CN106710812A - 一种智能三相油浸式配电变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能三相油浸式配电变压器，包括变压器本体，所述变压器本体包括油箱，所述油箱内充满耐高温绝缘油，所述油箱内装设变压器芯体，所述变压器芯体浸没于所述耐高温绝缘油内，其中，所述油箱一侧设有副油箱，所述副油箱内装设备用耐高温绝缘油，所述副油箱与所述油箱连通，所述副油箱与所述油箱之间设有止逆阀。本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器，当耐高温绝缘油的液面下降至液压传感器最下侧部位所在的水平面时，液位传感器发送信号至控制器，控制器接收液位传感器发出的信号后，控制止逆阀开启，同时控制油泵开启，抽取副油箱内的备用油，通过进油口向油箱中补充耐高温绝缘油，防止绕组露出油面，发生匝间短路现象。

Description

一种智能三相油浸式配电变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种提高散热性能，且能够自动检测油位，自动加油的一种智能三相油浸式配电变压器。

背景技术

变压器是发电、供电及用电企业中的重要设备，它在电网中也处于极为关键的地位，是保证电网安全、可靠的运行和人们生产及生活用电极其重要的设备。

油浸式变压器适用于电力系统、工矿企业、交通、邮电部门、科研单位等，对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。油浸式变压器是依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。油的作用是绝缘、散热、消灭电弧。

变压器在完成将某一电压转换成另一电压等级的过程中，存在着空载损耗和负载损耗，因此，必然伴随着热量的产生。油浸变压器的油起着绝缘和散热的双重作用。变压器损耗的增加与容量的3/4次方成比例，而变压器油箱冷却表面的增加只与容量的1/2次方成比例。110kV级油浸式电力变压器电压等级高、容量大。因而，随着变压器容量的增加，只有采用适当的冷却方式才能保证热量的散发。

为了解决上述问题，中国专利CN104112567A公开了一种高散热油浸式变压器，包括内设绕组和铁芯的油箱、油箱盖、高压桩头和低压桩头，所述油箱盖安装在油箱上，且油箱盖的上部设有散热片，该散热片中设有与油箱相连通的散热通道，形成回流；所述高压桩头和低压桩头分别斜向设在油箱盖的两侧；油箱盖的顶部还设有排流管，所述排流管高度超过油箱盖上的散热片中散热通道的高度，且油箱中散热油的液面与排流管最顶端预留空间。该发明在常规变压器油箱盖上增设散热片形成散热通道，提高散热效率，延长了变压器的实用寿命，同时利用排流管进行集气、排气等处理。但是，本发明披露的技术方案，仅仅在油箱盖上设置散热片，因此，其散热性能不佳。

又如中国专利CN204242762U公开了一种水循环式三角形卷铁变压器，包括油箱，其特征是：所述油箱连接有水循环机构，所述水循环机构包括水箱，所述水箱的内部设有水泵，所述水箱连接有出水管与回水管，所述出水管连接于水泵，所述出水管与回水管分别连通油箱，所述油箱的内部设有用于带走油温的竖直方向设置的螺旋管道，所述螺旋管道分别连接出水管与回水管，所述水箱、出水管、回水管与螺旋管道构成水流通的循环路径。上述内容披露的技术方案，利用水泵将冷却水通过出水管流进自下向上设置的螺旋管道再经回水管流回水箱，冷却水将油箱内的油温带走加速散热，温度较高的油会上升螺旋管道自下向上的设置可以大量带走油温，水泵的控制可以在控制柜上控制启动与关闭，增大使用的安全性。但是，该技术方案中用于热交换的螺旋管道置于变压器油箱内部，其机构复杂，不易实现，同时，油浸式变压器其有限的密封性能要求较高，油箱内的绝缘油属易燃易爆物质，若密封措施没有做好则容易存在安全隐患。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的等问题，本发明提供了一种提高散热性能，且能够自动检测油位，自动加油的一种智能三相油浸式配电变压器。

