CN104766703A - 一种具有新型散热油道的变压器铁芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有新型散热油道的变压器铁芯，属于变压器领域。本发明的目的在于提供一种散热效率高、具有隔离分配磁通、方便铁芯剪裁叠装的具有新型散热油道的变压器铁芯。本发明包括由铁芯片构成的铁芯，铁芯主柱上设置有垂直于铁芯片方向的散热油道；所述垂直于铁芯片方向的散热油道贯穿铁芯并将所述铁芯主柱分隔成左右独立的部分。垂直于铁芯片方向油道散热效果远大于常规油道，这就可以减少总油道数量；不仅节材，而且降低了由于油道材料老化收缩引起铁芯松动的情况。油道将铁芯分隔成左右独立部分，各部分的磁通是独立，因引线等原因引起通过旁轭磁路流通的漏磁通显著降低，降低铁芯磁通密度，从而降低损耗、温升、噪声等参数。

Description

一种具有新型散热油道的变压器铁芯

技术领域

本发明涉及变压器领域，特别涉及一种具有新型散热油道的变压器铁芯。

背景技术

随着用电量的增大和节能降耗的需要，变压器单台容量不断增加，变压器铁芯直径也变大。为了降低铁芯温升，大容量变压器需要在铁芯中布置散热油道。传统铁芯散热油道平行于铁芯片，这种布置方式散热效果差，一般需布置多道油道（如图1所示）。不仅浪费材料，而且容易出现由于油道材料老化收缩引起铁芯松动的情况。

发明内容

为了解决现有技术变压器中散热油道散热效果差需要多道油道的问题，本发明提供了一种散热效率高、隔离分配磁通、方便铁芯剪裁叠装的具有新型散热油道的变压器铁芯。

本发明的技术方案为：

一种具有新型散热油道的变压器铁芯，包括由铁芯片构成的铁芯，铁芯主柱上设置有垂直于铁芯片方向的散热油道；所述垂直于铁芯片方向的散热油道贯穿铁芯并将所述铁芯主柱分隔成左右独立的部分。

优选的，铁芯上设置有平行于铁芯片方向的散热油道。

进一步的，所述铁芯上设置1-4个平行于铁芯片方向的散热油道。

作为优选，垂直于铁芯片方向的散热油道与铁芯主柱一一对应。

进一步的，所述铁芯为单相単主柱带旁轭结构的铁芯或单相双主柱带旁轭结构的铁芯。

本发明具有新型散热油道的变压器铁芯，将铁芯油道垂直于铁芯片方向布置（如图2所示），铁芯被垂直油道分隔成左右独立部分。本发明主要应用于单主柱带旁轭、双主柱带旁轭等单相变压器铁芯（如图3、图4所示）。

本发明的有益效果为：

1、由于铁芯片层间有漆膜，热传递效率沿片方向远大于沿层方向，因此垂直于铁芯片方向油道散热效果远大于常规油道，这就可以减少总油道数量。不仅节材，而且降低了由于油道材料老化收缩引起铁芯松动的情况。

2、油道将铁芯分隔成左右独立部分，由于铁芯的磁导率是油隙的几千倍，因此各部分的磁通是独立的（如图5、图6所示），因引线等原因引起通过旁轭磁路流通的漏磁通显著降低（如图7、图8所示）。这就可以降低铁芯磁通密度，从而降低损耗、温升、噪声等参数。

3、垂直于铁芯片油道将主柱铁芯片分成两块，即单片片宽显著减少。这有利于铁芯的套裁下料，减少整卷铁芯用量，降低窄条料的剩余量，提高材料利用率。同时片宽的减小也有利于叠装时轻拿轻放，防止铁芯片自身性能因装配震动劣化，提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中变压器铁芯主柱的俯视结构示意图；

图2为本发明具有新型散热油道的变压器铁芯主柱的俯视结构示意图；

图3为单相単主柱带旁轭变压器铁芯的正视结构示意图；

图4为单相双主柱带旁轭变压器铁芯的正视结构示意图；

图5为单相単主柱带旁轭变压器铁芯主磁通磁路结构示意图；

图6为单相双主柱带旁轭变压器铁芯主磁通磁路结构示意图；

图7为单相単主柱带旁轭变压器铁芯漏磁通磁路结构示意图；

图8为单相双主柱带旁轭变压器铁芯漏磁通磁路结构示意图；

1-铁芯片；2-平行于铁芯片方向的散热油道；3-垂直于铁芯片方向的散热油道；4-独立磁通；5-漏磁通。

具体实施方式

对比例1

如图1所示，现有技术中，变压器铁芯由若干铁芯片1构成，变压器铁芯主柱上仅设置有平行于铁芯片方向的散热油道2。变压器铁芯主柱上的散热油道均平行于铁芯片方向设置，由于散热效果差，一般设置至少8个这样的散热油道。

