CN111403151A - 一种水循环冷却的干式变压器 - Google Patents

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CN111403151A CN202010393334.5A CN202010393334A CN111403151A CN 111403151 A CN111403151 A CN 111403151A CN 202010393334 A CN202010393334 A CN 202010393334A CN 111403151 A CN111403151 A CN 111403151A
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Abstract

本发明公开了一种水循环冷却的干式变压器,包括变压器本体、外壳体和风冷组件;所述变压器本体包括上铁轭、下铁轭、铁芯、固定杆、第一支撑座、第二支撑座和线圈组件;所述铁芯的数量为3个;所述上铁轭位于所述下铁轭的正上方;3个所述铁芯均竖直连接于所述上铁轭和所述下铁轭之间,且3个所述铁芯等间距设置;通水道内循环流动的水流经蒸发水箱时,在第一轴流风机的作用下,充分换热,温度降低后又流入通水道中,如此循环往复,使得整个干式变压器的散热性能大大提升。

Description

一种水循环冷却的干式变压器
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域,特别涉及一种水循环冷却的干式变压器。
背景技术
干式变压器相对油浸式变压器而言,就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。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。
干式变压器具有防火性能好、无有毒气体、难燃自熄、损耗低、噪声低、无污染、免维护、绝缘性能好等优点;但是干式变压器由于是直接将绕组等电气元件暴漏在外界,没有油浸式变压器依靠矿物油散热的优势,只能依靠空气对流散热,而干式变压器在工作时温度较高,故其对散热性能要求比较高,现有的干式变压器的散热性能有待提升。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种水循环冷却的干式变压器,旨在解决现有的干式变压器的散热性能有待提升的问题。
为实现上述目的,本发明提出的技术方案是:
一种水循环冷却的干式变压器,包括变压器本体、外壳体和风冷组件;所述变压器本体包括上铁轭、下铁轭、铁芯、固定杆、第一支撑座、第二支撑座和线圈组件;所述铁芯的数量为3个;所述上铁轭位于所述下铁轭的正上方;3个所述铁芯均竖直连接于所述上铁轭和所述下铁轭之间,且3个所述铁芯等间距设置;所述固定杆固定连接于所述上铁轭;所述第一支撑座和所述第二支撑座均连接于所述下铁轭的底部;所述固定杆、所述第一支撑座和所述第二支撑座均由绝缘材质制成;
所述线圈组件的数量为3个,且所述线圈组件与所述铁芯一一对应;各所述线圈组件分别套设于对应的所述铁芯;所述线圈组件包括低压线圈、高压线圈和散热圈筒;所述低压线圈套设所述铁芯,所述高压线圈套设所述低压线圈;所述散热圈筒填充于所述低压线圈和所述高压线圈之间,且与所述低压线圈及所述高压线圈同轴设置;
所述外壳体包括相对且平行设置第一侧壁、第二侧壁和风扇罩;所述变压器本体设置于所述外壳体内部;所述第一侧壁平行于3个所述铁芯共同所在的平面;所述第一侧壁开设有多个透气孔;所述第二侧壁开设有缺口;所述风扇罩连接于所述第二侧壁的外表面,并与所述缺口正相对;
所述风冷组件包括第一轴流风机、进水管、出水管、蒸发水箱和水泵;所述散热圈筒内开设有竖直贯通的通水道;所述通水道的下端连通所述进水管;所述通水道的上端连通所述出水管;
所述蒸发水箱设置有进水口和出水口;所述进水管通过所述水泵连通于所述进水口;所述出水管连通于所述出水口;所述蒸发水箱固定连接于所述第二侧壁的内表面并与所述缺口正相对;所述轴流风机设置于所述风扇罩内并与所述蒸发水箱正相对。
优选的,所述缺口呈圆形。
