CN113764166A - 一种油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种油浸式变压器，属于变压器的领域。其包括油箱和安装于油箱内的铁芯以及绕组，所述油箱内浸满变压器油，所述油箱外侧安装有散热器组件，所述散热器组件包括散热片组，所述散热片组包括若干散热片、固定若干散热片的汇聚条以及进油管和出油管，所述散热片内部中空且竖向设置，所述进油管一端与若干所述散热片上端连通，另一端与所述油箱上部连通，所述出油管一端与若干所述散热片下端连通，另一端与所述油箱下部连通，所述进油管与所述散热片连通的一端向下圆弧弯折设置，所述进油管连通所述油箱的一端水平朝向设置。本申请具有充分利用散热提高散热的效果。

Description

一种油浸式变压器

技术领域

本申请涉及变压器领域，尤其是涉及一种油浸式变压器。

背景技术

油浸式变压器是一种结构更合理、性能更优良的新型高性能变压器，是以油作为变压器主要绝缘手段，并依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。变压器的主要部件有铁芯，绕组，油箱，油枕，呼吸器，压力释放阀，散热器，绝缘套管，分接开关，气体继电器，温度计，净油器，油位计等。

传统的油浸式变压器通过油箱外安装的散热器片进行热量散失，变压器油的热量通过散热器片散发到油箱外，散热器片主要用于增加散热面积，但由于热油上浮，冷油下沉的原因，容易出现油箱下部的散热器片发挥的散热效果不佳，导致整体散热效率不佳。

发明内容

为了有效利用散热片提高散热效果，本申请提供一种油浸式变压器。

本申请提供的一种油浸式变压器采用如下的技术方案：

一种油浸式变压器，包括油箱和安装于油箱内的铁芯以及绕组，所述油箱内浸满变压器油，所述油箱外侧安装有散热器组件，所述散热器组件包括散热片组，所述散热片组包括若干散热片、固定若干散热片的汇聚条以及进油管和出油管，所述散热片内部中空且竖向设置，所述进油管一端与若干所述散热片上端连通，另一端与所述油箱上部连通，所述出油管一端与若干所述散热片下端连通，另一端与所述油箱下部连通，所述进油管与所述散热片连通的一端向下圆弧弯折设置，所述进油管连通所述油箱的一端水平朝向设置。

通过采用上述技术方案，通过进油管把油箱内顶部的变压器油送入散热片内，散热片内的变压器油通过散热片把热量散失到空气中，散热片内温度较低的变压器油下沉通过出油管送入油箱的底部，进而带动变压器油在散热片和油箱之间循环，温度较高的变压器油进入散热器散热，散热后温度降低的变压器油又流回油箱，油液在惯性力的带动下，更快的流经散热片，从而更充分利用散热片进行散热，进油管与油箱连通的一端水平朝向，从而更好的把顶层高温的变压器油送入散热片，减少下层变压器油在惯性作用下被带入，降低变压器油与油箱顶壁碰撞的能量损耗，更好的流入散热器，进油管与散热片连接的一端圆弧弯折，从而顺畅的把变压器油送入散热片，减少惯性能量的损耗，加速循环。

可选的，所述出油管内安装有主叶轮，所述散热器组件还包括扇叶，所述主叶轮与所述扇叶通过传动系统关联。

通过采用上述技术方案，通过在出油管内安装主叶轮，通过变压器油的循环带动主叶轮，主叶轮带动扇叶旋转，从而提高扇叶带动空气流动，对散热片散热，加速冷却，冷却的变压器油下沉又进一步带动主叶轮旋转，加快变压器油的循环。

可选的，所述扇叶外接电源，所述油箱上设置有液温计，所述液温计与所述扇叶的控制系统关联。

通过采用上述技术方案，通过液温计检测变压器油的温度，使得变压器油的温度过高时，可以主动开启并加快扇叶的旋转，扇叶反向带动主叶轮旋转，从而在加速空气流动而加速降温的情况下，加快变压器油的循环，进一步更加有效的发挥散热片的散热效果。

