CN110634653A - 一种油浸式变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油浸式变压器，属于变压器散热技术领域。它解决了现有的变压器的散热外框架通常为多根输油管直接连通变压器油箱，油液与输油管接触面积有限，无法有效地将热量散发出去，因此散热效率不高的问题。本发明包括变压器主体以及设置于变压器主体外的油箱框架，油箱框架侧面包围有若干竖直设置输油管，油箱框架上还设有与输油管连通的进油孔和出油孔，进油孔设置于油箱框架上端，出油孔设置于油箱框架下端，每个输油管内还安装有导风管，导风管内壁还设有若干均匀设置的散热齿，输油管与导风管的横截面均为三角形。本发明具有散热效率高、结构牢固、生产方便、易模块化生产的优点。
Description
技术领域
本发明涉及变压器散热技术领域，具体为一种油浸式变压器。
背景技术
高频变压器在运行中要产生铜损和铁损，这两部分损耗最后全部转变为热能，使高频变压器的铁芯和绕组发热，高频变压器的温度升高；另外绕组还通过电流而发热，高频变压器的热量向环境散发达到热平衡时，高频变压器的各部分温度应为稳定值。若高频变压器的各部分温度长时间超过其允许范围时，特别是高频变压器油温比正常高出10℃以上或温度还在不断上升时，则高频变压器的绝缘容易损坏，很容易被高电压击穿而造成故障或事故。因此，变压器正常运行时，不允许超过绝缘的允许温度。
由于变压器的损耗与其容积成比例，所以随着变压器容量的增大，其容积和损耗将以铁心尺寸三次方增加，而外表面积只依尺寸的二次方增加。因此，大容量变压器铁心及绕组应浸在油中，并采取各种冷却措施。现有的变压器通常通过多根输油管直接连通变压器油箱，通过输油管进行油液循环散热，然而这种结构的散热过程中，油液与输油管接触面积有限，无法有效地将热量散发出去，因此散热效率不高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种散热效果好的油冷散热变压器。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种油浸式变压器，包括变压器主体以及设置于变压器主体外的油箱框架，其特征在于，所述的油箱框架侧面包围有若干竖直设置输油管，所述的油箱框架上还设有与输油管连通的进油孔和出油孔，所述的进油孔设置于油箱框架上端，所述的出油孔设置于油箱框架下端，每个所述的输油管内还安装有导风管，所述的导风管内壁还设有若干均匀设置的散热齿，所述的输油管与导风管的横截面均为三角形。
本发明的工作原理：变压器工作时，变压器油箱内的变压器油受热上升通过进油孔进入到输油管内，当油液进入输油管时，油液会与输油管内壁和导风管外壁接触，输油管外壁可进行部分散热，由于热空气上升冷空气下降的原理，当导风管的温度上升时，导风管内的空气温度升高会从导风管上端开口排出，导风管下方的冷空气不断补充，通入过程中被导风管加热不断上升，形成类似烟囱的效果，油液经过双重散热冷却下降通过出油孔流回油箱内，如此不断循环。三角形的导风管和输油管设置具有稳定、牢固、耐压的优点此，结构相比现有散热方式，能够大大提高散热效果和效率，而且结构紧凑，节省空间。
在上述的一种油浸式变压器中，所述的输油管外周壁还设置有若干散热翅片，所述的散热翅片长度与输油管长度一致。
在上述的一种油浸式变压器中，所述的油箱框架、输油管、导风管均采用纳米铝合金复合材料。
在上述的一种油浸式变压器中，所述的油箱框架分为弯曲部和平面部，所述的弯曲部和平面部的两侧均设有拼接结构，所述的弯曲部设置于油箱框架的拐角处，所述的平面部设置于油箱框架的平面处。
在上述的一种油浸式变压器中，所述的拼接结构包括梯形凸起，所述的梯形凸起上设有凸条或者凹槽。
在上述的一种油浸式变压器中，所述平面部上的输油管数量为两个，两个所述的输油管之间还设有连接挡板。
在上述的一种油浸式变压器中，所述的弯曲部上的输油管数量为两个，两个所述的输油管之间还设有固定孔。
在上述的一种油浸式变压器中，所述的弯曲部油箱框架弯曲角度为90°，所述平面部的油箱框架上的散热翅片均相对于油箱框架主体垂直设置。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种油浸式变压器的有益效果：本发明具有散热效率高、结构牢固、生产方便、易模块化生产的优点。
附图说明
图1是本发明的等轴侧示意图；
图2是本发明的油箱框架的俯视图；
图3是本发明的油箱框架部分结构等轴侧示意图；
图4是本发明的一种实施方式示意图；
图5是本发明的另一种实施方式示意图。
图中，1、油箱框架；2、导风管；3、散热翅片；4、连接挡板；5、固定孔；6、弯曲部；7、平面部；8、拼接结构；9、梯形凸起；10、凸条；11、凹槽；12、输油管；13、进油孔；14、出油孔；15、散热齿；16、变压器主体。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-5所示，本油浸式变压器包括变压器主体16以及设置于变压器主体16外的油箱框架1，所述的油箱框架1侧面包围有若干竖直设置输油管12，所述的油箱框架1上还设有与输油管12连通的进油孔13和出油孔14，所述的进油孔13设置于油箱框架1上端，所述的出油孔14设置于油箱框架1下端，每个所述的输油管12内还安装有导风管2，所述的导风管2内壁还设有若干均匀设置的散热齿15，所述的输油管12和导风管2横截面形状均为三角形。风冷和油冷同时进行，相比单油冷或者单风冷的散热效果大大提升。导风管2和输油管12之间可通过焊接法兰进行焊接连接。
