CN109786072B - 一种干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干式变压器，包括底座、两组风机和变压器本体。变压器本体包括夹件装置、三相三柱式铁芯及三相线圈。夹件装置包括前上夹件、后上夹件、前下夹件、后下夹件和六根拉板；三根拉板的上、下端各自通过拉板销连接在前上夹件和前下夹件上；另外三根拉板的上、下端各自通过拉板销连接在后上夹件和后下夹件上。每相线圈的上下端均设有垫块；垫块本体的上端面上开设一个导风槽，每相线圈的高压线圈的密封体的上、下端盖各自开设一圈与高压线圈绕组中的一圈中间轴向气道棒同轴连通的通风孔，并且上、下端盖分别对应出线面板盒同轴地开设两个通风口。本发明的干式变压器，能有效降低内部的热量，进而提高变压器的性能，且便于装配。

Description

一种干式变压器

技术领域

本发明涉及一种干式变压器。

背景技术

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和强迫空气冷却。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％，因此一般干式变压的底座的前后部上均设有侧吹式风机，侧吹式风机分别向变压器的中心方向吹风。干式变压器通常包括底座、安装在底座上的风机、夹件装置、夹设于夹件装置内的铁芯及套设在三个铁芯柱上的三相线圈绕组，夹件装置包括前上夹件、后上夹件、前下夹件、后下夹件和六根拉板。现有的干式变压器还存在以下缺陷：

1)由于变压器的三相线圈的上下端与夹件之间分别设有若干个垫块，这些传统的垫块一般为一个长条形的树脂块，这样就将风机吹出的冷风给堵住了，使变压内的热量不能向外排出，也进不了风机吹出的冷风；

2)高压线圈由数个筒状的轴向排列的分段绕组构成并通过浇注环氧树脂形成密封体。由于变压器的高压线圈绕组由多股导线绕制构成，体积较大，在工作时产生的涡流大，产生的热量大、能耗也大，由此形成的密封体普遍较厚，既不利于线圈绕组工作时即时热量的散发，又容易产生热点温升现象，影响介质的绝缘性能，从而影响变压器线圈的质量稳定性和正常工作寿命；

3)夹件通常采用槽钢制作，内侧焊接支板，而拉板是用扁钢制作，两端焊加强板，贯穿两者焊一段圆钢成为销钉，装配时夹件通过焊接在拉板上的销钉与拉板联接。这种结构在套低压线圈时，线圈容易碰到销子，使低压线圈套装不方便。另外由于这种结构的夹件强度不够，因此还要在前、后夹件的上沿和下沿均要焊接两块加强板，并在加强板之间连接两根纵向拉杆，不仅增加零部件还要增加加工工序，变压器的外形也不美观。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种干式变压器，它能有效降低内部的热量，进而提高变压器的性能，且便于装配。

本发明的目的是这样实现的：一种干式变压器，包括底座、两组各自安装在底座前后部的风机和安装在底座中部的变压器本体；所述变压器本体包括夹件装置、夹设于夹件装置内的三相三柱式铁芯及套设在三个铁芯柱上的三相线圈；所述夹件装置包括前上夹件、后上夹件、前下夹件、后下夹件和六根拉板；每相线圈的上端与前上夹件和后上夹件之间均设有垫块；每相线圈的下端与前下夹件和后下夹件之间也均设有垫块；每相线圈均包括低压线圈和设在低压线圈外围的高压线圈；所述高压线圈包括高压线圈绕组和将高压线圈绕组包封在其中的密封体；其中，

所述前上夹件、后上夹件、前下夹件和后下夹件均采用方管制作；前上夹件、后上夹件、前下夹件和后下夹件的内侧面上各自开设三个与三个铁芯柱的中心线一一对应的限位孔；

六根拉板的上、下端各自开设一个定位孔；三根所述拉板的上、下端各自通过一拉板销连接在前上夹件和前下夹件上并与三个铁芯柱的中心线一一对应；另外三根拉板的上、下端也各自通过一拉板销连接在后上夹件和后下夹件上并与三个铁芯柱的中心线一一对应；