可选的，所述散热片内安装有副叶轮，所述副叶轮通过传动系统与所述扇叶关联。

通过采用上述技术方案，通过在散热片内安装副叶轮，进一步利用流动的变压器油的能量，副叶轮与扇叶也关联，使得主叶轮、副叶轮和扇叶形成一个相互关联的整体，主叶轮和副叶轮更好的带动扇叶，同时扇叶也能带动主叶轮和副叶轮旋转，进而带动变压器油循环，其中主叶轮和副叶轮最大的作用是补充扇叶的动能，减少散热的能源消耗，更多的利用变压器油热量散失过程中循环流动的能量。

可选的，所述出油管有多根，所述扇叶的数量与所述出油管一致，每个所述出油管内的主叶轮对应一个所述扇叶，所述扇叶对应多个所述散热片并与对应所述散热片内的所述副叶轮关联。

通过采用上述技术方案，多个副叶轮关联一个扇叶，通过一个扇叶对多个散热片进行散热，精简结构的同时，减少自发热设备，以达到一个更好的散热作用，多个副叶轮对扇叶补充辅助动力，进一步减少能源的效果。

可选的，所述主叶轮的转轴一端贯穿所述出油管，所述主叶轮的转轴与所述扇叶的转轴之间通过传动系统关联。

可选的，所述主叶轮的转轴转动安装于所述出油管内，所述出油管的管壁开设有转动槽，所述主叶轮上安装有转盘，所述转盘位于所述转动槽内，所述转盘朝向所述转动槽的侧壁偏心安装有磁块，所述出油管外转动安装有与所述转盘对应的关联盘，所述关联盘上偏心安装有磁铁，所述关联盘与所述扇叶之间通过传动系统关联。

通过采用上述技术方案，转盘上的磁块与关联盘上的磁铁配合，使得转盘和关联盘可以相互驱动旋转，同时由于此种结构，不需要破坏出油管的完整性，从而在最大程度上保持散热器组件的密封性，使得变压器油更加不容易外泄。

可选的，所述油箱上设置有油枕，所述油枕与所述油箱连通，所述油枕上设置有呼吸器，所述呼吸器通过一根所述呼吸管安装于所述油枕上，所述呼吸管一端与所述油枕上腔壁连通，所述呼吸管另一端向下延伸设置位于所述油枕下方，所述呼吸器安装于所述呼吸管远离所述油枕的一端，所述呼吸器包括干燥剂和安置干燥剂的容器，所述容器与所述呼吸管连接并设置有油封。

通过采用上述技术方案，油枕用于储存变压器油，在油箱内变压器油不足时，可以通过油枕对油箱进行变压器油的补充，当油箱内的变压器油过多时，变压器油可以流入油枕进行暂存，随着变压器油温度变化而导致的体积变化，变压器油可以在油枕和油箱之间流动，从而适应变压器油的体积变化，呼吸管和呼吸器的设置，使得油枕与大气连接，变压器油流动的更加顺畅，同时呼吸器内安置的干燥剂用于过滤和干燥流入油枕的空气，从而保障油枕内空气的洁净，呼吸管与油枕的顶壁连通，使得变压器油不容易通过呼吸管渗出。

可选的，所述油枕内安装有封闭器，所述封闭器包括封闭膜和浮杆，所述浮杆一端位于所述油枕内，另一端位于所述呼吸管内，所述封闭膜用于封闭所述呼吸管并安装于所述浮杆位于所述油枕内的一端，所述浮杆上安装有可以于变压器油内浮起的浮块。

通过采用上述技术方案，封闭器的设置，使得油枕内的变压器油过多时，可以通过封闭器对呼吸管进行封闭，从而阻止变压器油的外溢，当变压器油满溢到呼吸管内时，浮块带动浮杆浮起，浮杆上的封闭膜封闭呼吸管的开口，在变压器油的油压作用下，封闭膜更好的封闭呼吸管。