本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器，包括变压器本体，所述变压器本体包括油箱，所述油箱内充满耐高温绝缘油，所述油箱内装设变压器芯体，所述变压器芯体浸没于所述耐高温绝缘油内，其中，所述油箱一侧设有副油箱，所述副油箱内装设备用耐高温绝缘油，所述副油箱与所述油箱连通，所述副油箱与所述油箱之间设有止逆阀。

在一些实施方式中，所述油箱上方开口，且上端开后处通过箱盖密封，所述油箱内壁固定一液位传感器，所述箱盖上设有一控制器，所述液位传感器与所述控制器连接，所述止逆阀与所述控制器连接。

在一些实施方式中，所述副油箱与所述油箱通过一进油口连通，所述进油口处设置所述止逆阀。

在一些实施方式中，所述进油口通过一提升管接入所述副油箱底部，所述提升管底端设置一油泵，所述油泵连接于所述控制器。

在一些实施方式中，所述箱盖上方还固定有油位计，所述油位计通入所述油箱内，所述油位计连接于所述控制器。

在一些实施方式中，所述油箱上未设置所述副油箱的至少一个侧壁上连通波纹箱，所述油箱上连通波纹箱的一侧至少连通一组所述波纹箱。

在一些实施方式中，每组所述波纹箱包括导柱及若干组波纹片，所述导柱与所述油箱连通，所述波纹片与所述导柱连通，所述导柱与其连接的所述油箱的侧壁垂直，与所述导柱连通的所述波纹片与所述导柱垂直。

在一些实施方式中，所述油箱上同侧的所述波纹箱均匀分布，每组所述波纹箱上的所述波纹片均匀分布。

在一些实施方式中，所述波纹片具有相同的宽度及纵向深度。

在一些实施方式中，每组所述波纹箱包括两根所述导柱，两根所述导柱分别与所述波纹片两端连通。

与现有技术相比，本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器的有益效果在于：

一、本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器，当耐高温绝缘油的液面下降至液压传感器最下侧部位所在的水平面时，液位传感器发送信号至控制器，控制器接收液位传感器发出的信号后，控制止逆阀开启，同时控制油泵开启，抽取副油箱内的备用油，通过进油口向油箱中补充耐高温绝缘油，防止绕组露出油面，发生匝间短路现象。

二、本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器，油箱采用波纹形，形成呼吸腔，使油箱具有呼吸功能，能够补偿因温度变化而引起油的体积变化，取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，能够有效防止氧气、水份进入油箱，导致绝缘性能的下降。

三、本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器，波纹箱的波纹片平行于油箱侧壁，且通过导柱与油箱连通，各根据需要，设置任意数量的波纹片，不受油箱体积大小的限制，增加了波纹箱的容积。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式提供的一种智能三相油浸式配电变压器的结构示意图；

图2为图1所示的一种智能三相油浸式配电变压器俯视图；

图3为本发明第一种实施方式提供的一种智能三相油浸式配电变压器中油箱的结构示意图；

图4为图3所示的一种智能三相油浸式配电变压器中油箱的侧视图；

图5为本发明第二种实施方式提供的一种智能三相油浸式配电变压器中油箱的剖视结构示意图；

图6为本发明第二种实施方式提供的一种智能三相油浸式配电变压器中控制系统的模块图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

图1至图4示意性地显示了根据本发明第一种实施方式提供一种智能三相油浸式配电变压器。

如图1所示，本发明披露了一种智能三相油浸式配电变压器，包括油箱1，油箱1内装有变压器芯体，同时，油箱1内充满耐高温绝缘油，在本发明此实施方式中，耐高温绝缘油为β液，在实际应用中也可采用硅油FR3天然酯等。变压器芯体浸没于耐高温绝缘油内。