所述拉板销具有大直径圆柱形的销头和一体同轴连接在销头的一端的小直径圆柱形的销体并由一根圆钢加工而成，且销体的高度大于销头的高度；

每个拉板销的销头地镶嵌在拉板的定位孔内，每个拉板销的销体镶嵌在的前上夹件、后上夹件、前下夹件和后下夹件上的限位孔内；

所述垫块由环氧树脂浇注而成并包括垫块本体，在垫块本体的上端面上设有弧形凸台，在凸台的上表面的中间开设一个用于固定高压线圈的内绝缘筒的卡槽，使凸台被分割成内隔离台和外隔离台；所述垫块本体的上端面上并在所述内隔离台的内端开设一个导风槽，该导风槽的水平投影呈开口朝向垫块本体的前侧的U形，该导风槽的内槽壁从垫块本体的前侧面沿所述内隔离台的内端面向垫块本体的后侧面延伸，直到内槽壁的后端到达垫块本体的厚度的2/3，然后连接圆弧形的槽底，该槽底的另一端连接导风槽的外槽壁，该外槽壁的前端延伸至垫块本体的前侧面与内端面的相交线上；

所述高压线圈的高压线圈绕组由薄铜带作为导体、由逐段逐层绕制的数个长圆筒状的分段绕组互相串连构成，数个分段绕组同轴排布，并且相邻的分段绕组之间均设置段间绝缘，数个分段绕组的中部均设置轴向贯通的且沿长圆周排列的中间轴向气道棒；

所述密封体包括位于高压线圈绕组内端的内筒、位于高压线圈绕组外端的外壳、位于高压线圈绕组上端的上端盖和位于高压线圈绕组下端的下端盖；

所述外壳的一个长轴端突出一出线面板盒；

所述上端盖和下端盖各自开设一圈与所述高压线圈绕组中的一圈中间轴向气道棒同轴连通的通风孔，并且所述上端盖和下端盖分别对应所述出线面板盒同轴地开设两个通风口。

上述的干式变压器，其中，所述拉板销的大圆柱体的高度与所述拉板的厚度适配。

上述的干式变压器，其中，所述内、外隔离台的前后端面均为圆弧面，半径为2mm；所述导风槽的槽底的半径为8mm。

上述的干式变压器，其中，所述垫块本体的内端面的后部为向外倾斜的斜面。

上述的干式变压器，其中，所述密封体由环氧树脂浇注而成。

上述的干式变压器，其中，所述出线面板盒的面板上设有一个进线端子、一个出线端子和六个分接端子。

本发明的干式变压器与现有技术的变压器箱壁具有以下特点：

1)在垫块本体上设置了导风槽，使变压器内的热量会经由导风槽排出，同时也将风机吹出的风能导入变压器内部，这样可以保证变压器的工作环境，进而提高变压器的安全系数；由于在垫块本体的上表面设置了隔离高压线圈和低压线圈的凸台，同时在凸台上开设有用于固定绝缘滚筒的卡槽；因此可以有效防止高压线圈和低压线圈之间的短路，进一步提高了干式变压器的安全性。

2)在高压线圈的线圈绕组中设置中间轴向气道棒，并在密封体的上端盖和下端盖上分别开设与中间轴向气道棒同轴连通的通风孔，还对应密封体的出线面板盒也开设通风口，能增加封闭体的散热通道，在热对流的作用下，线圈绕组产生的热量上升从上端盖的通风孔和通风口排出，冷空气从下端盖的通风孔进入气道，从下端盖的通风口进入线圈绕组外围，从而将线圈绕组中的热量带走，有效地降低了高压线圈的温升；

3)采用方管制作夹件，使得夹件的强度大大增加，不仅可以除去加强附件，节约材料，还能使变压器的外观更加简洁；

4)通过改进拉板与夹件的连接结构，即将拉板销不与拉板焊接，而是在低压线圈套进铁芯柱后，将拉板销的销头嵌在拉板的定位孔中，将夹件的限位孔套在拉板销的销体上，这种结构改变了传统的干式变压器的拉板结构套装线圈不方便的缺陷，能够方便套装线圈，并且无需改变变压器的结构，节省成本。

附图说明

图1是本发明的干式变压器的主视图；

图2是本发明的干式变压器的侧视图；

图3是本发明的干式变压器的俯视图；

图4是本发明的干式变压器的夹件装置的结构示意图；

图5是图4中的A-A向视图；

图6是本发明的干式变压器的拉板销的结构示意图；

图7是本发明的干式变压器的绝缘垫块的主视图；

图8是本发明的干式变压器的绝缘垫块的俯视图；

图9是本发明的干式变压器的绝缘垫块的后视图；

图10是图9的右侧视图；

图11是本发明的干式变压器的高压线圈的主视图；

图12是本发明的干式变压器的高压线圈的纵向剖面图；

图13是本发明的干式变压器的高压线圈的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1至图13，本发明的一种干式变压器，包括底座1、两组各自安装在底座前后部的风机2和安装在底座1中部的变压器本体。