优选的,所述通水道的数量为多个;多个通水道等间距环绕分布于所述散热圈筒内;
所述风冷组件还包括进集水管和出集水管;所述进集水管包括进水总管和多个进水分管,多个进水分管均连通于进水总管;所述进水分管的数量与所述通水道的数量一致;且所述进水分管分别连通于对应的所述通水道的下端;所述进水总管连通于所述进水管;
所述出集水管包括出水总管和多个出水分管,多个出水分管均连通于出水总管;所述出水分管的数量与所述通水道的数量一致;且所述出水分管分别连通于对应的所述通水道的上端;所述出水总管连通于所述出水管。
优选的,所述进水管与进水总管之间为可拆卸连接;所述出水管和所述出水总管之间为可拆卸连接。
优选的,所述蒸发水箱包括多个水箱片;多个所述水箱片彼此平行且均竖直设置,且相邻的所述水箱片彼此连通;位于外侧的两个所述水箱片分别开设有所述进水口和所述出水口;所述水箱片为内部中空的片状结构;所述水箱片垂直于所述第二侧壁。
优选的,相邻的所述水箱片之间还连接设置有连接翅片;所述连接翅片的数量为多个;多个所述连接翅片彼此平行且等预设间距设置;所述连接翅片同时垂直连接于相邻的所述水箱片之间;所述连接翅片的长度方向垂直于所述第二侧壁。
优选的,所述外壳体还包括底壁;所述底壁水平设置,且所述底壁同时连接于所述第一侧壁和所述第二侧壁;所述第一支撑座和所述第二支撑座均可拆卸连接于所述底壁的上表面。
优选的,所述外壳体还包括能盖住所述外壳体内部的顶盖;所述顶盖可拆卸连接于所述第一侧壁;所述顶盖的外形呈斜坡状。
优选的,所述第一支撑座和所述第二支撑座的结构和尺寸完全一致;所述第一支撑座和所述第二支撑座以所述下铁轭的长度方向的中线对称;
所述第一支撑座包括连接座体、螺栓和弹性缓冲垫;所述连接座体的顶部固定连接于所述下铁轭;所述连接座体的底面呈平面状;所述连接座体的两端各开设有一个通孔;所述弹性缓冲垫的数量与所述通孔的数量一致;且所述弹性缓冲垫和所述通孔一一对应;所述弹性缓冲垫贴合连接于所述连接座体的底面并位于对应的所述通孔的正下方;
所述螺栓同时穿设于所述通孔和所述弹性缓冲垫并拧设于所述底壁。
优选的,所述外壳体还包括过滤格栅;所述过滤格栅完全罩设所述风扇罩。
与现有技术相比,本发明至少具备以下有益效果:
本发明提出的一种水循环冷却的干式变压器,通过设置风冷组件,能够实现对干式变压器进行更好的风冷式散热,具体的:通过于高压线圈和低压线圈之间填充设置散热圈筒,散热圈筒能够充分吸收高压线圈及低压线圈工作时产生的热量,并通过通水道内循环流动的水及时将热量带走,使得高压线圈和低压线圈工作时的温度不超标;通水道内循环流动的水流经蒸发水箱时,在第一轴流风机的作用下,充分换热,温度降低后又流入通水道中,如此循环往复,使得整个干式变压器的散热性能大大提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种水循环冷却的干式变压器一实施例的正面内部结构示意图;
图2为图1中A-A向视图;
图3为本发明一种水循环冷却的干式变压器一实施例的线圈组件的水平截面视图;
图4为图2中B处放大示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种水循环冷却的干式变压器。
请参考附图1-附图4,一种水循环冷却的干式变压器,包括变压器本体、外壳体100和风冷组件;变压器本体包括上铁轭310、下铁轭330、铁芯340、固定杆320、第一支撑座350、第二支撑座360和线圈组件200;铁芯340的数量为3个;上铁轭310位于下铁轭330的正上方;3个铁芯340均竖直连接于上铁轭310和下铁轭330之间,且3个铁芯340等间距设置;固定杆320固定连接于上铁轭310;第一支撑座350和第二支撑座360均连接于下铁轭330的底部;这里的固定杆320、第一支撑座350和第二支撑座360均由绝缘材质制成,优选的,采用PPS材质制成。
