CN113936892A - 一种油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油浸式变压器，包括油箱、固定设置在油箱内的绕组、固定设置在油箱外的高压端子、固定设置在油箱外的低压端子以及固定设置在油箱外的散热板，所述油箱内部为密闭的主油室，所述油箱外还固定设置有C字形的循环管，所述循环管上端与主油室上部连通，所述循环管下端与主油室下部连通，所述油箱上还设有用于对主油室内的变压器油因热胀冷缩而发生体积变化时进行体积补偿的补偿装置。在主油室和循环管内进行循环和对流，在循环管和翅片的作用下被冷却，从而使主油室内的变压器油产生对流，使变压器的散热效果更佳。

Description

一种油浸式变压器

技术领域

本发明涉及送变电设备技术领域，尤其涉及一种油浸式变压器。

背景技术

油浸式变压器是一种常用的电力变压器，其绕组浸在油箱的变压器油内，变压器油起到冷却和绝缘效果。

现有的油浸式变压器上方设有油枕，用于对变压器油箱内的变压器油因热胀冷缩而发生体积变化进行补偿。油枕下部与油箱连通，油枕上部设有与外界空气连通的空气过滤装置。因而变压器油是与外界空气是接触的，容易因氧化而发生变质。变压器油变质后就会影响变压器的冷却效果和绕组的绝缘效果，进而缩短变压器的使用寿命。而变压器是通过其外部设置的散热板进行散热，散热效果差。

公开号为CN113488313A的专利申请公开了一种油浸式变压器，包括油浸式变压器主体、凸杆、塞板、散热机构，其通过储油桶对变压器油的体积变化进行补偿，储油桶与空气连通，因而会导致变压器油被氧化而变质。

公开号为CN208400669U的专利申请公开了一种低损耗的油浸式变压器，包括油浸式变压器本体，安装架，输油管，由于其变压器油不是在封闭的空间内，因而同样会导致变压器油被氧化而变质。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺点而提出的一种油浸式变压器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种油浸式变压器，包括油箱、固定设置在油箱内的绕组、固定设置在油箱外的高压端子、固定设置在油箱外的低压端子以及固定设置在油箱外的散热板，所述油箱内部为密闭的主油室，所述油箱外还固定设置有C字形的循环管，所述循环管上端与主油室上部连通，所述循环管下端与主油室下部连通，所述油箱上还设有用于对主油室内的变压器油因热胀冷缩而发生体积变化时进行体积补偿的补偿装置。

进一步的，所述补偿装置为设置在油箱外侧的调节器，所述油箱的侧部设有补偿孔，所述油箱外侧在补偿孔所在位置固定设置有筒形的外壳，所述外壳远离补偿孔的一端与外界大气连通，所述外壳内固定设置有伸缩囊，所述伸缩囊将外壳内部分割为相互隔离的两部分，一部分为与主油室连通的补偿油室，另一部分为与外界大气连通的空气室。

进一步的，所述伸缩囊为圆筒形，所述伸缩囊的侧壁为波纹型，所述伸缩囊的轴线与油箱垂直，所述伸缩囊靠近油箱的一端封堵，所述伸缩囊远离油箱的一端开口，所述伸缩囊远离油箱的一端与外壳固定连接。

进一步的，所述伸缩囊内设有与伸缩囊同轴的滑套，所述滑套与伸缩囊之间有间隙，所述滑套远离油箱的一端与外壳滑动连接，所述滑套内设有弹簧，所述弹簧施加在滑套上的力朝向油箱。

进一步的，所述主油室的上部还设有水平的隔板，所述隔板与油箱固定连接，所述隔板将主油室分隔成上油室和下油室，所述循环管的两端分别与上油室和下油室连通，所述隔板上设有将上油室和下油室连通的循环孔，所述上油室在循环孔所在位置设有叶轮，所述叶轮的轴线与隔板垂直，所述叶轮的吸入口与循环孔相对应，所述叶轮与油箱转动连接，所述油箱外固定设置有用于带动叶轮旋转的电动机。

