CN115346762B - 一种自循环冷却式立体非晶合金变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，三组自循环冷却机构分别设置在变压器壳体内壁与变压器本体之间间隙内，每组自循环冷却机构包含底部集箱、多根内侧冷却管、顶部集箱、多根外侧冷却管和外侧集箱，底部集箱固定在变压器壳体底部，顶部集箱平行于底部集箱设置在变压器壳体内部的上侧，多根内侧冷却管竖直设置在底部集箱和顶部集箱之间，多根外侧冷却管设置在变压器壳体外侧且外侧冷却管的下端与底部集箱连接，外侧冷却管的上端与外侧集箱连接，外侧集箱和顶部集箱均与冷却液罐体连接。本发明无需外部动力即可实现冷却液的自动循环，且冷却液流动效果好，相比于现有技术的冷却效果大大增强。

Description

一种自循环冷却式立体非晶合金变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，特别是一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，属于变压器技术领域。

背景技术

非晶合金变压器(AmorphousMetalTransformer)是一种低损耗、高能效的电力变压器。此类变压器以铁基非晶态金属作为铁芯，由于该材料不具长程有序结构，其磁化及消磁均较一般磁性材料容易。因此，非晶合金变压器的铁损(即空载损耗)要比一般采用硅钢作为铁芯的传统变压器低70-80%。由于损耗降低，发电需求亦随之下降，二氧化碳等温室气体排放亦相应减少。

目前，立体非晶合金变压器散热主要依靠在变压器壳体的外壁上设置空心散热片进行散热，变压器内部高温绝缘油流入散热片的空心腔体中进行散热。但是该结构，散热片的厚度有限，其内部空心腔体的厚度更小，绝缘油难以流入散热片的内腔中，导致散热效果一般，一旦变压器进行超负荷运转，则难以将热量散发出去，导致变压器工作温度过高，使线圈的绝缘纸老化加速。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，提高变压器的散热效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：包含变压器壳体、变压器本体和三组自循环冷却机构，三组自循环冷却机构分别设置在变压器壳体内壁与变压器本体之间间隙内，每组自循环冷却机构包含底部集箱、多根内侧冷却管、顶部集箱、多根外侧冷却管和外侧集箱，底部集箱固定在变压器壳体底部，顶部集箱平行于底部集箱设置在变压器壳体内部的上侧，多根内侧冷却管竖直设置在底部集箱和顶部集箱之间，多根外侧冷却管设置在变压器壳体外侧且外侧冷却管的下端与底部集箱连接，外侧冷却管的上端与外侧集箱连接，外侧集箱和顶部集箱均与冷却液罐体连接。

所述外侧冷却管沿竖直方向设置且多根外侧冷却管等间距分布在变压器壳体外侧面上，外侧冷却管的下端向变压器壳体内侧弯曲且固定在变压器壳体上，变压器壳体的底部设置有数量与外侧冷却管数量相同的预制管路，预制管路的一端与外侧冷却管下端连接，预制管路的另一端与底部集箱的下侧连通。

所述底部集箱内设置有与预制管路连接的管路连接机构；所述管路连接机构包含升降板、第一螺栓、第二螺栓和多个连接管头，升降板水平设置且沿竖直方向滑动设置在底部集箱内侧，第一螺栓和第二螺栓分别沿竖直方向设置在底部集箱的两端，第一螺栓和第二螺栓的下端转动设置在底部集箱的底面上，升降板的两端开有与第一螺栓和第二螺栓匹配的螺纹孔，第一螺栓和第二螺栓插设在升降板两端的螺纹孔内与升降板螺纹连接，底部集箱的上侧面的两端开有与第一螺栓和第二螺栓匹配的通孔，第一螺栓和第二螺栓由上至下依次穿过底部集箱的通孔和升降板的螺纹孔后转动设置在底部集箱的底面上，多个连接管头等间距设置在升降板上且与预制管路另一端位置一一对应。

进一步地，所述冷却液罐体为圆柱形密封罐体，并且冷却液罐体水平固定在变压器壳体顶部，冷却液罐体上设置有进液口和出液口，进液口的一端固定在变压器壳体顶部且与变压器壳体内腔连通。

进一步地，所述顶部集箱的上侧通过软管与进液口的一端连接，外侧集箱的上侧通过软管与出液口的一端连接。

进一步地，所述连接管头采用弹性橡胶材质，并且连接管头的下端采用锥形结构。

进一步地，所述底部集箱的两端外侧设置有固定耳部，固定耳部和变压器壳体底面上开有相互匹配的螺孔，底部集箱两端通过螺栓锁紧固定在变压器壳体底面上。

进一步地，所述外侧冷却管上套设有散热片机构，散热片机构包含套管和两组翅片，套管的内孔与外侧冷却管匹配，两组翅片对称设置在套管的前后两侧，每组翅片由若干片散热翅板构成，每片散热翅板均沿着套管的径向设置，若干片散热翅板沿着套管的圆周方向等间距分布。

进一步地，相邻的所述外侧冷却管之间还设置有散热片，散热片的内侧与变压器壳体连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器通过竖直设置的内侧冷却管和外侧冷却管，当变压器发热时，内侧冷却管的冷却液被加热膨胀从而导致内侧冷却管的密度下降，内侧冷却管和外侧冷却管压力失衡，从而形成内侧冷却管向上流动而外侧冷却管向下流动的自循环，无需外部动力即可实现冷却液的自动循环，且冷却液流动效果好，相比于现有技术的冷却效果大大增强。

