CN107045922A - 一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，包括变压器本体，变压器本体包括三相线圈绕组，变压器本体旁设有两个冷却液箱体，三相线圈绕组内设有若干环形散热风道，散热风道沿线圈绕组轴向设置，贯穿线圈绕组，散热风道内设有至少一组冷却管，冷却管分别与两个冷却液箱体连通，变压器本体下方设置冷却风机。本发明通过在线圈绕组内设置冷却管，同时，冷却管与变压器本体上下两侧的冷却液箱体连通，通过提升泵实现冷却液在两冷却液箱体及冷却管内循环流动，从而带走线圈绕组内的热量，提高了散热性能；另外，本发明提供的一种外侧循环冷却环氧浇注干式变压器，采用风冷及循环水冷的方式相结合，进一步提高了变压的散热性能。

Description

一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器

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功能的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。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。

干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。冷却方式一般分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50％。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

如中国专利CN105529145A公开了一种立体卷铁芯树脂绝缘干式变压器，包括变压器底座、上下对应设置在变压器底座上的上夹件和下夹件，以及被夹紧在上夹件和下夹件之间的立体卷铁芯，所述立体卷铁芯包括中部形成有镂空且外形为圆角矩形结构的三个单框，所述三个单框呈等边三角形立体排布拼合在一起，每个所述单框分别由若干根硅钢梯形料带依次连续卷绕而成，每两个所述单框的拼合处分别缠绕有线圈，每个所述线圈整体浇注固化剂并经加热固化成型，且每个所述线圈外部均被环氧树脂包封，所述变压器底座上还设有多个侧吹式风机，所述立体卷铁芯上部连接有高压端子和低压端子，该立体卷铁芯侧部还连接有高压分接端头。本发明公开的技术方案具有立体卷铁芯，节能省材，空载损耗、空载电流低、噪音低、电气性能好、局部放电值低、耐雷电冲击能力强、抗短路能力强、机械强度高的特点。但是该发明专利披露的技术方案依然存在以下不足：变压器底部的侧吹式风机分别向变压器的中心方向吹风，因此，在三个变压器同时打开吹风冷却时，会在变压器内部中心位置处产生窝风区，窝风区由于受三个方向的同时吹风而易造成通风不畅，因此，采用此种冷却结构会因冷却散热不平衡而存在严重的内外热不均衡问题。

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，该技术方案中仅仅适用于油浸式变压器，不能应用于干式变压器。

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功能，且结构简单，安全可靠的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器。

本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，包括变压器本体，所述变压器本体包括变压器骨架、夹设于所述变压器骨架内的铁芯体及设于所述铁芯体外的三相线圈绕组，所述三相线圈绕组外包裹有壳体，其中，所述变压器本体旁设有两个冷却液箱体，所述三相线圈绕组内设有若干用于散热的环形散热风道，所述散热风道沿所述线圈绕组轴向设置，贯穿所述线圈绕组，所述散热风道内设有至少一组冷却管，所述冷却管分别与两个所述冷却液箱体连通，所述变压器本体下方设置冷却风机，所述冷却风机的出风口朝向所述线圈绕组。

在一些实施方式中，两个所述冷却液箱体设于所述变压器本体上下两侧，两个所述冷却液箱体分别与所述骨架固定连接。

在一些实施方式中，所述冷却管与所述线圈绕组的中心轴线平行，且所述冷却管上下贯通整个所述线圈绕组。

在一些实施方式中，所述散热风道内通过多片散热翅片支撑，所述散热翅片沿所述线圈绕组轴向设置，且两侧分别与所述线圈绕组内壁连接，所述散热翅片将每环所述散热风道分割成若干散热腔。

在一些实施方式中，每个所述散热腔内均设有至少一组所述冷却管，且使所述线圈绕组内的冷却管均匀分布。

在一些实施方式中，每个所述散热翅片上分别连接若干散热支片，所述散热支片与所述散热翅片垂直。

在一些实施方式中，每个所述散热风道内均设有所述冷却管，所述冷却管成螺旋状均匀环绕于所述散热风道内。

在一些实施方式中，每个所述散热风道内均设有所述冷却管，所述冷却管在竖直方向上呈上下来回迂回的方式环绕于所述散热风道内，所述冷却管总体位于竖直方向上。

在一些实施方式中，所述冷却管上下两端分别连通于两个所述冷却液箱体。

在一些实施方式中，位于所述变压器本体上下两侧的所述冷却液箱体之间通过提升管，所述提升管通入所述冷却液箱体，所述提升管通入所述冷却液箱体内的一端连通有提升泵。

与现有技术相比，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器的有益效果在于：

一、本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，通过在线圈绕组内设置冷却管，同时，冷却管与变压器本体上下两侧的冷却液箱体连通，冷却液箱体内装设冷却液，通过提升泵实现冷却液在两个冷却液箱体及冷却管内循环流动，从而带走线圈绕组内的热量，提高了散热性能。