进一步的，还包括控制器和温度开关，所述温度开关和电动机均与控制器电连接，所述温度开关固定设置在上油室或下油室内。

进一步的，所述叶轮的上面靠近油箱的顶板，所述叶轮的背面沿圆周方向固定设置有从动磁铁，所述电动机竖向固定设置在顶板上面，所述电动机的输出轴向下，所述电动机的输出轴固定连接有用于和从动磁铁磁力耦合的主动磁铁，所述顶板位于主动磁铁和从动磁铁之间。

进一步的，所述补偿装置为设置在主油室内的中空的弹性材料制成的补偿管，所述补偿管与油箱固定连接。

进一步的，所述补偿管为环形，所述补偿管材质为橡胶，所述补偿管套在变压器的铁芯外。

进一步的，所述循环管上固定设置有翅片。

本发明的积极效果为：

1.本发明设有循环管，循环管上焊接有翅片，可增加用于冷却变压器的绕组的变压器油的容量，从而增加了对绕组的冷却效果，变压器箱体的主油室内的变压器油被绕组加热后，在主油室和循环管内进行循环和对流，在循环管和翅片的作用下被冷却，从而使主油室内的变压器油产生对流，使变压器的散热效果更佳。

2.本发明还设有主动循环装置，主动循环装置包括叶轮、主动磁铁、从动磁铁和电动机，电动机通过主动磁铁和从动磁铁之间的磁力耦合驱动叶轮转动，从而加速了变压器油的循环和对流，增加了冷却效果，同时保持了油箱的密闭性，不会发生变压器油泄漏的现象，使变压器运行时更加安全。

附图说明

图1是实施例1的外形图；

图2是实施例1的结构示意图；

图3是实施例1中调节器的结构示意图；

图4是实施例2的结构示意图；

图5是实施例3的机构示意图；

图6是实施例3中主动循环装置的结构示意图；

图中：

1、循环管；2、油箱；3、高压端子；4、低压端子；5、调节器；

6、翅片；7、外壳；8、压环；9、散热板；10、端盖；

11、弹簧；12、空气室；13、滑套；14、补偿油室；15、补偿孔；

16、通孔；17、补偿管；18、主动循环装置；19、隔板；20、循环孔；

21、盖板；22、电机座；23、电动机；24、主动磁铁；25、安装孔；

26、叶轮；27、伸缩囊；28、从动磁铁；29、绕组。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对实施方式描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施方式，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在实施方式中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行进一步的解释和说明，需要注意的是以下实施例仅是较佳实施例，不是全部实施例，不应造成对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种油浸式变压器，包括封闭的矩形的油箱2、固定设置在油箱2内的绕组29、固定设置在油箱2外侧顶面的高压端子3、固定设置在油箱2外侧顶面的低压端子4以及沿油箱2四周垂直焊接在油箱2外侧的散热板9。所述油箱2内部为密闭的主油室，所述主油室内充满了变压器油。变压器的绕组29浸在变压器油内。所述油箱2上还设有注油口、排气口、防爆管。

所述油箱2外沿其四周还焊接有C字形的循环管1，所述循环管1设置在散热板9外，所述循环管1的上端与主油室上部连通，所述循环管1的下端与主油室下部连通，所述循环管1上焊接有翅片6。

设置循环管1后，可增加用于冷却变压器的绕组29的变压器油的容量，从而增加了对绕组29的冷却效果。

主油室内的变压器油被绕组29加热后上升，从循环管1上端进入到循环管1内，在循环管1和翅片6的作用下被冷却，然后从循环管1的下端流回到主油室下部，从而使主油室内的变压器油产生对流，使散热效果更佳。

所述油箱2的由下侧还设有用于对主油室内的变压器油因热胀冷缩而发生体积变化时进行体积补偿的补偿装置。

所述补偿装置为设置在外侧右下部的调节器5，所述油箱2的右下部设有补偿孔15，所述油箱2外侧在补偿孔15所在位置通过螺钉固定设置有圆筒形的外壳7，所述外壳7与油箱2的右侧板垂直，所述外壳7右端与外界大气连通，所述外壳7左部内固定设置有伸缩囊27，所述伸缩囊27将外壳7内部分割为相互隔离的左右两部分，靠左的部分为与主油室连通的补偿油室14，靠右的部分为与外界大气连通的空气室12。