线圈组件200的数量为3个,且线圈组件200与铁芯340一一对应;各线圈组件200分别套设于对应的铁芯340;如附图3所示,线圈组件200包括低压线圈220、高压线圈210和散热圈筒230;低压线圈220套设铁芯340,高压线圈210套设低压线圈220;散热圈筒230填充于低压线圈220和高压线圈210之间,且与低压线圈220及高压线圈210同轴设置;这里的散热圈筒230采用绝缘且导热性能好的材质制成,本实施例优选为绝缘PPS材质。通过散热圈筒230充分吸收高压线圈210及低压线圈220工作时产生的热量。
外壳体100包括相对且平行设置第一侧壁110、第二侧壁120,相对设置的第三侧壁130及第四侧壁140,以及风扇罩510;变压器本体设置于外壳体100的内部;第一侧壁110平行于3个铁芯340共同所在的平面;第一侧壁110开设有多个透气孔111;第二侧壁120开设有缺口121,优选的,这里的缺口121为圆形;风扇罩510连接于第二侧壁120的外表面,并与缺口121正相对。
风冷组件包括第一轴流风机520、进水管430、出水管480、蒸发水箱450和水泵440;散热圈筒230内开设有竖直贯通的通水道232;通水道232的下端连通进水管430;通水道232的上端连通出水管480。
蒸发水箱450设置有进水口(未示出)和出水口(未示出);进水管430通过水泵440连通于进水口;出水管480连通于出水口;蒸发水箱450固定连接于第二侧壁120的内表面并与缺口121正相对;第一轴流风机520设置于风扇罩510内并与蒸发水箱450正相对。即通过第一轴流风机520正对着蒸发水箱450吹风,流动的空气与蒸发水箱450内流动的水进行充分换热,以此降低蒸发水箱450内的水的温度;此外,上述缺口121大于蒸发水箱450的水平投影,故第一轴流风机520还能对外壳体100内部的空气进行吹动,使得外壳体100内部的空气流动,流动的空气从第一侧壁110的透气孔111流出,以此降低干式变压器本体的外表面温度。
本发明提出的一种水循环冷却的干式变压器,通过设置风冷组件,能够实现对干式变压器进行更好的风冷式散热,具体的:通过于高压线圈210和低压线圈220之间填充设置散热圈筒230,散热圈筒230能够充分吸收高压线圈210及低压线圈220工作时产生的热量,并通过通水道232内循环流动的水及时将热量带走,使得高压线圈210和低压线圈220工作时的温度不超标;在水泵440的作用下,水能够在通水道232和蒸发水箱450之间循环流动,具体流动方向为:通水道232→进水管430→水泵440→蒸发水箱450→出水管480→通水道232,通水道232内循环流动的水流经蒸发水箱450时,在第一轴流风机520的作用下,与空气充分换热,温度降低后又流入通水道232中,如此循环往复,能够实现对线圈组件200的实时降温,使得整个干式变压器的散热性能大大提升。
此外,如附图3所示,通水道232的数量为多个(本实施例优选为4个);多个通水道232等间距环绕分布于散热圈筒230内。
风冷组件还包括进集水管和出集水管;进集水管包括进水总管420和多个进水分管410(进水分管410的数量和所有的通水道232的数量一致,即本实施例为12个),多个进水分管410均连通于进水总管420;进水分管410的数量与通水道232的数量一致;且进水分管410分别连通于对应的通水道232的下端;进水总管420连通于进水管430。
出集水管包括出水总管470和多个出水分管460(同样是12个),多个出水分管460均连通于出水总管470;出水分管460的数量与通水道232的数量一致;且出水分管460分别连通于对应的通水道232的上端;出水总管470连通于出水管480。
通过设置于每个散热圈筒230内均开设多个通水道232,能够加强本风冷式干式变压器的散热能力。
同时,进水管430与进水总管420之间为可拆卸连接;出水管480和出水总管470之间为可拆卸连接。这样设置使得变压器本体和外壳体100之间更便于拆卸和维修。
此外,如附图1和附图2所示,蒸发水箱450包括多个水箱片451;多个水箱片451彼此平行且均竖直设置,且相邻的水箱片451彼此连通;位于外侧的两个水箱片451分别开设有进水口和出水口;水箱片451为内部中空的片状结构;水箱片451垂直于第二侧壁120。通过上述技术方案,更加便于蒸发水箱450内的水和空气进行换热。