二、本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，通过在线圈绕组内均匀环绕冷却管，同时在冷却管内形成循环流动的冷却液，不断带走线圈绕组内的热量，从而提高线圈绕组的散热速率，提高散热性能，与现有技术的风冷及在线圈绕组底部进行水冷相比，提高了其散热效果。

三、发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，通过在线圈绕组中形成若干散热通道，便于冷却风机吹出的冷却风从散热通道内吹过，从而带走线圈绕组内部的热量。

四、本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，采用风冷及循环水冷的方式相结合，进一步提高了变压的散热性能。

附图说明

图1为本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器的结构示意图；

图2为图1所示的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器中循环系统的结构示意图；

图3为本发明第一种实施方式提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器中冷却管及线圈绕组的结构示意图；

图4为本发明第二种实施方式提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器中冷却管及线圈绕组的结构示意图；

图5为本发明第三种实施方式提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器中冷却管及线圈绕组的结构示意图。

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。

图1至图5示意性地显示了根据本发明三种实施方式提供一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器。

实施例1：

图1至图3示意性地显示了根据本发明第一种实施方式提供一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器。

如图1所示，本发明披露了一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，包括变压器本体20，变压器本体20包括变压器骨架1、夹设于变压器骨架1内的铁芯体2和绕设于铁芯体2外的线圈绕组3。

如图1所示，变压器骨架1包括上夹件101及下夹件102，上夹件101及下夹件102表面均涂设防蚀保护层，对上夹件101及下夹件102进行缓蚀阻垢处理。

如图1所示，铁芯体2包括三个高导磁硅钢片卷绕成的竖直设置的心柱201及连接三个心柱201上下两端的上铁轭、下铁轭，三个心柱201、上铁轭及下铁203轭组成一个躺置的“日”字形。变压器骨架1的上夹件101夹持上铁轭，下夹件102夹持下铁轭，上夹件101及下夹件102分别通过螺栓固定夹紧，上夹件101及下夹件102用于紧固铁芯体2和线圈绕组3。

如图1所示，作为优选的，上夹件101与线圈绕组3的上端面之间设有若干垫块15，下夹件102与铁芯体2之间分别垫有橡胶衬垫16，以减轻变压器在运行时的噪音，通过上夹件101、下夹件102的收紧，及若干垫块15将三相线圈绕组3牢牢固定，防止线圈绕组3在上下、左右方向移动，以使铁芯体及线圈绕组3尽量不受到外界机械应力的影响。

如图3所示，每个线圈绕组3均包括高压绕组302及低压绕组301。所述低压绕组301为绕置于铁芯体2的心柱201外的铜线绕组或铜箔绕组，作为优选的，在本发明的此实施方式中，低压绕组301为铜箔绕组；高压绕组301为绕置于低压绕组301外的漆包扁铜线绕组或高压铜箔绕组。在本发明此实施方式中，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器中的线圈绕组3可分为带填料浇注式线圈绕组及不带填料式线圈绕组，其中，带填料浇注式线圈绕组采用添加石英粉填料的环氧树脂浇注，以促进变压器散热，同时，该带填料浇注式线圈绕组的高压线圈采用玻璃纤维网格进行强度加固；而不带填料浇注式线圈绕组采用不加填料的环氧树脂浇注，同时，线圈采用玻璃纤维布增强。不管是带填料浇注式线圈绕组或不带填料式线圈绕组，均使每相绕组形成一个坚固的整体，以使变压器具有机械强度、电气强度高、过载能力强、局部放电小的特性，可靠性好。上述结构中，缠绕线圈绕组内的玻璃纤维网格或玻璃纤维布具有自熄特性，不会因短路产生电弧，因此具有阻燃、防爆的特性且线圈不吸潮。

如图1所示，每个线圈绕组3均包封有壳体31，所述壳体31上均设有用于引出引线的出线端子311，上夹件101两侧分别设有高压绝缘子1011和低压绝缘子，(低压绝缘端子图中未示出)，线圈绕组3出线经联结组别Dyn11连接后从出线端子311引出，从出线端子311引出的高压绕组的高压引线与高压绝缘子1011连接，低压绕组引出的低压引线与低压绝缘子连接，方便用户接线，高压引线及低压引线均通过绝缘管包裹。在高压侧，高压绕组的分接头312通过接线铜片313调换，方便调压。

