CN106128694A - 一种油浸式电力变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油浸式电力变压器，包括箱体和位于箱体内铁芯，所述箱体周侧通过弹性机构设有散热板，所述箱体周侧设有环形套筒，所述环形套筒下设有导流件，所述导流件外侧设置抗辐射隔热涂料层。所述导流件下设有与之连通的导管。箱体下的地面设有地洞，所述导管位于地洞内。该变压器无需安装散热风扇，降温效果好，运行安全可靠。

Description

一种油浸式电力变压器

技术领域

本发明涉及电力变压器设备技术领域，特别涉及一种油浸式电力变压器。

背景技术

目前的变压器均设有变压器油，为了降低变压器油的温度，设置降低变压器油温度的降温装置，现有的降温装置是在变压器油箱侧面设置一扁平的降温箱，在降温箱的下端插设多个扁平的降温单体，该设置通过增大变压器油的散热面积，来增强散热效果，但其多个降温单体之间的间隙小，空气不流通，热量容易在间隙处聚集，导致散热单体表面的散热效果变差；且该散热装置均采用金属制成，制造成本高，结构复杂，安装困难，变压器油的散热循环速度慢，容易因变压器油温度过高导致变压器损坏。

变压器在工作时会产生大量的热量，必须及时把热量传递出去，否则会引起变压器内部的温度上升，影响变压器的工作效率。温度过高甚至会引起变压器燃烧，造成电力事故，会给用户带来巨大的损失。主变压器在用电高峰期，往往是超饱和程度的长期运行，虽然主变压器上自带有冷却器，但是由于主变压器在超饱和程度的长期运行后，温度极高，自带的冷却器很难满足主变压器的降温需要，进而导致主变压器被烧坏的事故频发，给供电安全带来安全隐患，并且严重影响居民和工矿企业的正常用电。

变压器油是构成变压器主绝缘的材料之一，就绝缘而言，特别对于超高压大容量变压器，其油中含气量的高低对变压器绝缘有较大影响，这是由于气体可能在设备内聚集起来而形成气泡，特别是当温度和压力骤然下降而形成的气泡，聚集在绝缘纸层内或表面时容易产生局部放电。变压器油在工作过程中容易出现油温升高，升高后的油温容易产生气泡，容易造成变压器设备的氧化，变压器漏油，补油后造成空气聚集在瓦斯继电器里，油位计假指示，巡检人员未及时发现，气温骤降，油内溶解的空气析出进入瓦斯继电器导致重瓦斯保护动作跳车。

目前常用的降温装置有：制冷式空调机或冷却风扇等，它们均存在一定的优缺点；制冷式空调机，它具有降温效果好，但结构复杂、能耗大、价格昂贵；利用地下水冷却降温存在运行部件少、结构较为简单，但耗水量较大，降温效果也不太理想；而使用冷却风扇降温，通过冷却风扇转动，加快变压器周围的空气流动，使变压器表面与流动的空气进行热交换，它虽结构简单、耗水量低，但由于夏天环境温度本来就很高，使得变压器通过空气流动降温的效果较差。另外，现有技术中还通过在变压器本体和散热管四周设置喷头将水喷淋到变压器散热片上，使变压器降温，如专利号CN201220661381.4公开的名称为一种变压器冷却降温装置，它包括控制阀、喷淋装置、自动控制装置和UPS电源等器件。这类喷淋降温装置存在以下的缺点：一是结构复杂，喷淋到散热片上的有效面积小，降温效果差。二是冷却装置工作不安全，因为设置在变压器四周的元器件和线路，靠近导电体，容易造成装置自身元器件的烧毁，不能继续有效地工作，同时安装检修也存在安全隐患；三是喷淋装置耗水量大，不能高效利用水资源。因此，需要进一步研发安全高效的变压器水冷却系统。

公开日为2013年1月16日，公开号为102881408A的专利文件公开了一种自冷却变压器，包括由第一绕组、第二绕组以及卷绕第一绕组和第二绕组的铁芯所组成的变压器本体，变压器本体通过支架安装于一块PCB板上，PCB板上设有由变压器本体所产生的电源来驱动的半导体制冷片。不足之处在于：这种变压器产生的热量不易迅速发散出去，影响变压器的工作效率。更为重要的是：在炎热无风的夏季，依靠上述散热装置明显不能给变压器降温，变压器都是安装在水泥地上活着楼房上，水泥地吸收大量的热量，到了晚上此时为居民用电高峰期，变压器承受的负载大于白天，变压器产生的热量多，且不能够散去，此时水泥地的热量一方面热传导给变压器，另一方面最重要的是水泥地产生的热辐射，辐射在变压器，造成变压器高温，主变压器容易被烧坏，给供电安全带来安全隐患，并且严重影响居民和工矿企业的正常用电。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术的上述不足，提供一种油浸式电力变压器，该变压器无需安装散热风扇，无需喷淋，降温效果好，运行安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种油浸式电力变压器，包括箱体和位于箱体内铁芯，所述箱体周侧通过弹性机构设有散热板，所述散热板上设有若干个通孔，所述箱体周侧设有环形套筒，所述环形套筒下设有导流件，所述导流件外侧设置抗辐射隔热涂料层，所述箱体上设有呼吸器，所述箱体下设有锥形体。