所述伸缩囊27为圆筒形，所述伸缩囊27与外壳7同轴，所述伸缩囊27的侧壁为波纹型，所述伸缩囊27的左端端封堵，所述伸缩囊27的右端开口，所述伸缩囊27右端为向外突出的凸缘，该凸缘左侧设有与外壳7通过螺钉固定连接的压环8，该凸缘夹紧在压环8和外壳7之间，从而将补偿油室14和空气室12隔开。

油箱2为封闭式，其内部的变压器油与外界空气是隔离的，可避免变压器油被空气氧化而变质，同时也避免空气中的水蒸气进入变压器油后影响绕组的绝缘性能，从而延长了变压器油的使用寿命。根据主油室的体积调整补偿装置的数量，从而使主油室内的变压器油在被绕组29加热膨胀后通过补偿孔15进入到补偿油室，然后压缩伸缩囊27，从而对变压器油因热胀冷缩而产生的体积变化进行补偿，防止油箱2被涨裂。

所述空气室12内设置有滑套13，所述滑套13设置在伸缩囊27内，所述滑套13与伸缩囊同轴，所述滑套13为向左的凸字形，所述滑套13材质为黄铜，所述滑套13左部与伸缩囊27之间有间隙，所述滑套13右部与外壳7滑动连接。所述滑套13内设有弹簧11，所述弹簧11与滑套13同轴。所述外壳7右端通过螺钉固定连接有圆形的端盖，所述端盖10中心设有通孔16，所述弹簧11左端压在滑套13左端内侧，所述弹簧11右端压在端盖10左面。

当主油室内的变压器油因膨胀进入到补偿油室14后，向右压缩伸缩囊27，并带动滑套13一同向右滑动。滑套13对伸缩囊27起到支撑的作用，可防止伸缩囊27因受到径向力而造成径向形变过大而损坏。同时，如果伸缩囊27因意外而发生破损，变压器油还会被滑套13阻挡，防止变压器油外泄。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：

所述补偿装置为设置在主油室内的中空的补偿管17。所述补偿管17为环形，所述补偿管17材质为橡胶，所述补偿管17套在变压器的铁芯外，所述补偿罐17与油箱2的底板内侧固定连接。

主油室内的变压器油因热胀冷缩产生的体积变化通过补偿管17进行补偿，可防止油箱2被涨裂。

实施例3

如图5和图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：

所述油箱2上设有用于使变压器油在循环管内加速流动的主动循环装置18。所述主油室的上部还设有水平的隔板19，所述隔板19与油箱2通过螺钉固定连接，所述隔板19将主油室分隔成上油室和下油室，所述循环管1的上端与上油室连通，所述循环管1的下端与下油室连通。所述隔板19上设有将上油室和下油室连通的循环孔20。

所述主动循环装置18包括设置在上油室内的叶轮26，所述叶轮26的轴线与隔板19垂直，所述叶轮26的吸入口向下朝向循环孔20。

所述叶轮26的上面靠近油箱2的顶板，所述顶板在叶轮26所在位置设有安装孔25，所述安装孔的直径大于叶轮26的直径。所述叶轮26的背面沿圆周方向固定设置有环形的从动磁铁28。所述安装孔25上盖有盖板21，所述盖板21材质为非磁性的316不锈钢，所述叶轮26与盖板21转动连接。所述盖板21上设有中空的电机座22，所述电机座22顶部通过螺钉固定连接有电动机23，所述电机座22内设有环形的主动磁铁24，所述主动磁铁24与从动磁铁28通过磁力耦合，所述电动机23的输出轴与主动磁铁24的中心固定连接。

电动机23带动主动磁铁24转动，在磁力的作用下带动从动磁铁28转动，进而带动叶轮26旋转。叶轮26旋转时，将下油室内的变压器油吸入上油室，然后进入循环管1进行循环，加速了变压器油的对流效果，使散热效果更好。

油箱2外还设有控制器，绕组上固定设置有温度开关，所述温度开关和电动机23均与控制器电连接。当变压器的负载增加后，绕组温度达到设定值时，温度开关动作，启动电动机23，加速变压器油的循环和对流，加强散热效果，防止变压器因过载而烧毁。