作为本发明的一个发明点，如图3所示，在本发明此实施方式中，线圈绕组3内还设置若干用于散热的环形线圈散热风道32，如图3所示，散热风道32沿线圈绕组3轴向设置，位于线圈之间，包封于线圈绕组3内，作为优选的的，散热风道32内通过多片散热翅片321支撑，散热翅片321沿线圈绕组3轴向设置，均匀分布，且两侧分别与散热风道32内壁连接，散热风道32的设置可提高变压器的散热性能，同时散热翅片321的设置可进一步提高变压器的散热性能，作为进一步优选的，相邻两环散热风道32内的散热翅片321交错设置，不在同一平面内，由此，使散热通道交错设置，便于热量扩散，提高了散热性能。作为更进一步优选的，如图3所示，每个散热翅片321上连接若干散热支片3211，散热支片3211沿线圈绕组3轴向设置，且与散热翅片321垂直，在此结构中，在散热翅片321上进一步设置散热支片3211便于热量从散热支片3211传递传递，提高了散热性能。又如图1所示，变压器本体20上位于下夹件102一侧处还设有冷却风机5，冷却风机5的出风口朝向线圈绕组3。

作为本发明的另一个发明点，如图1至图3所示，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器还包括冷却液箱体4，作为优选的，在本发明此实施方式中，包括两个冷却箱体4，两个冷却液箱体4固定于变压器本体20旁，作为优选的，在本发明此实施方式中，为了减小变压器的占用面积，两个冷却液箱体4固定于变压器本体20上下两侧，即如图1所示，在本发明此实施方式中，上夹件101及下夹件102的截面均成“L”形，分别包括一位于水平面上的连接部1021，两个冷却液箱体4分别通过螺栓1022固定于下夹件102下方及上夹件101上方，分别与下夹件102及上夹件101上的连接部1021固定连接，冷却风机5固定于位于下方的冷却液箱体4上方。

作为进一步优选的，线圈绕组3内设有冷却管402，如图3所示，作为优选的，在本发明此实施方式中，线圈绕组3内设置有至少一组冷却管402，如图3所示，在本发明此实施方式中，冷却管402与线圈绕组轴线平行，上下贯通整个线圈绕组3，如图2所示，冷却管402上端与位于变压器本体20上方的冷却液箱体4连通，下方与位于变压器本体20下方的冷却液箱体4连通。作为进一步优选的，如图3所示，在本发明此实施方式中，线圈绕组3内每环散热风道32内均设有冷却管402，同时，每环散热风道32内被散热翅片321分隔的散热腔320内均至少设置一组冷却管402，作为优选的，冷却管402均匀分布。因此，综合上述结构，提高了对线圈绕组3的散热冷却效果，同时提高对线圈绕组3的散热冷却效果的均匀性。

如图2所示，在本发明此实施方式中，变压器本体20上下两侧的冷却液箱体4之间通过提升管401，其中，提升管401通入冷却液箱体4内的一端连通有提升泵404，从而，使变压器本体20上下两侧的冷却液箱体4及冷却管402内的冷却液循环流动，从而带走线圈绕组内的热量，提高了散热性能。

综上所述，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，通过在线圈绕组3内设置冷却管402，同时，冷却管402与变压器本体20上下两侧的冷却液箱体4连通，冷却液箱体4内装设冷却液，通过提升泵404实现冷却液在两个冷却液箱体4及冷却管402内循环流动，从而带走线圈绕组内的热量，提高了散热性能。在本发明此实施方式中，冷却液箱体4内装设冷却液为水或耐高温绝缘油。另外，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，采用风冷及循环水冷的方式相结合，进一步提高了变压的散热性能。

实施例2：

图1、图2及图4示意性地显示了根据本发明第二种实施方式提供一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器。

如图1和图2所示，本发明提供此实施方式提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器的结构与实施例1中基本相同，其不同之处在于，冷却管402的结构。

作为本发明的一个发明点，如图4所示，在本发明此实施方式中，线圈绕组3内还设置多组用于散热的环形线圈散热风道32，如图4所示，散热风道32沿线圈绕组3轴向设置，位于线圈之间，包封于线圈绕组3内。多组散热风道32具有相同的轴心，且其轴心为线圈绕组3的轴心，多组散热风道32均匀分布。又如图1所示，变压器本体20上位于下夹件102一侧处还设有冷却风机5，冷却风机5的出风口朝向线圈绕组3，冷却风机5吹出的冷却风可在散热通道32内沿线圈绕组轴向流动，因此，散热风道32的设置可提高变压器的散热性能。

作为本发明的另一个发明点，如图1至图4所示，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器还包括冷却液箱体4，作为优选的，在本发明此实施方式中，包括两个冷却箱体4，两个冷却液箱体4固定于变压器本体20旁，作为优选的，在本发明此实施方式中，为了减小变压器的占用面积，两个冷却液箱体4固定于变压器本体20上下两侧，即如图1所示，在本发明此实施方式中，上夹件101及下夹件102的截面均成“L”形，分别包括一位于水平面上的连接部1021，两个冷却液箱体4分别通过螺栓1022固定于下夹件102下方及上夹件101上方，分别与下夹件102及上夹件101上的连接部1021固定连接，冷却风机5固定于位于下方的冷却液箱体4上方。