同时,相邻的水箱片451之间还连接设置有连接翅片452;连接翅片452的数量为多个;多个连接翅片452彼此平行且等预设间距设置;连接翅片452同时垂直连接于相邻的水箱片451之间;连接翅片452的长度方向垂直于第二侧壁120。上述水箱片451和连接翅片452均为不锈钢材质,导热换热性能好,通过设置连接翅片452,可增加蒸发水箱450内的水的换热面积,提升换热降温效果。
同时,如附图1和附图2所示,外壳体100还包括底壁160;底壁160水平设置,且底壁160同时连接于第一侧壁110和第二侧壁120;第一支撑座350和第二支撑座360均可拆卸连接于底壁160的上表面。以便于将变压器本体于外壳体100内拆卸出来进行维修或养护。
此外,外壳体100还包括能盖住外壳体100内部的顶盖150;顶盖150可拆卸连接于第一侧壁110;顶盖150的外形呈斜坡状,以便于本干式变压器安装于室外时,疏导外界降雨。
同时,第一支撑座350和第二支撑座360的结构和尺寸完全一致;第一支撑座350和第二支撑座360以下铁轭330的长度方向的中线对称。
第一支撑座350包括连接座体730、螺栓720和弹性缓冲垫710;连接座体730的顶部固定连接于下铁轭330;连接座体730的底面呈平面状;连接座体730的两端各开设有一个通孔731(即各连接座体730开设有2个通孔731);弹性缓冲垫710的数量与通孔731的数量一致;且弹性缓冲垫710和通孔731一一对应;弹性缓冲垫710贴合连接于连接座体730的底面并位于对应的通孔731的正下方。
螺栓720同时穿设于通孔731和弹性缓冲垫710并拧设于底壁160,这里的底壁160开设有螺孔161,螺栓720拧设于螺孔161内,并以此将整个变压器整体固定连接于底壁160,通过弹性缓冲垫710还能将变压器本体工作时产生的震动进行减震。
同时,如附图2所示,外壳体100还包括过滤格栅530;过滤格栅530完全罩设风扇罩510。过滤格栅530用于过滤进入外壳体100内的空气中的杂质,防止杂物干扰干式变压器的稳定运行。
此外,如附图1、附图2和附图3所示,各散热圈筒230中还开设有多个(优选为4个)竖直设置的通风道231,通风道231的顶端敞口,各散热圈筒230的底部均对应设置有集风罩610,即设置有3个集风罩610,集风罩610呈喇叭状,且开口朝下;外壳体100还包括底板170,底板170平行于底壁160且位于底壁160的下方,底板170和底壁160形成有一个隔层空间;上述集风罩610即连接于底壁160的下方,并位于隔层空间内;各散热圈筒230内的通风道231的底端均与对应的集风罩610连通(通过竖向通风管连通,图中未示出),隔层空间内部还设置有3个第二轴流风机620,各第二轴流风机620分别位于各集风罩610的正下方;上述第一侧壁110、第二侧壁120、第三侧壁130和第四侧壁140在隔层空间处均开设有多个通风孔630。
通过上述技术方案,于散热圈筒230内开设多个通风道231,通风道231连通于集风罩610,集风罩610下方设置第二轴流风机620,第二轴流风机620启动后能够使得空气于通风道231内迅速流动,带走线圈组件200产生的热量,进一步提升本风冷式干式变压器的散热性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,包括变压器本体、外壳体和风冷组件;所述变压器本体包括上铁轭、下铁轭、铁芯、固定杆、第一支撑座、第二支撑座和线圈组件;所述铁芯的数量为3个;所述上铁轭位于所述下铁轭的正上方;3个所述铁芯均竖直连接于所述上铁轭和所述下铁轭之间,且3个所述铁芯等间距设置;所述固定杆固定连接于所述上铁轭;所述第一支撑座和所述第二支撑座均连接于所述下铁轭的底部;所述固定杆、所述第一支撑座和所述第二支撑座均由绝缘材质制成;
所述线圈组件的数量为3个,且所述线圈组件与所述铁芯一一对应;各所述线圈组件分别套设于对应的所述铁芯;所述线圈组件包括低压线圈、高压线圈和散热圈筒;所述低压线圈套设所述铁芯,所述高压线圈套设所述低压线圈;所述散热圈筒填充于所述低压线圈和所述高压线圈之间,且与所述低压线圈及所述高压线圈同轴设置;