叶轮26设置在油箱2内，不占用空间，使本发明结构紧凑。电动机23通过磁力驱动叶轮26转动，保持了油箱2的密闭性，不会发生变压器油泄漏的现象，使变压器运行时更加安全。

目前，本申请的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的小规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已经着手准备产品正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。

以上所述的实施例描述内容较为详细和具体，表达了本发明的优选实施例，仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，但并不仅仅局限于本发明，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所做的同等变化或修饰，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本发明的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，仍是本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种油浸式变压器，其特征在于，包括油箱(2)、固定设置在油箱(2)内的绕组(29)、固定设置在油箱(2)外的高压端子(3)、固定设置在油箱(2)外的低压端子(4)以及固定设置在油箱(2)外的散热板(9)，所述油箱(2)内部为密闭的主油室，所述油箱(2)外还固定设置有C字形的循环管(1)，所述循环管(1)上端与主油室上部连通，所述循环管(1)下端与主油室下部连通，所述油箱(2)上还设有用于对主油室内的变压器油因热胀冷缩而发生体积变化时进行体积补偿的补偿装置。

2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述补偿装置为设置在油箱(2)外侧的调节器(5)，所述油箱(2)的侧部设有补偿孔(15)，所述油箱(2)外侧在补偿孔(15)所在位置固定设置有筒形的外壳(7)，所述外壳(7)远离补偿孔(15)的一端与外界大气连通，所述外壳(7)内固定设置有伸缩囊(27)，所述伸缩囊(27)将外壳(7)内部分割为相互隔离的两部分，一部分为与主油室连通的补偿油室(14)，另一部分为与外界大气连通的空气室(12)。

3.根据权利要求2所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述伸缩囊(27)为圆筒形，所述伸缩囊(27)的侧壁为波纹型，所述伸缩囊(27)的轴线与油箱(2)垂直，所述伸缩囊(27)靠近油箱(2)的一端封堵，所述伸缩囊(27)远离油箱(2)的一端开口，所述伸缩囊(27)远离油箱(2)的一端与外壳(7)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述伸缩囊(27)内设有与伸缩囊(27)同轴的滑套(13)，所述滑套(13)与伸缩囊(27)之间有间隙，所述滑套(13)远离油箱(2)的一端与外壳(7)滑动连接，所述滑套(13)内设有弹簧(11)，所述弹簧(11)施加在滑套(13)上的力朝向油箱(2)。

5.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述主油室的上部还设有水平的隔板(19)，所述隔板(19)与油箱(2)固定连接，所述隔板(19)将主油室分隔成上油室和下油室，所述循环管(1)的两端分别与上油室和下油室连通，所述隔板(19)上设有将上油室和下油室连通的循环孔(20)，所述上油室在循环孔(20)所在位置设有叶轮(26)，所述叶轮(26)的轴线与隔板(19)垂直，所述叶轮(26)的吸入口与循环孔(20)相对应，所述叶轮(26)与油箱(2)转动连接，所述油箱(2)外固定设置有用于带动叶轮(26)旋转的电动机(23)。

6.根据权利要求5所述的一种油浸式变压器，其特征在于，还包括控制器和温度开关，所述温度开关和电动机(23)均与控制器电连接，所述温度开关固定设置在上油室或下油室内。

7.根据权利要求5所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述叶轮(26)的上面靠近油箱(2)的顶板，所述叶轮(26)的背面沿圆周方向固定设置有从动磁铁(28)，所述电动机(23)竖向固定设置在顶板上面，所述电动机(23)的输出轴向下，所述电动机(23)的输出轴固定连接有用于和从动磁铁(28)磁力耦合的主动磁铁(24)，所述顶板位于主动磁铁(24)和从动磁铁(28)之间。

8.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述补偿装置为设置在主油室内的中空的弹性材料制成的补偿管(17)，所述补偿管(17)与油箱(2)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述补偿管(17)为环形，所述补偿管(17)材质为橡胶，所述补偿管(17)套在变压器的铁芯外。

10.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述循环管(1)上固定设置有翅片(6)。

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