如图1至图4所示，作为优选的，在本发明此实施方式中，油箱1采用波纹油箱，如图3所示，油箱1成上方开口的中空长方体腔体10，油箱1中部腔体10内用于装放上述变压器芯体及上述耐高温绝缘油。作为进一步优选的，如图3所示，在本发明此实施方式中，油箱1至少一个侧壁上连通波纹箱11，如图3所示，在本发明此实施方式中，以油箱1上其中一组相对的侧壁上分别连通波纹箱11为例加以详细说明，当然，并不局限于此。如图3所示，油箱1上连通波纹箱11的两个侧壁上分别连通若干组波纹箱11，在本发明此实施方式中，每组波纹箱11包括与油箱1连通的导柱111及若干成迂回波纹形的波纹片112，波纹片112与导柱111连通，作为优选的，在本发明此实施方式中，每组波纹箱11包括两根导柱111，两根导柱111分别与波纹片112两端连通，如图1所示，两根导柱111分别垂直与油箱11侧壁，波纹片112连接于两根导柱111之间，且与油箱11侧壁平行。本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器，油箱1连通波纹箱11，继而形成呼吸腔，使油箱具有呼吸功能，能够补偿因温度变化而引起油的体积变化，取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，能够有效防止氧气、水份进入油箱，导致绝缘性能的下降，另外，本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器中，波纹箱11的波纹片112平行于油箱侧壁，且通过导柱111与油箱1连通，增加了波纹箱11的容积。如图3和图4所示，作为优选的，油箱1上连通波纹箱11的两个侧壁上的波纹箱11均匀分布，每组波纹箱11上的波纹片112均匀分布，波纹片112具有相同的宽度及纵向深度，进而提高散热的均匀性。

作为本发明的另一个发明点，如图3和图4所示，在本发明此实施方式中，每组波纹箱11上上下两根导柱111之间通过回流管1111连通，至少一根回流管1111上连通循环提升泵1112，通过循环提升泵1112强迫导向油箱1中的耐高温绝缘油形成循环流动，继而加快散热效率，提高热交换性能。如图1和图4所示，在本发明此实施方式中，每根回流管1111上均连通一循环提升泵1112，以提高循环效率，当然，并不局限于此。作为优选的，波纹箱11下方还固定有波纹箱冷却风机12，如图3和图4所示，在本发明此实施方式中，波纹箱冷却风机12固定于油箱1上连通波纹箱11的两个侧壁上，位于波纹箱11正下方，作为进一步优选的，在本发明此实施方式中，波纹箱冷却风机12的出风口朝向上方波纹箱11方向。本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器通过在波纹箱11下方设置波纹箱冷却风机12，提高波纹箱11内耐高温绝缘油的散热速率。

如图3所示，在本发明此实施方式中，每组波纹箱11上的波纹片112之间通过加强板13连接，加强板13平行于导柱111，每组波纹箱11上包括至少两组加强板13，每组加强板13分别连接相邻的波纹片112，加强板13的分布方式有多种，可以如图3所示，为位于同一高度的多组加强板13构成，也可相邻两组加强板13交错设置，具体形式不做限定。设置加强板13可提高波纹箱11的横向硬度，防止波纹箱11变形。

另外，作为优选的，在本发明此实施方式中，油箱1上未设置波纹箱11的依次固定有油箱冷却风机14，如图3所示，包括至少一组油箱冷却风机14，油箱冷却风机14的出风口朝向油箱1，另外，如图3所示，油箱冷却风机14的背面设有自散热格栅141。本发明提供的一种智能三相油浸式配电变压器在油箱侧面还设置油箱冷却风机14，采用循环油冷却及风冷相结合的方式，进一步提高了散热冷却效率，且在本发明此实施方式中，油箱冷却风机14的背面还设有自散热格栅141，便于油箱冷却风机14自散热，防止油箱冷却风机14自身发热，将热量传递至油箱1内。