所述导流件下设有与之连通的导管。

箱体下的地面设有地洞，所述导管位于地洞内。

所述导流件为漏斗形结构。

所述导管采用波纹管。

所述地洞的纵切面为S形。

所述环形套筒的高度是箱体高度的1.4～1.5倍。

所述环形套筒的直径是箱体宽度的1.1～1.2倍。

所述箱体与散热板之间设有散热硅胶。

所述箱体内设有内循环冷却降温机构，所述内循环冷却降温机构包括位于箱体内与箱体密封转动连接的门字形散热管，所述门字形散热管的上端设有出气管，所述门字形散热管的下端设有进气管，所述进气管的上端设有若干个叶片。

所述进气管下为漏斗形。

所述导热硅胶由聚硅氧烷8～12份、二乙烯基硅油45～48份、氧化铜15～18份、铂催化剂5～10份、石墨烯5～8份、银粉10～12份质量分数组成。

一种油浸式电力变压器的运行方法，包括以下步骤：

1）白天时，太阳光照射在环形套筒上，防止箱体被直接照射，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡；

2）夜晚时，水泥地产生的热辐射，辐射在导流件外侧的抗辐射隔热涂料层，抗辐射隔热涂料层能够起到良好的隔热抗辐射作用，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡。

本发明的有益效果是：

白天时，太阳光照射在环形套筒上，防止箱体被直接照射，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡；夜晚时，水泥地产生的热辐射，辐射在导流件外侧的抗辐射隔热涂料层，抗辐射隔热涂料层能够起到良好的隔热抗辐射作用，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡。综合上述本发明具有散热效率高，散热效果好，无噪音、无需耗费电力资源、无需外置驱动的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明散热板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例一

如图1、2所示，一种油浸式电力变压器，包括箱体4和位于箱体内铁芯16，所述箱体4周侧通过弹性机构设有散热板10，所述散热板上设有若干个通孔17，通孔垂直设置在散热板上，所述箱体周侧设有环形套筒1，所述环形套筒下设有导流件12，所述导流件12外侧设置抗辐射隔热涂料层13。

所述散热板上下端均设有限位块，所述限位块通过弹簧压在箱体上。

所述箱体下设有锥形体11，便于冷空气进入箱体与套体之间的缝隙。

所述导流件下设有与之连通的导管15。

箱体下的地面设有地洞14，所述导管位于地洞内，便于利用地洞内的冷空气。

所述导流件为漏斗形结构。

所述地洞的纵切面为S形，冷却通道长，降温效果好。

所述环形套筒的高度是箱体高度的1.4倍，环形套筒高度低了容易照射变压器，环形套筒高了，烟囱效应不明显，吸收地下空气动力小。

所述环形套筒的直径是箱体宽度的1.1倍，能够形成最大的热气上升里。

所述箱体上设有呼吸器3，防止箱体内变压器油受潮。

所述进气管8和出气管6均通过套装在其上的密封轴承7与箱体4转动密封连接。

所述箱体内设有内循环冷却降温机构，所述内循环冷却降温机构包括位于箱体内与箱体密封转动连接的门字形散热管5，所述门字形散热管的上端设有出气管6，所述门字形散热管的下端设有进气管8，所述进气管的上端设有若干个叶片2。

所述进气管下为漏斗形9，便于更多的冷空气进入门字形散热管。

一种油浸式电力变压器的运行方法，包括以下步骤：

1）白天时，太阳光照射在环形套筒上，防止箱体被直接照射，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡；

2）夜晚时，水泥地产生的热辐射，辐射在导流件外侧的抗辐射隔热涂料层，抗辐射隔热涂料层能够起到良好的隔热抗辐射作用，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡。

实施例二

作为实施例一的进一步改进，所述导管采用波纹管，弯折方便。

实施例三

作为实施例二的进一步改进，所述环形套筒的高度是箱体高度的1.5倍，环形套筒高度低了容易照射变压器，环形套筒高了，烟囱效应不明显，吸收地下空气动力小。所述环形套筒的直径是箱体宽度的1.2倍，能够形成最大的热气上升里。