可选的，所述容器内设置有环形隔膜，所述环形隔膜外沿抵接所述容器上腔壁，所述容器内设置有干燥剂筒，所述干燥剂筒上端设有供环形隔膜安置的台阶面，所述干燥剂筒顶部设置有圆锥尖顶并同轴开设有气孔。

通过采用上述技术方案，容器内的干燥剂筒供干燥剂安置，环形隔膜的设置用于封闭干燥剂筒与容器之间形成的空腔，当变压器油溢出时，由于变压器油的附着能力，变压器油沿着呼吸管的管壁流入容器，当变压器油多到一定质量，环形隔膜下移，使得变压器油流入干燥剂筒和容器内壁之间的空腔，保持容器的干燥作用，同时又能暂储部分外泄的变压器油，干燥剂筒设置的圆锥尖顶并开设气孔，使得空气流通顺畅的同时，变压器油不容易进入干燥剂筒。

综上所述，通过进油管把油箱内顶部的变压器油送入散热片内，散热片内的变压器油通过散热片把热量散失到空气中，散热片内温度较低的变压器油下沉通过出油管送入油箱的底部，进而带动变压器油在散热片和油箱之间循环，温度较高的变压器油进入散热器散热，散热后温度降低的变压器油又流回油箱，油液在惯性力的带动下，更快的流经散热片，从而更充分利用散热片进行散热，进油管与油箱连通的一端水平朝向，从而更好的把顶层高温的变压器油送入散热片，减少下层变压器油在惯性作用下被带入，降低变压器油与油箱顶壁碰撞的能量损耗，更好的流入散热器，进油管与散热片连接的一端圆弧弯折，从而顺畅的把变压器油送入散热片，减少惯性能量的损耗，加速循环。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例中散热器组件的安装结构示意图；

图3是本申请实施例中散热片中部变压器油的流动示意图；

图4是本申请实施例中主叶轮安装管的剖视图；

图5是本申请实施例中呼吸器组件的结构示意图；

图6是本申请实施例中封闭器一种状态下的剖视图；

图7是本申请实施例中封闭器另一种状态下的剖视图；

图8是本申请实施例中呼吸器的剖视图。

附图标记说明：1、油箱；2、散热器组件；3、油枕；41、进油管；42、出油管；421、主叶轮安装管；4211、转动槽；5、散热片；61、上汇聚条；62、下汇聚条；71、主叶轮；711、转盘；712、磁块；72、副叶轮；73、扇叶；74、第一皮带轮；741、关联盘；742、磁铁；75、第二皮带轮；76、第一齿轮皮带轮；77、第二齿轮皮带轮；78、主动齿轮；79、从动齿轮；8、呼吸器组件；81、封闭器；811、封闭膜；812、浮杆；813、骨架板；814、浮块；815、限位块；816、橡胶层；817、暂存油孔；82、呼吸管；83、呼吸器；831、干燥剂；832、容器；833、连接块；834、干燥剂筒；835、台阶面；836、圆锥尖顶；837、环形隔膜；838、气孔；84、暂存箱；9、储存瘤。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种油浸式变压器。

参照图1，一种油浸式变压器，包括油箱1、安装于油箱1内的铁芯以及绕组、安装于油箱1一侧的散热器组件2和安装于油箱1上的油枕3，油箱1内浸满变压器油，油枕3位于油箱1上方并与油箱1上部连通，油枕3用于存储过量的变压器油，并于油箱1内油液不足时，进行变压器油的补充。

参照图1，散热器组件2有两套，两套散热器组件2分设油箱1宽度方向的两侧壁上，散热器组件2包括进油管41、若干散热片5、固定若干散热片5的汇聚条和出油管42，进油管41有多个，多个进油管41沿油箱1长度方向间隔设置，进油管41一端水平开口设置并与油箱1顶部连通，另一端向下90度圆弧弯折设置，汇聚条包括上汇聚条61和下汇聚条62，上汇聚条61沿油箱1长度方向延伸设置并位于多个进油管41下方，多个进油管41向下弯折的一端均与上汇聚条61连通设置。

