CN103854833A

CN103854833A - 干式变压器组合式线圈散热气道装置及其制备方法

Info

Publication number: CN103854833A
Application number: CN201410115598.9A
Authority: CN
Inventors: 蒋忠金
Original assignee: NANJING DAQO TRANSFORMER SYSTEMS CO Ltd
Current assignee: NANJING DAQO TRANSFORMER SYSTEMS CO Ltd
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明公开一种干式变压器组合式线圈散热气道装置及其制备方法，包括并排排布并捆扎成一体的至少两个第一气道板、位于所述第一气道板之间的至少一个第二气道板和/或至少一个第三气道板。本发明的装置，将多块气道板通过分隔膜及玻璃丝布带进行包扎成整体，形成组合气道板，分隔膜的表面涂覆有脱模剂，待线圈浇注成型后拔出并将分隔膜剥离，分隔膜剥离后散热气道内壁均匀光滑，形成宽的散热气道，热气流上升时的阻力减小，有效改善了散热系数；组合形成的气道板的长度和弧度根据设计需要进行调节，对于单层气道的线圈结构，使用本发明的气道板避免线圈上、下的压块压住散热口，保证了机械强度及气道散热口面积，具有很高的通用性和经济价值。

Description

干式变压器组合式线圈散热气道装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种干式变压器组合式线圈散热气道装置及其制备方法。

背景技术

目前，环氧树脂浇注干式变压器的应用越来越多，此类变压器线圈的散热气道种类也比较多，气道板的尺寸、材质也各不相同，如果气道板宽度较大，必须折弯成一定的弧度，如图1和图2所示。此类气道板1用在不同直径的线圈2内部时通用性较低，线圈2浇注固化后的气道板1与树脂层的附着面较大易造成拔模困难，这样气道板1的弧长宽度就不能太大，增加了气道板数量及加工成本，同时气道板1的散热口容易被线圈2上、下的压块压住一部分，影响了实际散热效率，因此为了提高气道板1的通用性并降低制造成本。多数变压器厂将气道板宽度设计的较小，宽度一般在20～40mm左右，在不同直径的线圈2内部连续排列使用，如图3和图4所示。但宽度小的气道板1在使用时存在一定的弊端，为了提高浇注线圈的机械强度，气道板之间有2～3mm的间隙以便环氧树脂填充固化，这样气道的阻力面积就比宽气道大的多，散热系数就有所降低，通过试验验证，同等条件下套装宽气道板线圈的变压器比套装窄气道板的变压器温升降低10K左右，对于变压器而言这里也有很大的经济空间，所以寻找出两者兼顾的新型散热气道装置十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通用性好、经济价值高适用于多种场合的干式变压器组合式线圈散热气道装置及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供干式变压器组合式线圈散热气道装置，包括并排排布并捆扎成一体的至少两个第一气道板、位于所述第一气道板之间的至少一个第二气道板和/或至少一个第三气道板。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，所述第一气道板一端为圆弧形状，另一端为倾斜的斜边，上下两侧为互相平行的直边。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，所述第二气道板和第三气道板为梯形结构。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，所述第一气道板、第二气道板和第三气道板的厚度为8~18mm。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，所述第一气道板、第二气道板和/或第三气道板通过分隔膜捆扎成型。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，所述分隔膜外侧包覆有玻璃丝布带进行固定。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，该方法包括如下步骤：

1）根据设计需要选取不同的气道板并排列位置；

2）采用分隔膜将所述气道板上下表面密封；

3）所述分隔膜外表面包覆玻璃丝布带；

4）浇注环氧树脂，待线圈固化后，再将分隔膜剥离，最后对气道内部及线圈外表面进行工艺处理，得到目标产物。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，所述分隔膜外表面均匀涂覆有脱模剂。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，所述分隔膜的厚度为0.15～0.3mm。