实施例四

作为实施例三的进一步改进，所述箱体与散热板之间设有散热硅胶，导热效果好。

所述导热硅胶采用201510989849.0。

实施例五与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷8份、二乙烯基硅油45份、氧化铜15份、铂催化剂5份、石墨烯5份、银粉10份质量分数组成。

实施例六与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷12份、二乙烯基硅油48份、氧化铜18份、铂催化剂10份、石墨烯8份、银粉12份质量分数组成。

实施例七与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷13份、二乙烯基硅油45份、氧化铜18份、铂催化剂10份、石墨烯8份、银粉12份质量分数组成。

实施例八与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷9份、二乙烯基硅油46份、氧化铜16份、铂催化剂8份、石墨烯6份、银粉11份质量分数组成。

实施例九与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷10份、二乙烯基硅油47份、氧化铜17份、铂催化剂6份、石墨烯8份、银粉10份质量分数组成。

实施例十与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷11份、二乙烯基硅油48份、氧化铜17份、铂催化剂9份、石墨烯6份、银粉10份质量分数组成。

实施例十一与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷11份、二乙烯基硅油47份、氧化铜16份、铂催化剂9份、石墨烯6份、银粉10份质量分数组成。

实施例十二与实施例四的区别是：所述导热硅胶由聚硅氧烷10份、二乙烯基硅油48份、氧化铜17份、铂催化剂6份、石墨烯7份、银粉11份质量分数组成。抗辐射隔热层材料采用公开号为CN104761969A的产品，经发明人测试，变压器均在没有超过额定变压器负载的情况下，见下表。

实施例十三采用现有技术的散热结构和导热硅胶，如CN201220661381.4公开的变压器冷却机构和CN2015109898490公开的的导热硅胶。

实施例	变压器最高温度	变压器最低温度	使用一年变压器超温故障次数	平均一天变压器降温能源消耗	使用危险性
						1	63摄氏度	55摄氏度	0	0	极小
2	62摄氏度	54摄氏度	0	0	极小
						3	62摄氏度	53摄氏度	0	0	极小
4	61摄氏度	52摄氏度	0	0	极小
						5	55摄氏度	45摄氏度	0	0	极小
6	54摄氏度	46摄氏度	0	0	极小
						7	53摄氏度	44摄氏度	0	0	极小
8	54摄氏度	46摄氏度	0	0	极小
						9	55摄氏度	43摄氏度	0	0	极小
10	54摄氏度	44摄氏度	0	0	极小
						11	52摄氏度	42摄氏度	0	0	极小
12	50摄氏度	42摄氏度	0	0	极小
						13	72摄氏度	66摄氏度	7	29千瓦时	一年中发生安全事故5次

以上对本发明的较佳实施例进行了描述，以说明本发明的原理和应用，但应该理解，本发明可以在不偏离这些原理的基础上用其它方式来实现。

Claims (10)

1.一种油浸式电力变压器，包括箱体和位于箱体内铁芯，其特征在于：所述箱体周侧通过弹性机构设有散热板，所述散热板上设有若干个通孔，所述箱体周侧设有环形套筒，所述环形套筒下设有导流件，所述导流件外侧设置抗辐射隔热涂料层，所述箱体上设有呼吸器，所述箱体下设有锥形体。

2.如权利要求1所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述导流件下设有与之连通的导管。

3.如权利要求2所述的油浸式电力变压器，其特征在于：箱体下的地面设有地洞，所述导管位于地洞内。

4.如权利要求3所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述导流件为漏斗形结构。

5.如权利要求4所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述导管采用波纹管。

6.如权利要求3所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述地洞的纵切面为S形。

7.如权利要求1所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述环形套筒的高度是箱体高度的1.4～1.5倍。

8.如权利要求1所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述环形套筒的直径是箱体宽度的1.1～1.2倍。

9.如权利要求1所述的油浸式电力变压器，其特征在于：所述箱体与散热板之间设有散热硅胶。

10.一种如权利要求1-9所述的任一项油浸式电力变压器的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）白天时，太阳光照射在环形套筒上，防止箱体被直接照射，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡；

2）夜晚时，水泥地产生的热辐射，辐射在导流件外侧的抗辐射隔热涂料层，抗辐射隔热涂料层能够起到良好的隔热抗辐射作用，变压器运行箱体开始发热，箱体和环形套筒之间形成热气，产生烟囱效应，热气向上移动，地洞内的冷空气向上移动将散热板降温，散热板给箱体及变压器油降温，热气向上移动带动叶片转动，叶片带动门字形散热管转动，地洞内的冷空气从门字形散热管的进气管进入，冷空气进入门字形散热管给变压器油降温，然后从由于门字形散热管在不停的转动，转动过程能够使变压器油散热均匀，不会产生气泡，不会产生局放。