参照图1，出油管42有两根，两根出油管42沿油箱1长度方向间隔设置，出油管42一端与油箱1下部连通，另一端向上90度弯折设置，下汇聚条62位于两个出油管42上方，同时两个出油管42均与下汇聚条62连通。

参照图1，散热片5内部中空且竖向设置，散热片5位于上汇聚条61和下汇聚条62之间，且散热片5上下分别与上汇聚条61和下汇聚条62连通，若干散热片5沿汇聚条长度方向间隔布置，使得变压器油可以通过进油管41送入上汇聚条61，然后经过散热片5散热再进入下汇聚条62，最后通过出油管42回到油箱1，其中汇聚条可以通过支架与油箱1的侧壁连接，从而提高散热器组件2安装在油箱1上的牢固度。

参照图1、图2和图3，同时，散热器组件2还包括主叶轮71、副叶轮72、扇叶73和传动系统，出油管42与下汇聚条62连通的一端设置有圆盘形的主叶轮安装管421，主叶轮安装管421的轴线与出油管42此端的轴线垂直，主叶轮71通过一根轴转动安装于主叶轮安装管421内，扇热片中部凸起呈圆柱状，且散热片5整个壳体的壁厚保持不变，使得散热片5中部为圆柱形的空腔，且散热片5中部的空腔为偏心空腔并供副叶轮72转动安装，即散热片5中部空腔的轴线不在散热片5其他位置空腔的对称平面上，由于散热片5中部的空腔偏心设置，使得副叶轮72始终一侧受到流动液体的冲击而朝一个方向稳定旋转。

参照图1和图2，扇叶73有两个，两个扇叶73间隔安装于油箱1侧壁上并外接有电源，使得扇叶73可以主动旋转，油箱1上设置有液温计，通过液温计检测油箱1内变压器油的温度，液温计与扇叶73的控制系统关联，通过液温计反馈的温度控制扇叶73的启闭，当变压器油的温度过高时，启动扇叶73加速散热，两个扇叶73一一对应位于两个出油管42上侧，通过传动系统一一对应传动关联两个扇叶73和两个主叶轮71，同时若干散热片5上的若干副叶轮72分为两部分并一一对应分别传动关联相应的两组扇叶73和主叶轮71。

参照图1和图2，传动系统可以由齿轮系统和皮带轮系统组成，齿轮和皮带轮转动安装于油箱1的侧壁上，皮带轮系统包括第一皮带轮74、第二皮带轮75、第一齿轮皮带轮76和第二齿轮皮带轮77，每个扇叶73对应一个第一皮带轮74，扇叶73与相应的第一皮带轮74同步转动，每个主叶轮71对应一个第二皮带轮75，主叶轮71与相应的第二皮带轮75同步转动，齿轮系统包括相互啮合的主动齿轮78和从动齿轮79，主动齿轮78和从动齿轮79均转动安装于油箱1的箱壁上，主动齿轮78和从动齿轮79交替啮合布置，第一齿轮皮带轮76和第二齿轮皮带轮77均安装于从动齿轮79上与从动齿轮79同步运动，第一齿轮皮带轮76与第一皮带轮74之间通过皮带传动连接，第二齿轮皮带轮77与第二皮带轮75之间通过皮带传动连接，主动齿轮78与副叶轮72一一对应传动关联，主动齿轮78与副叶轮72之间可以采用轴关联，也可以采用磁吸关联，第二皮带轮75与主叶轮71之间可以采用轴关联，也可以采用磁吸关联。

采用轴关联时，主叶轮71与第二皮带轮75共用一根转轴，且主叶轮71与转轴固定连接，第二皮带轮75与转轴固定连接，并可以采用机械密封的形式，降低变压器油泄露的可能，主动齿轮78与副叶轮72之间也可以采用相似的结构。