具体的，前述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，所述气道板的厚度为8~18mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的干式变压器组合式线圈散热气道装置，将3～10块气道板通过分隔膜及玻璃丝布带进行包扎成整体，形成组合气道板，分隔膜的表面涂覆有脱模剂，待线圈浇注成型后将气道板逐一拔出并将分隔膜剥离，分隔膜剥离后散热气道内壁均匀光滑，形成宽的散热气道，热气流上升时的阻力减小，有效改善了散热系数；组合形成的气道板的长度和弧度根据设计需要进行调节，对于单层气道的线圈结构，使用本发明的组合式气道板很容易避免线圈上、下的压块压住散热口，保证了机械强度及气道散热口面积，具有很高的通用性和经济价值。

附图说明

图1是现有技术中宽气道板截面图；

图2是现有技术中使用宽气道板的线圈的结构示意图；

图3是现有技术中窄气道板的截面图；

图4是现有技术中使用窄气道板的线圈的结构示意图；

图5是本发明气道板截面示意图；

图6是本发明气道板的三种组合方式示意图；

图7是本发明在不同直径线圈中的弧度示意图；

图8是本发明在使用中的结构特点示意图；

图9是本发明不同组合气道板在配电变压器中适用的最小直径示意图；

图10是本发明在电力变压器中适用的最小直径示意图；

图11是本发明在配电变压器线圈中应用的结构示意图；

图12是本发明在电力变压器线圈中应用的结构示意图；

图中：气道板1，线圈2，第一气道板101，第二气道板102，第三气道板103，分隔膜104，玻璃丝布带105，环氧树脂106，散热气道107。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：参见图1所示，本发明的干式变压器组合式线圈散热气道装置，包括第一气道板101、第二气道板102和第三气道板103三种散热气道板，三种气道板的尺寸分别为20mm、30mm和40mm，形状各不相同如图5所示。第一气道板101有一端成圆弧形状布置在两边，使得线圈浇注后更加圆滑美观，中间根据线圈直径及弧长的设计需求设置1～8块第二气道板102和第三气道板103，第二气道板102和第三气道板103设计成梯形结构，四周倒圆角便于调节组合气道板的弧度及拔模，如图6的组合方式（仅列举三种）。本发明的组合式散热气道板弧长一般就控制在80～400mm，通常情况下，环氧浇注型干式配电变压器的线圈气道厚度为8～16mm，弧长为80～400mm；环氧浇注型干式电力变压器（一般变压器容量较大、电压等级较高）的线圈气道厚度为12～18mm，弧长为160～400mm，所以本发明的组合式散热气道板能够适应于各类干式变压器。

本发明的变压器线圈组合式散热气道装置在使用时，按照图7所示进行弧度设计，由于第一气道板101的一端及第二气道板102和第三气道板103的两端均为梯形斜边，并且四周设计圆角，能够最大限度的应用到不同直径的线圈上。通常情况下，气道板的上、下两侧的树脂层为1.5～2.5mm之间，为了提高机械强度还需在树脂层内加0.4～1.5mm的玻璃丝网格作为填充料，所以气道板两侧的尺寸裕度为1.0mm。由于本发明的组合式散热气道板的结构因素，必然出现内圆弧凹陷、外圆弧凸出的特点，具体如图8所示。本发明在使用时，上、下两侧需加0.15～0.3mm的分隔膜104成圆滑的弧形，由于线圈2浇注模具自身按一定的锥度设计，本发明按1:1000设计，即1000mm高的模具，下端直径R比上端小2mm；为了拔气道板方便，也需要对气道板进行锥度设计，本发明的气道板锥度——宽度部分锥度按1:1000设计，厚度部分按0.5:1000设计，本发明的组合式气道板在使用时需在上、中、下不同部位用玻璃丝布带105绑扎，由于气道板和模具的锥度特点无需再考虑0.12mm厚的玻璃丝布带105绑扎尺寸，所以实际气道板两侧的尺寸裕度为0.7～0.85mm，再考虑制造工艺偏差，本发明组合式气道板的两侧尺寸裕度为0.5mm，即上侧的凸出部分尺寸应≤1mm才能满足使用条件。