变压器本体包括夹件装置、夹设于夹件装置内的三相三柱式铁芯4及套设在三个铁芯柱40上的三相线圈绕组5；其中，

夹件装置包括前上夹件31、后上夹件32、前下夹件31’、后下夹件32’、六根拉板33和四对拉杆35；其中，

前上夹件31、后上夹件32、前下夹件31’和后下夹件32’均采用方管制作；前上夹件31、后上夹件32、前下夹件31’和后下夹件32’的内侧面上各自开设三个与三个铁芯柱40的中心线一一对应的限位孔；

六根拉板33的上、下端各自开设一个定位孔；

三根拉板33的上、下端各自通过一拉板销34连接在前上夹件31和前下夹件31’上并与三个铁芯柱40的中心线一一对应；另外三根拉板33的上、下端也各自通过一拉板销34连接在后上夹件32和后下夹件32’上并与三个铁芯柱40的中心线一一对应；

拉板销34具有大直径圆柱形的销头341和一体同轴连接在销头341的一端的小直径圆柱形的销体342并由一根圆钢加工而成，且销体142的高度大于销头341的高度；销头341的高度与拉板33的厚度适配；销体342的高度至少是方管的两倍壁厚；

每个拉板销34的销头341镶嵌在拉板33上的定位孔30内，每个拉板销34的销体342镶嵌在前上夹件31、后上夹件32、前下夹件31’、后下夹件32’上的限位孔内；

四对拉杆35分别连接在前上夹件31和后上夹件32之间的两边以及前下夹件31’和后下夹件32’之间的两边。

每相线圈绕组5均包括低压线圈51和设在低压线圈外围的高压线圈52；每相线圈5的上端与前上夹件31和后上夹件32之间均设有垫块6；每相线圈5的下端与前下夹件31’和后下夹件32’之间也均设有垫块6；

垫块6由环氧树脂浇注而成并包括垫块本体60；垫块本体60的内端面的后部为向外倾斜的斜面；在垫块本体60的上端面上设有弧形凸台61，在凸台61的上表面的中间开设一个用于固定高压线圈的内绝缘筒的卡槽610，使凸台被分割成内隔离台611和外隔离台612；内隔离台611和外隔离台612的前后端面均为圆弧面，半径为2mm；

垫块本体60的上端面上并在内隔离台611的内端开设一个导风槽62，该导风槽62的水平投影呈开口朝向垫块本体60的前侧的U形，该导风槽62的内槽壁621从垫块本体60的前侧面沿内隔离台611的内端面向垫块本体60的后侧面延伸，直到内槽壁621的后端到达垫块本体60的厚度的2/3，然后连接半径为8mm的圆弧形的槽底622，该槽底622的另一端连接导风槽62的外槽壁6213，该外槽壁623的前端延伸至垫块本体60的前侧面与内端面的相交线上。

由于在垫块本体60上设置了导风槽62，使变压器内的热量能经由设在变压器上端的垫块6的导风槽排出，同时也将风机吹出的风量能经由设在变压器下端的垫块6的导风槽导入变压器的内部的气道中，这样可以保证变压器的工作环境，进而提高变压器的安全系数；由于在垫块本体60的上表面设置了隔离高压线圈52和低压线圈51的凸台61，同时在凸台61上开设有用于固定绝缘滚筒的卡槽610；因此可以有效防止高压线圈52和低压线圈51之间的短路，因此进一步提高了干式变压器的安全性。

高压线圈52包括线圈绕组和将线圈绕组包封在其中的密封体。

线圈绕组由薄铜带作为导体、由逐段逐层绕制的四个长圆筒状的分段绕组互相串连构成；四个分段绕组521～524同轴排布，并且相邻的分段绕组之间设有段间绝缘525，四个分段绕组521～524的中部均设置轴向贯通的且沿长圆周排列的中间轴向气道棒520，每根中间轴向气道棒的断面呈矩形，长×宽的尺寸为8mm×25mm；

密封体由环氧树脂浇注而成并包括位于线圈绕组内端的内筒531、位于高压线圈绕组外端的外壳532、位于线圈绕组上端的上端盖533和位于线圈绕组下端的下端盖534；

外壳532的一个长轴端突出一出线面板盒535，该出线面板盒535的面板上设有一个进线端子541、一个出线端子542和六个分接端子543；

上端盖533和下端盖534各自开设一圈与线圈绕组中的一圈中间轴向气道棒520同轴连通的通风孔536，并且上端盖533和下端盖534分别对应出线面板盒535同轴地开设两个通风口537。