参照4，采用磁吸关联时，主叶轮71的转轴转动安装于主叶轮安装管421内，主叶轮安装管421靠近第一皮带轮74一侧的管壁开设有转动槽4211，主叶轮71上一体同轴设置有转盘711，转盘711位于转动槽4211内，转盘711朝向转动槽4211的侧壁偏心安装有磁块712，第一皮带轮74朝向主叶轮安装管421的一侧一体设置有关联盘741，关联片上偏心安装有磁铁742，使得转盘711与关联盘741通过磁块712与磁铁742之间的吸引力，可以在一定程度内保持同步转动，相应的，主动齿轮78与副叶轮72之间也可以采用相似的结构。

参照图1和图5，油枕3上设置有使油枕3与大气连通的呼吸器组件8，呼吸器组件8包括封闭器81、呼吸管82、呼吸器83和暂存箱84，呼吸管82一端与油枕3顶部连通设置，另一端向下贴着油箱1的箱壁延伸设置并与呼吸器83连接。

参照图1和图6，封闭器81位于呼吸管82与油枕3连通的一端，通过封闭器81在油液过溢时，封闭呼吸管82，使得变压器油不容易泄露，封闭器81包括封闭膜811和浮杆812，呼吸管82与油枕3连接一端竖直设置，浮杆812一端位于油枕3内，另一端位于呼吸管82内，浮杆812位于油枕3内的一端设置有骨架板813，骨架板813为圆板，封闭膜811包裹于骨架板813外，骨架板813使得封闭膜811具有一定的刚度，封闭膜811用于封闭呼吸管82与油枕3连接的一端。

浮杆812位于呼吸管82部分的下部套装有浮块814，浮块814的密度小于变压器油，使得浮块814在变压器油的带动下可以带动浮杆812上浮，进而带动封闭膜811上浮并封闭呼吸管82，同时呼吸管82管口的内壁设置有限位块815，通过限位块815限制浮块814，使得浮杆812不会掉落出呼吸管82。

参照图6和图7，呼吸管82与油枕3连接一端设置有储存瘤9，储存瘤9呈球状，浮杆812位于呼吸管82内部分的上部套装有橡胶层816，浮块814位于橡胶层816外，且浮杆812内开设有暂存油孔817，暂存油孔817于浮杆812上橡胶层816位置贯通，橡胶层816包裹于浮杆812外，且浮块814进一步限制橡胶层816，当油液过多时，油液可以通过暂存油孔817吹鼓橡胶层816，使得橡胶层816于储存瘤9位置鼓起，一方面，当油液体积过大时，可以通过橡胶层816暂储部分变压器油，缓解油枕3压力，另一方面，当油液体积超限时，橡胶层816破裂，降低出现油箱1和油枕3完全损坏，油液整体渗出的风险。

参照图8，呼吸器83包括干燥剂831和安置干燥剂831的容器832，容器832上端设置有连接块833，呼吸管82下端也设置有连接块833，两个连接块833之间安装有油封并螺栓固定，实现容器832与呼吸管82的连接，容器832内部空腔的腔底一体设置有干燥剂筒834，干燥剂筒834与容器832同轴，干燥剂筒834的上端设置有台阶面835和圆锥尖顶836，台阶面835与容器832空腔腔顶之间设置有环形隔膜837，环形隔膜837外沿抵接容器832上腔壁，环形隔膜837内沿抵接台阶面835，圆锥尖顶836的顶部同轴开设有气孔838，干燥剂筒834的筒底为空气可流筒而干燥剂831不容易穿过的滤网。