如图1和图2所示，油箱1上端开后处通过箱盖2密封，箱盖2上方固定有若干低压套管21、若干高压套管22及分接开关23，作为优选的，在本发明此实施方式中，包括四个低压套管211及三个高压套管22，其中，四个低压套管21并排固定于箱盖2上方一侧，三个高压套管22并排固定于箱盖2上方另一侧，低压套管21与高压套管22平行设置，分接开关23固定于低压套管21与高压套管22之间。在本发明此实施方式中，变压器芯体装设于油箱1的腔体内，浸没于耐高温绝缘油液面下。变压器芯体包括铁芯及缠绕于铁芯外的线圈，在本发明此实施方式中，铁芯成卧式“日”字形，采用冷轧硅钢片构成，横剪线，剪切毛刺小，叠积精度高，同时，采用全斜接缝、不冲孔、不叠上铁轭，有效降低了变压器的空载损耗。空载电流和噪音。铁芯外缠绕有低压线圈，低压线圈外缠绕有高压线圈，在本发明此实施方式中，低压线圈及高压线圈均采用高纯度无氧铜，油箱降低了铜耗。作为进一步优选的，在本发明此实施方式中，低压线圈及高压线圈的匝绝缘为NOMEX绝缘纸。其中，低压线圈与箱盖2上的低压套管21相连，高压线圈连接于箱盖2上分接开关23，再连接于高压套管22。作为优选的，在本发明此实施方式中，铁芯内设有多条冷却油道，冷却油道与油箱1连通，冷却通道的条数不做限定，冷却油道沿铁芯的轮廓方向分布，因而总体呈卧式的“日”字形，冷却油道与油箱连通，因此，使油箱1内耐高温绝缘油通过铁芯，便于带走铁芯内的热量。

作为优选的，如图2所示，在本发明此实施方式中，箱盖2上方还固定有油位计24，油位计24通入油箱1内，油位计24用于测量油箱1内耐高温绝缘油的液面高度，便于及时填充耐高温绝缘油；如图2所示，箱盖2上方还固定有温度计25，温度计25通入油箱1内，温度计25用于测量油箱1内耐高温绝缘油的温度，便于及时采取散热措施。另外，如图2所示，在本发明此实施方式中，箱盖2上方四角处还固定有吊环26，吊环26便于吊装变压器。

如图1至图3所示，作为优选的，在本发明此实施方式中，油箱1内壁还固定一液位传感器28，箱盖2上方固定一控制器27，液位传感器28与控制器27连接，控制器27与远程控制中心实现通讯，作为优选的，油位计24及温度计25也与控制器27连接。如图3所示，液位传感器28固定于油箱1内壁一侧上端，且位于变压器芯体上方，作为优选的，液位传感器28最下侧部位所在的水平面与变压器芯体最上方部位所在的水平面为同一平面或高于变压器芯体最上方部位所在的水平面，一般情况下，液位传感器28浸没于耐高温绝缘油液面以下，当耐高温绝缘油的液面下降至液面传感器28最下侧部位所在的水平面时，液位传感器28发送信号至控制器27，控制器27接收液位传感器28发出的信号后，立刻生成报警信号并发送至远程控制中心，提醒远程控制中心及时采取措施，补充耐高温绝缘油，防止绕组露出油面，发生匝间短路现象。另外，远程控制中心也可通过上述控制器27控制油位计24及温度计25工作，读取油箱1内油位及温度，从而实现实时监控的目的。