高压线圈在制作时，先在绕线模上依次绕制四个分段绕组521～524，直到四个分段绕组521～524均绕至中间轴向气道棒520的内侧线匝时，布置一圈中间轴向气道棒520，再依次绕制四个分段绕组521～524中间轴向气道棒520外侧的线匝，直至绕至最外层的线匝。中间轴向气道棒520的上、下端均应露出绕线模外，以便在浇注环氧树脂密封体时，在上端盖533和下端盖534上形成通风孔，再将气道棒520拔出。

由于在高压线圈绕组中设置中间轴向气道棒，并在密封体的上端盖和下端盖上分别开设与中间轴向气道棒同轴连通的通风孔，还对应密封体的出线面板盒也开设通风口，在热对流的作用下，线圈绕组产生的热量上升从上端盖的通风孔和通风口排出，冷空气从下端盖的通风孔进入气道，从下端盖的通风口进入线圈绕组外围，从而将线圈绕组中的热量带走，有效地降低了高压线圈的温升。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (2)

1.一种干式变压器，包括底座、两组各自安装在底座前后部的风机和安装在底座中部的变压器本体；所述变压器本体包括夹件装置、夹设于夹件装置内的三相三柱式铁芯及套设在三个铁芯柱上的三相线圈；所述夹件装置包括前上夹件、后上夹件、前下夹件、后下夹件和六根拉板；每相线圈的上端与前上夹件和后上夹件之间均设有垫块；每相线圈的下端与前下夹件和后下夹件之间也均设有垫块；每相线圈均包括低压线圈和设在低压线圈外围的高压线圈；所述高压线圈包括高压线圈绕组和将高压线圈绕组包封在其中的密封体；其特征在于，

所述前上夹件、后上夹件、前下夹件和后下夹件均采用方管制作；前上夹件、后上夹件、前下夹件和后下夹件的内侧面上各自开设三个与三个铁芯柱的中心线一一对应的限位孔；

六根拉板的上、下端各自开设一个定位孔；三根所述拉板的上、下端各自通过一拉板销连接在前上夹件和前下夹件上并与三个铁芯柱的中心线一一对应；另外三根拉板的上、下端也各自通过一拉板销连接在后上夹件和后下夹件上并与三个铁芯柱的中心线一一对应；

所述拉板销具有大直径圆柱形的销头和一体同轴连接在销头的一端的小直径圆柱形的销体并由一根圆钢加工而成，且销体的高度大于销头的高度；所述销头的高度与所述拉板的厚度适配；

每个拉板销的销头镶嵌在拉板的定位孔内，每个拉板销的销体镶嵌在的前上夹件、后上夹件、前下夹件和后下夹件上的限位孔内；

所述垫块由环氧树脂浇注而成并包括垫块本体，垫块本体的内端面的后部为向外倾斜的斜面；在垫块本体的上端面上设有弧形凸台，在凸台的上表面的中间开设一个用于固定高压线圈的内绝缘筒的卡槽，使凸台被分割成内隔离台和外隔离台，内隔离台和外隔离台的前后端面均为圆弧面；所述垫块本体的上端面上并在所述内隔离台的内端开设一个导风槽，该导风槽的水平投影呈开口朝向垫块本体的前侧的U形，该导风槽的内槽壁从垫块本体的前侧面沿所述内隔离台的内端面向垫块本体的后侧面延伸，直到内槽壁的后端到达垫块本体的厚度的2/3，然后连接圆弧形的槽底，该槽底的另一端连接导风槽的外槽壁，该外槽壁的前端延伸至垫块本体的前侧面与内端面的相交线上；

所述高压线圈的高压线圈绕组由薄铜带作为导体、由逐段逐层绕制的数个长圆筒状的分段绕组互相串连构成，数个分段绕组同轴排布，并且相邻的分段绕组之间均设置段间绝缘，数个分段绕组的中部均设置轴向贯通的且沿长圆周排列的中间轴向气道棒；

所述密封体由环氧树脂浇注而成并包括位于高压线圈绕组内端的内筒、位于高压线圈绕组外端的外壳、位于高压线圈绕组上端的上端盖和位于高压线圈绕组下端的下端盖；

所述外壳的一个长轴端突出一出线面板盒；所述出线面板盒的面板上设有一个进线端子、一个出线端子和六个分接端子；

所述上端盖和下端盖各自开设一圈与所述高压线圈绕组中的一圈中间轴向气道棒同轴连通的通风孔，并且所述上端盖和下端盖分别对应所述出线面板盒同轴地开设两个通风口。

2.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述内、外隔离台的前后端面的半径均为2mm；所述导风槽的槽底的半径为8mm。