进一步细说，所述的输油管12外周壁还设置有若干散热翅片3，所述的散热翅片3长度与输油管12长度一致。增大散热面积，提高散热效率。
进一步细说，所述的油箱框架1、输油管12、导风管2均采用纳米铝合金复合材料。纳米铝合金复合材料具有重量轻、强度高、刚度高、剪切强度高、热膨胀小、热稳定性高、优良的导电、导热、耐磨、耐蚀等效果，能够使得海运时不容易受腐蚀，纳米铝合金复合材料的强化效果远高于微米级颗粒，界面结合强度良好，同体积分数下，比微米级热膨胀系数小、热残余应力小，尺寸稳定性高，室温塑性和高温蠕变性能提高，使得本变压器风冷散热油箱框架的散热效果大大提升。
进一步细说，每个所述的输油管12上设有三个散热翅片3，所述的散热翅片3截面呈T形或者1形，也可以是其他形状。散热翅片3的数量可以比三个更多，三个为优选数量，使得两个输油管12上的六个散热翅片3之间的距离基本一致，更加协调美观，同时散热效果好。
进一步细说，所述的油箱框架1分为弯曲部6和平面部7，所述的弯曲部6和平面部7的两侧均设有拼接结构8，所述的弯曲部6设置于油箱框架1的拐角处，所述的平面部7设置于油箱框架1的平面处。弯曲部6可以为直角、钝角、锐角等任意角度。
采用上述结构的设置，使得本油浸式变压器的油箱框架1可以组成正方形、长方形、椭圆形、三角形等形状，组合方式多样。如图1所示为长方形的一种组合示意图，如图2所示为正方形的一种组合示意图，如图4所示为三角形的一种组合示意图，如图5所示为圆形的一种组合示意图。
进一步细说，所述的拼接结构8包括梯形凸起9，所述的梯形凸起9上设有凸条10或者凹槽11。梯形凸起9能够增加连接处的焊接面积，同时提升连接处的强度，凸条10和凹槽11配合进行连接。
进一步细说，所述平面部7上的输油管12数量为两个，两个所述的输油管12之间还设有连接挡板4。连接挡板4可以增加强度，同时还能够在输油管12和油箱框架1之间形成一个类似导风管2的空腔，也能够起到导风管2的作用，加快输油管12的外表面散热效果。
进一步细说，所述的弯曲部6上的输油管12数量为两个，两个所述的输油管12之间还设有固定孔5。固定孔5能够固定油箱框架1。
进一步细说，所述的弯曲部6油箱框架1弯曲角度为90°，所述平面部7的油箱框架1上的散热翅片3均相对于油箱框架1主体垂直设置。弯曲处设圆角。提高空间利用率，使得散热更加均匀。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了油箱框架1、导风管2、散热翅片3、连接挡板4、固定孔5、弯曲部6、平面部7、拼接结构8、梯形凸起9、凸条10、凹槽11、输油管12、进油孔13、出油孔14、散热齿15、变压器主体16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (8)
1.一种油浸式变压器，包括变压器主体(16)以及设置于变压器主体(16)外的油箱框架(1)，其特征在于，所述的油箱框架(1)侧面包围有若干竖直设置输油管(12)，所述的油箱框架(1)上还设有与输油管(12)连通的进油孔(13)和出油孔(14)，所述的进油孔(13)设置于油箱框架(1)上端，所述的出油孔(14)设置于油箱框架(1)下端，每个所述的输油管(12)内还安装有导风管(2)，所述的导风管(2)内壁还设有若干均匀设置的散热齿(15)，所述的输油管(12)和导风管(2)的横截面均为三角形。
2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述的输油管(12)外周壁还设置有若干散热翅片(3)，所述的散热翅片(3)长度与输油管(12)长度一致。
3.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述的油箱框架(1)、输油管(12)、导风管(2)均采用纳米铝合金复合材料。
4.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述的油箱框架(1)分为弯曲部(6)和平面部(7)，所述的弯曲部(6)和平面部(7)的两侧均设有拼接结构(8)，所述的弯曲部(6)设置于油箱框架(1)的拐角处，所述的平面部(7)设置于油箱框架(1)的平面处。
5.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述的拼接结构(8)包括梯形凸起(9)，所述的梯形凸起(9)上设有凸条(10)或者凹槽(11)。
6.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述平面部(7)上的输油管(12)数量为两个，两个所述的输油管(12)之间还设有连接挡板(4)。
7.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述的弯曲部(6)上的输油管(12)数量为两个，两个所述的输油管(12)之间还设有固定孔(5)。
8.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述的弯曲部(6)油箱框架(1)弯曲角度为90°，所述平面部(7)的油箱框架(1)上的散热翅片(3)均相对于油箱框架(1)主体垂直设置。
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