实施例1

如图2所示，本发明的具有新型散热油道的变压器铁芯，由若干铁芯片1构成，变压器铁芯主柱上设置有1-4个平行于铁芯片方向的散热油道2（小型变压器铁芯可以不设置平行于铁芯片方向的散热油道，中型变压器铁芯可设置1-3个平行于铁芯片方向的散热油道2便可实现较好的散热效果），同时设置有垂直于铁芯片方向的散热油道3。如图3所示，单相单主柱带旁轭结构的铁芯主柱上设置有垂直于铁芯片方向的散热油道3，垂直于铁芯片方向的散热油道3与铁芯主柱一一对应，且垂直于铁芯片方向的散热油道3贯穿铁芯并将铁芯主柱分隔成左右独立的两部分。

垂直于铁芯片方向的散热油道3将铁芯分隔成左右独立两部分，由于铁芯的磁导率是油隙的几千倍，因此各部分的磁通是独立的（如图5所示），因引线等原因引起通过旁轭磁路流通的漏磁通显著降低（如图7所示）。这就可以降低铁芯磁通密度，从而降低损耗、温升、噪声等参数。

损耗降低多少与具体的结构和引线布置有关；对于单相500千伏334MVA电力变压器，除散热油道不同外，其他完全相同的两个单相单主柱带旁轭结构的铁芯A和B，A上仅设置有6条平行于铁芯片方向的散热油道2；B上设置有1条平行于铁芯片方向的散热油道2，同时主柱上设置有一条垂直于铁芯片方向的散热油道3；实验统计分析表明B铁芯与A铁芯温升相似，铁芯损耗降低5-15千瓦。同时铁芯A如引线布置有缺陷而产生半匝问题时，会增加80-100千瓦损耗，铁芯B可以很大程度上改善这一问题。因此铁芯B简化了引线的布置要求。实施例2

如图2所示，本发明的具有新型散热油道的变压器铁芯，由若干铁芯片1构成，变压器铁芯主柱上设置有1-4个平行于铁芯片方向的散热油道2（小型变压器铁芯可以不设置平行于铁芯片方向的散热油道，中型变压器铁芯可设置1-3个平行于铁芯片方向的散热油道2便可实现较好的散热效果），同时设置有垂直于铁芯片方向的散热油道3。如图4所示，单相双主柱带旁轭结构的铁芯主柱上设置有垂直于铁芯片方向的散热油道3，垂直于铁芯片方向的散热油道3与铁芯主柱一一对应，且垂直于铁芯片方向的散热油道3贯穿铁芯并将铁芯主柱分隔成左右独立的两部分。

垂直于铁芯片方向的散热油道3将铁芯分隔成左右独立两部分，由于铁芯的磁导率是油隙的几千倍，因此各部分的磁通是独立的（如图6所示），因引线等原因引起通过旁轭磁路流通的漏磁通显著降低（如图8所示）。这就可以降低铁芯磁通密度，从而降低损耗、温升、噪声等参数。

随着用电量的增大和节能降耗的需要，变压器单台容量不断增加，因此变压器铁芯直径也变大。为了降低铁芯温升，大容量变压器需要增加铁芯散热油道。本发明的新型铁芯结构，不但提高散热效率，而且具有隔离分配磁通、方便铁芯剪裁叠装等优点。本发明主要应用于油浸式高电压大容量电力变压器。

Claims (5)

1.一种具有新型散热油道的变压器铁芯，包括由铁芯片构成的铁芯，其特征在于：铁芯主柱上设置有垂直于铁芯片方向的散热油道；所述垂直于铁芯片方向的散热油道贯穿铁芯并将所述铁芯主柱分隔成左右独立的部分。

2.如权利要求1所述的具有新型散热油道的变压器铁芯，其特征在于：铁芯上设置有平行于铁芯片方向的散热油道。

3.如权利要求2所述的具有新型散热油道的变压器铁芯，其特征在于：所述铁芯上设置1-4个平行于铁芯片方向的散热油道。

4.如权利要求1所述的具有新型散热油道的变压器铁芯，其特征在于：垂直于铁芯片方向的散热油道与铁芯主柱一一对应。

5.如权利要求4所述的具有新型散热油道的变压器铁芯，其特征在于：所述铁芯为单相単主柱带旁轭结构的铁芯或单相双主柱带旁轭结构的铁芯。