参照图5和图8，暂存箱84安装于油箱1的箱壁上，暂存腔的顶部与容器832的底部连通，使得流入容器832内壁与干燥剂筒834之间的变压器油可以流入暂存箱84。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油浸式变压器，其特征在于：包括油箱（1）和安装于油箱（1）内的铁芯以及绕组，所述油箱（1）内浸满变压器油，所述油箱（1）外侧安装有散热器组件（2），所述散热器组件（2）包括散热片组，所述散热片组包括若干散热片（5）、固定若干散热片（5）的汇聚条以及进油管（41）和出油管（42），所述散热片（5）内部中空且竖向设置，所述进油管（41）一端与若干所述散热片（5）上端连通，另一端与所述油箱（1）上部连通，所述出油管（42）一端与若干所述散热片（5）下端连通，另一端与所述油箱（1）下部连通，所述进油管（41）与所述散热片（5）连通的一端向下圆弧弯折设置，所述进油管（41）连通所述油箱（1）的一端水平朝向设置。

2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述出油管（42）内安装有主叶轮（71），所述散热器组件（2）还包括扇叶（73），所述主叶轮（71）与所述扇叶（73）通过传动系统关联。

3.根据权利要求2所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述扇叶（73）外接电源，所述油箱（1）上设置有液温计，所述液温计与所述扇叶（73）的控制系统关联。

4.根据权利要求2所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述散热片（5）内安装有副叶轮（72），所述副叶轮（72）通过传动系统与所述扇叶（73）关联。

5.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述出油管（42）有多根，所述扇叶（73）的数量与所述出油管（42）一致，每个所述出油管（42）内的主叶轮（71）对应一个所述扇叶（73），所述扇叶（73）对应多个所述散热片（5）并与对应所述散热片（5）内的所述副叶轮（72）关联。

6.根据权利要求2所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述主叶轮（71）的转轴一端贯穿所述出油管（42），所述主叶轮（71）的转轴与所述扇叶（73）的转轴之间通过传动系统关联。

7.根据权利要求2所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述主叶轮（71）的转轴转动安装于所述出油管（42）内，所述出油管（42）的管壁开设有转动槽（4211），所述主叶轮（71）上安装有转盘（711），所述转盘（711）位于所述转动槽（4211）内，所述转盘（711）朝向所述转动槽（4211）的侧壁偏心安装有磁块（712），所述出油管（42）外转动安装有与所述转盘（711）对应的关联盘（741），所述关联盘（741）上偏心安装有磁铁（742），所述关联盘（741）与所述扇叶（73）之间通过传动系统关联。

8.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述油箱（1）上设置有油枕（3），所述油枕（3）与所述油箱（1）连通，所述油枕（3）上设置有呼吸器（83），所述呼吸器（83）通过一根所述呼吸管（82）安装于所述油枕（3）上，所述呼吸管（82）一端与所述油枕（3）上腔壁连通，所述呼吸管（82）另一端向下延伸设置位于所述油枕（3）下方，所述呼吸器（83）安装于所述呼吸管（82）远离所述油枕（3）的一端，所述呼吸器（83）包括干燥剂（831）和安置干燥剂（831）的容器（832），所述容器（832）与所述呼吸管（82）连接并设置有油封。

9.根据权利要求8所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述油枕（3）内安装有封闭器（81），所述封闭器（81）包括封闭膜（811）和浮杆（812），所述浮杆（812）一端位于所述油枕（3）内，另一端位于所述呼吸管（82）内，所述封闭膜（811）用于封闭所述呼吸管（82）并安装于所述浮杆（812）位于所述油枕（3）内的一端，所述浮杆（812）上安装有可以于变压器油内浮起的浮块（814）。

10.根据权利要求8所述的一种油浸式变压器，其特征在于：所述容器（832）内设置有环形隔膜（837），所述环形隔膜（837）外沿抵接所述容器（832）上腔壁，所述容器（832）内设置有干燥剂筒（834），所述干燥剂筒（834）上端设有供环形隔膜（837）安置的台阶面（835），所述干燥剂筒（834）顶部设置有圆锥尖顶（836）并同轴开设有气孔（838）。

Images