按照上述的理论数据进行调试，为了得到任何一组组合式散热气道板的使用范围，以配电变压器中常用到的图6中的后两组组合式散热气道板为例，将其弧度进行调整后得到线圈气道部位的最小直径（最大直径不需考虑）。如图9所示，一组由2个第一气道板101和2个第二气道板102组合，另一组由2个第一气道板101和2个第三气道板103组合，按照1:1比例布置本发明的组合式散热气道板，得出可以应用到线圈气道位置的最小直径分别为Φ180mm和Φ340mm。根据设计数据，配电变压器的最小容量30kVA直径刚好在Φ180mm左右，另外对于小容量的(≤250kVA)配电变压器，由于发热量小，线圈内部基本不需要设置散热气道板。所以本发明的组合式散热气道板适用于配电变压器中所有容量的环氧浇注型干式变压器。对于容量较大、电压等级较高的电力变压器（容量≥4000kVA），此类变压器的散热气道板一般采用18mm厚，宽度一般180mm以上，用上面同样的方法组合18mm厚气道板，具体如图10所示。根据设计的SC10-4000/35/10的电力变压器结构，内线圈低压侧10kV的气道位置直径在400mm左右，能够满足容量较大的电力变压器使用要求。所以本发明的组合式散热气道板适应于线圈气道直径φ≥180mm的配电和电力变压器，组合式散热气道板的厚度、宽度可以根据设计需要进行灵活调配，达到了通用性、经济性的基本要求。

本发明的组合式散热气道板在使用时依次并行排布并捆扎成一个整体，根据图纸设计尺寸包扎成的组合式散热气道板，组合式散热气道板通过分隔膜104进行捆扎成型，分隔膜104的内、外表面涂覆有脱模剂，便于线圈2浇注成型后的分隔膜104剥离，分隔膜104外侧包覆有玻璃丝布带105，通过分隔膜104和玻璃丝布带105将散热气道板包扎成一个整体的散热气道板，在环氧树脂106浇注变压器线圈2时，由组合式散热气道板形成的散热气道107较大，散热效果较好。分隔膜104在线圈2浇注成型后需要剥离，剥离分隔膜104的散热气道107内壁均匀光滑，热气流上升时的阻力较小且流量大，有效改善了散热系数。

本发明提供的变压器线圈的组合式散热气道装置，既具有窄散热气道的通用性，又具有宽散热气道良好的散热性，经济价值高，值得推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims

1.一种干式变压器组合式线圈散热气道装置，其特征在于，包括并排排布并捆扎成一体的至少两个第一气道板、位于所述第一气道板之间的至少一个第二气道板和/或至少一个第三气道板。

2.根据权利要求1所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，其特征在于，所述第一气道板一端为圆弧形状，另一端为倾斜的斜边，上下两侧为互相平行的直边。

3.根据权利要求1或2所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，其特征在于，所述第二气道板和第三气道板为梯形结构。

4.根据权利要求1或2所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，其特征在于，所述第一气道板、第二气道板和第三气道板的厚度为8~18mm。

5.根据权利要求1所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，其特征在于，所述第一气道板、第二气道板和/或第三气道板通过分隔膜捆扎成型。

6.根据权利要求5所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置，其特征在于，所述分隔膜外侧包覆有玻璃丝布带进行固定。

7.制备权利要求1~6所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）根据设计需要选取不同的气道板并排列位置；

2）采用分隔膜将所述气道板上下表面密封；

3）所述分隔膜外表面包覆玻璃丝布带；

8.根据权利要求7所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，其特征在于，所述分隔膜外表面均匀涂覆有脱模剂。

9.根据权利要求7或8所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，其特征在于，所述分隔膜的厚度为0.15～0.3mm。

10.根据权利要求7或8所述的干式变压器组合式线圈散热气道装置的制备方法，其特征在于，所述气道板的厚度为8~18mm。