所述外壳体包括相对且平行设置第一侧壁、第二侧壁和风扇罩;所述变压器本体设置于所述外壳体内部;所述第一侧壁平行于3个所述铁芯共同所在的平面;所述第一侧壁开设有多个透气孔;所述第二侧壁开设有缺口;所述风扇罩连接于所述第二侧壁的外表面,并与所述缺口正相对;
所述风冷组件包括第一轴流风机、进水管、出水管、蒸发水箱和水泵;所述散热圈筒内开设有竖直贯通的通水道;所述通水道的下端连通所述进水管;所述通水道的上端连通所述出水管;
所述蒸发水箱设置有进水口和出水口;所述进水管通过所述水泵连通于所述进水口;所述出水管连通于所述出水口;所述蒸发水箱固定连接于所述第二侧壁的内表面并与所述缺口正相对;所述轴流风机设置于所述风扇罩内并与所述蒸发水箱正相对。
2.根据权利要求1所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述缺口呈圆形。
3.根据权利要求1所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述通水道的数量为多个;多个通水道等间距环绕分布于所述散热圈筒内;
所述风冷组件还包括进集水管和出集水管;所述进集水管包括进水总管和多个进水分管,多个进水分管均连通于进水总管;所述进水分管的数量与所述通水道的数量一致;且所述进水分管分别连通于对应的所述通水道的下端;所述进水总管连通于所述进水管;
所述出集水管包括出水总管和多个出水分管,多个出水分管均连通于出水总管;所述出水分管的数量与所述通水道的数量一致;且所述出水分管分别连通于对应的所述通水道的上端;所述出水总管连通于所述出水管。
4.根据权利要求3所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述进水管与进水总管之间为可拆卸连接;所述出水管和所述出水总管之间为可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述蒸发水箱包括多个水箱片;多个所述水箱片彼此平行且均竖直设置,且相邻的所述水箱片彼此连通;位于外侧的两个所述水箱片分别开设有所述进水口和所述出水口;所述水箱片为内部中空的片状结构;所述水箱片垂直于所述第二侧壁。
6.根据权利要求5所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,相邻的所述水箱片之间还连接设置有连接翅片;所述连接翅片的数量为多个;多个所述连接翅片彼此平行且等预设间距设置;所述连接翅片同时垂直连接于相邻的所述水箱片之间;所述连接翅片的长度方向垂直于所述第二侧壁。
7.根据权利要求1所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述外壳体还包括底壁;所述底壁水平设置,且所述底壁同时连接于所述第一侧壁和所述第二侧壁;所述第一支撑座和所述第二支撑座均可拆卸连接于所述底壁的上表面。
8.根据权利要求7所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述外壳体还包括能盖住所述外壳体内部的顶盖;所述顶盖可拆卸连接于所述第一侧壁;所述顶盖的外形呈斜坡状。
9.根据权利要求7所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述第一支撑座和所述第二支撑座的结构和尺寸完全一致;所述第一支撑座和所述第二支撑座以所述下铁轭的长度方向的中线对称;
所述第一支撑座包括连接座体、螺栓和弹性缓冲垫;所述连接座体的顶部固定连接于所述下铁轭;所述连接座体的底面呈平面状;所述连接座体的两端各开设有一个通孔;所述弹性缓冲垫的数量与所述通孔的数量一致;且所述弹性缓冲垫和所述通孔一一对应;所述弹性缓冲垫贴合连接于所述连接座体的底面并位于对应的所述通孔的正下方;
所述螺栓同时穿设于所述通孔和所述弹性缓冲垫并拧设于所述底壁。
10.根据权利要求1所述的一种水循环冷却的干式变压器,其特征在于,所述外壳体还包括过滤格栅;所述过滤格栅完全罩设所述风扇罩。
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