另外，在本发明此实施方式中，油箱冷却风机14及波纹箱冷却风机12也与控制器27连接，由控制器27控制运行。

实施例2：

图1至图6示意性地显示了根据本发明第二种实施方式提供一种智能三相油浸式配电变压器。

如图1至图4所示，本发明第二种实施方式披露了一种智能三相油浸式配电变压器与实施例1基本相同，其不同之处在于：

如图2、图3、图5及图6所示，作为本发明另一个发明点，在本发明此实施方式中，包括一控制油箱1内油箱的控制系统，控制系统包括固定于油箱1内壁上的一液位传感器28，及固定于箱盖2上方的一控制器27，液位传感器28与控制器27连接。如图2所示，液位传感器28固定于油箱1内壁一侧上端，且位于变压器芯体上方，作为优选的，液位传感器28最下侧部位所在的水平面与变压器芯体最上方部位所在的水平面为同一平面，一般情况下，液位传感器28浸没于耐高温绝缘油液面以下。作为优选的，在本发明此实施方式中，还包括副油箱101，副油箱101固定于油箱1上未设置波纹箱11及油箱冷却风机14的一侧侧壁，副油箱101内装设备用绝缘油，副油箱101与油箱1通过一进油口1011连通，作为优选的，在本发明此实施方式中，进油口1011通过止逆阀1211将油箱1与副油箱101隔绝，同时，进油口1011通过一提升管1012接入副油箱101底部，提升管1012底端连通一油泵1210，另外，在本发明此实施方式中，油泵1210及止逆阀1211均与控制器27连接。在本发明此实施方式中，当耐高温绝缘油的液面下降至液面传感器28最下侧部位所在的水平面时，液位传感器28发送信号至控制器27，控制器27接收液位传感器28发出的信号后，控制止逆阀1211开启，同时控制油泵1210开启，抽取副油箱101内的备用油，通过进油口1011向油箱1中补充耐高温绝缘油，防止绕组露出油面，发生匝间短路现象。作为优选的，在本发明此实施方式中，油位计24及温度计25也与控制器27连接，控制系统与远程控中心通信，油位计24及温度计25生成报警信号，通过控制系统发送至远程控制中心，提醒远程控制中心及时采取措施，从而实现实时监控的目的。

另外，在本发明此实施方式中，油箱冷却风机14及波纹箱冷却风机12也与控制器27连接，由控制器27控制运行。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能三相油浸式配电变压器，包括变压器本体，所述变压器本体包括油箱(1)，所述油箱(1)内充满耐高温绝缘油，所述油箱内装设变压器芯体，所述变压器芯体浸没于所述耐高温绝缘油内，其特征在于，所述油箱(1)一侧设有副油箱(101)，所述副油箱(101)内装设备用耐高温绝缘油，所述副油箱(101)与所述油箱(1)连通，所述副油箱(101)与所述油箱(1)之间设有止逆阀(1211)。

2.根据权利要求1所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述油箱(1)上方开口，且上端开后处通过箱盖(2)密封，所述油箱(1)内壁固定一液位传感器(28)，所述箱盖(2)上设有一控制器(27)，所述液位传感器(28)与所述控制器(27)连接，所述止逆阀(1211)与所述控制器(27)连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述副油箱(101)与所述油箱(1)通过一进油口(1011)连通，所述进油口(1011)处设置所述止逆阀(1211)。

4.根据权利要求3所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述进油口(1011)通过一提升管(1012)接入所述副油箱(101)底部，所述提升管(1012)底端设置一油泵(1210)，所述油泵(1210)连接于所述控制器(27)。

5.根据权利要求4所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述箱盖(2)上方还固定有油位计(24)，所述油位计(24)通入所述油箱(1)内，所述油位计(24)连接于所述控制器(27)。

6.根据权利要求4所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述油箱(1)上未设置所述副油箱(101)的至少一个侧壁上连通波纹箱(11)，所述油箱(1)上连通波纹箱(11)的一侧至少连通一组所述波纹箱(11)。

7.根据权利要求6所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，每组所述波纹箱(11)包括导柱(111)及若干组波纹片(112)，所述导柱(111)与所述油箱(1)连通，所述波纹片(112)与所述导柱(111)连通，所述导柱(111)与其连接的所述油箱(1)的侧壁垂直，与所述导柱(111)连通的所述波纹片(112)与所述导柱(111)垂直。

8.根据权利要求7所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述油箱(1)上同侧的所述波纹箱(11)均匀分布，每组所述波纹箱(11)上的所述波纹片(112)均匀分布。

9.根据权利要求7所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，所述波纹片(112)具有相同的宽度及纵向深度。

10.根据权利要求7所述的一种智能三相油浸式配电变压器，其特征在于，每组所述波纹箱(11)包括两根所述导柱(111)，两根所述导柱(111)分别与所述波纹片(112)两端连通。