作为进一步优选的，线圈绕组3内设有冷却管402，如图4所示，作为优选的，在本发明此实施方式中，线圈绕组3内设置有至少一组冷却管402，如图4所示，在本发明此实施方式中，冷却管402位于线圈绕组3内的散热风道32内，且作为优选的，每个散热风道32内均设有冷却管402，且在本发明此实施方式中，冷却管402成螺旋状缠绕在散热风道32内，从而延长冷却路径，以提高冷却效果。冷却管402上下贯通整个线圈绕组3，如图2所示，冷却管402上端与位于变压器本体20上方的冷却液箱体4连通，下方与位于变压器本体20下方的冷却液箱体4连通。

如图2所示，在本发明此实施方式中，变压器本体20上下两侧的冷却液箱体4之间通过提升管401，其中，提升管401通入冷却液箱体4内的一端连通有提升泵404，从而，使变压器本体20上下两侧的冷却液箱体4及冷却管402内的冷却液循环流动，从而带走线圈绕组内的热量，提高了散热性能。

综上所述，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，通过在线圈绕组3内设置冷却管402，同时，冷却管402与变压器本体20上下两侧的冷却液箱体4连通，冷却液箱体4内装设冷却液，通过提升泵404实现冷却液在两个冷却液箱体4及冷却管402内循环流动，从而带走线圈绕组内的热量，提高了散热性能。在本发明此实施方式中，冷却液箱体4内装设冷却液为水或耐高温绝缘油。另外，本发明提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，采用风冷及循环水冷的方式相结合，进一步提高了变压的散热性能。

实施例3：

图1、图2及图5示意性地显示了根据本发明第三种实施方式提供一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器。

如图1和图2所示，本发明提供此实施方式提供的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器的结构与实施例2中基本相同，其不同之处在于，冷却管402的结构。

如图5所示，在本发明此实施方式中，冷却管402成迂回状缠绕在散热风道32内，从而进一步延长冷却路径，以提高冷却效果。

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)

1.一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，包括变压器本体(20)，所述变压器本体(20)包括变压器骨架(1)、夹设于所述变压器骨架(1)内的铁芯体(2)及设于所述铁芯体(2)外的三相线圈绕组(3)，所述三相线圈绕组(3)外包裹有壳体(31)，其特征在于，所述变压器本体(20)旁设有两个冷却液箱体(4)，所述三相线圈绕组(3)内设有若干用于散热的环形散热风道(32)，所述散热风道(32)沿所述线圈绕组(3)轴向设置，贯穿所述线圈绕组(3)，所述散热风道(32)内设有至少一组冷却管(402)，所述冷却管分别与两个所述冷却液箱体(4)连通，所述变压器本体(20)下方设置冷却风机(5)，所述冷却风机(5)的出风口朝向所述线圈绕组(3)。

2.根据权利要求1所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，两个所述冷却液箱体(4)设于所述变压器本体(20)上下两侧，两个所述冷却液箱体(4)分别与所述骨架(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，所述冷却管(402)与所述线圈绕组(3)的中心轴线平行，且所述冷却管(402)上下贯通整个所述线圈绕组(3)。

4.根据权利要求3所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，所述散热风道(32)内通过多片散热翅片(321)支撑，所述散热翅片(321)沿所述线圈绕组(3)轴向设置，且两侧分别与所述线圈绕组(3)内壁连接，所述散热翅片(321)将每环所述散热风道(32)分割成若干散热腔(320)。

5.根据权利要求4所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，每个所述散热腔(320)内均设有至少一组所述冷却管(402)，且使所述线圈绕组(3)内的冷却管(402)均匀分布。

6.根据权利要求5所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，每个所述散热翅片(321)上分别连接若干散热支片(3211)，所述散热支片(3211)与所述散热翅片(321)垂直。

7.根据权利要求1所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，每个所述散热风道(32)内均设有所述冷却管(402)，所述冷却管(402)成螺旋状均匀环绕于所述散热风道(32)内。

8.根据权利要求1所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，每个所述散热风道(32)内均设有所述冷却管(402)，所述冷却管(402)在竖直方向上呈上下来回迂回的方式环绕于所述散热风道(32)内，所述冷却管(402)总体位于竖直方向上。

9.根据权利要求3至8中任一所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，所述冷却管(402)上下两端分别连通于两个所述冷却液箱体(4)。

10.根据权利要求9所述的一种多通道循环冷却环氧浇注干式变压器，其特征在于，位于所述变压器本体(20)上下两侧的所述冷却液箱体(4)之间通过提升管(401)，所述提升管(401)通入所述冷却液箱体(4)，所述提升管(401)通入所述冷却液箱体(4)内的一端连通有提升泵(404)。