同饼的第三部分线饼4之间不设计纵向油道，第二部分线饼3处于偶数线饼15时与同饼的第一部分线饼2之间不设计纵向油道；奇数线饼14和偶数线饼15之间设有横向油道5；在奇数线饼14上，第二部分线饼3与同饼的第一部分线饼2之间设有线圈中纵向油道8，在偶数线饼15上第二部分线饼3与同饼的第三部分线饼4之间设有线圈中纵向油道8；线圈外径侧纸筒12与第三部分线饼4之间设有线圈外径侧纵向油道7，线圈内径侧硬纸筒11与第一部分线饼2之间设有线圈内径侧纵向油道6；在线圈内径侧和线圈外径侧位置处分别设有内挡油圈9和外挡油圈10。    

本发明的变压器线圈曲折形导油系统，是将两个纵向油道改进成一个纵向油道；首先将每个线饼沿其辐向划分成三等份，从线圈内径侧向外依次记为第一部分线饼2、第二部分线饼3和第三部分线饼4。对于奇数线饼14将线圈中纵向油道8放置在第一部分线饼2和第二部分线饼3之间，对于偶数线饼15将线圈中纵向油道8放置在第二部分线饼3和第三部分线饼4之间；其次根据线圈高度、线饼数量和温度沿线圈的分布情况将线圈分成n个区域，布置内挡油圈9和外挡油圈10。最后利用油流分布及温升计算仿真软件对线圈进行温升计算，基于仿真结果对线圈的纵、横向油道进行适当的调节，使得油流和温升分布趋于理想化，有效地避免死油区和局部过热现象的发生。  

由于变压器油的体积随温度的变化而变化，被线圈损耗加热的油由于密度的减小(和油泵的推力下)向线圈上部流动，接着被油箱和散热器（冷却器）冷却的油由于密度的增加而向下流动，最终形成冷却油循环系统。

根据变压器的辐向尺寸和热负荷的要求，传统结构需要在线圈中设计两个纵向油道，本设计通过油流分布和温升计算软件的优化设计，现只需在线圈中布置一个纵向油道—曲折形导油结构；在满足变压器散热和温升的同时，提高了铁心窗的填充率，节约了变压器制造成本，提高了性能水平。

Claims (1)

1.一种变压器线圈曲折形导油系统，其特征在于：包括线圈导线（1）、横向油道（5）、线圈内径侧纵向油道（6）、线圈外径侧纵向油道（7）、线圈中纵向油道（8）、内挡油圈（9）和外挡油圈（10）；线圈每个线饼由等份的线圈内径侧的第一部分线饼（2）、中间的第二部分线饼（3）和线圈外径侧的第三部分线饼（4）组成；奇数线饼（14）和偶数线饼（15）之间设有横向油道（5）；第二部分线饼（3）处于奇数线饼（14）上时与同饼的第一部分线饼（2）之间设有线圈中纵向油道（8），第二部分线饼（3）处于偶数线饼（15）上时与同饼的第三部分线饼（4）之间设有线圈中纵向油道（8）；线圈外径侧纸筒（12）与第三部分线饼（4）之间设有线圈外径侧纵向油道（7），线圈内径侧硬纸筒（11）与第一部分线饼（2）之间设有线圈内径侧纵向油道（6）；在线圈内径侧和线圈外径侧位置处分别设有内挡油圈（9）和外挡油圈（10）。

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