附图说明

图1是本发明的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器的示意图。

图2是本发明的自循环冷却机构的示意图。

图3是本发明的内侧冷却管的示意图。

图4是本发明的外侧冷却管的截面图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，包含变压器壳体1、变压器本体2和三组自循环冷却机构3，三组自循环冷却机构3分别设置在变压器壳体1内壁与变压器本体2之间间隙内。变压器本体2工作发热，并将绝缘油加热，三组自循环冷却机构3将绝缘油的热量散发至变压器壳体1外侧，从而实现变压器内部的散热。

如图2所示，每组自循环冷却机构3包含底部集箱4、多根内侧冷却管5、顶部集箱6、多根外侧冷却管7和外侧集箱8，底部集箱4固定在变压器壳体1底部，顶部集箱6平行于底部集箱4设置在变压器壳体1内部的上侧，多根内侧冷却管5竖直设置在底部集箱4和顶部集箱6之间，多根外侧冷却管7设置在变压器壳体1外侧且外侧冷却管7的下端与底部集箱4连接，外侧冷却管7的上端与外侧集箱8连接，外侧集箱8和顶部集箱6均与冷却液罐体9连接。内侧冷却管5吸收变压器壳体1内绝缘油的热量从而内部的冷却液被加热，从而使得内侧冷却管5内的液体受热膨胀，在变压器壳体1内部温度很高时（超负荷工作时会高于100℃），内侧冷却管5内产生蒸汽与冷却水的混合物，从而内外侧的冷却管的压力产生了压力差，而内外侧的冷却管相互连通构成了连通器，则连通器会自动弥补这个压力差使外侧冷却管7内的冷却液向内侧冷却管5内流动，形成了无动力的自动循环冷却。

冷却液罐体9为圆柱形密封罐体，并且冷却液罐体9水平固定在变压器壳体1顶部，冷却液罐体9上设置有进液口10和出液口11，进液口10的一端固定在变压器壳体1顶部且与变压器壳体1内腔连通。冷却液罐体9可以对冷却液进行存储，保证冷却液的量足够，而且可以用于使产生的蒸汽进行冷凝，保证整个系统运行的流畅。顶部集箱6的上侧通过软管12与进液口10的一端连接，外侧集箱8的上侧通过软管12与出液口11的一端连接。

外侧冷却管7沿竖直方向设置且多根外侧冷却管7等间距分布在变压器壳体1外侧面上，外侧冷却管7的下端向变压器壳体1内侧弯曲且固定在变压器壳体1上，变压器壳体1的底部设置有数量与外侧冷却管7数量相同的预制管路13，预制管路13的一端与外侧冷却管7下端连接，预制管路13的另一端与底部集箱4的下侧连通。预制管路13直接在变压器壳体1的下侧钻孔加工而成，然后将外侧冷却管7的下端焊接在预制管路13一端。

如图3所示，底部集箱4内设置有与预制管路13连接的管路连接机构。管路连接机构包含升降板14、第一螺栓15、第二螺栓16和多个连接管头17，升降板14水平设置且沿竖直方向滑动设置在底部集箱4内侧，第一螺栓15和第二螺栓16分别沿竖直方向设置在底部集箱4的两端，第一螺栓15和第二螺栓16的下端转动设置在底部集箱4的底面上，升降板14的两端开有与第一螺栓15和第二螺栓16匹配的螺纹孔，第一螺栓15和第二螺栓16插设在升降板14两端的螺纹孔内与升降板14螺纹连接，底部集箱4的上侧面的两端开有与第一螺栓15和第二螺栓16匹配的通孔，第一螺栓15和第二螺栓16由上至下依次穿过底部集箱4的通孔和升降板14的螺纹孔后转动设置在底部集箱4的底面上，多个连接管头17等间距设置在升降板14上且与预制管路13另一端位置一一对应。

连接管头17采用弹性橡胶材质，并且连接管头17的下端采用锥形结构。

底部集箱4的两端外侧设置有固定耳部18，固定耳部18和变压器壳体1底面上开有相互匹配的螺孔，底部集箱4两端通过螺栓锁紧固定在变压器壳体1底面上。

通过上述结构，底部集箱4先通过固定耳部18安装在变压器壳体1的底部，然后转动第一螺栓15和第二螺栓16，使升降板14下降从而使连接管头17下端插入到相应的预制管路13中，连接管头17采用锥形结构，方便插入到预制管路13中，并且橡胶锥形结构的连接管头17受下压力从而密封固定在预制管路13中完成底部集箱4与预制管路13的连接，其连接方式操作简单，在变压器壳体1与变压器本体2支架间隙操作空间有限的前提下，也能够完成安装。

外侧冷却管7上套设有散热片机构，散热片机构包含套管19和两组翅片20，套管19的内孔与外侧冷却管7匹配，两组翅片20对称设置在套管19的前后两侧，每组翅片20由若干片散热翅板构成，每片散热翅板均沿着套管的径向设置，若干片散热翅板沿着套管19的圆周方向等间距分布。相邻的外侧冷却管7之间还设置有散热片，散热片的内侧与变压器壳体1连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：包含变压器壳体、变压器本体和三组自循环冷却机构，三组自循环冷却机构分别设置在变压器壳体内壁与变压器本体之间间隙内，每组自循环冷却机构包含底部集箱、多根内侧冷却管、顶部集箱、多根外侧冷却管和外侧集箱，底部集箱固定在变压器壳体底部，顶部集箱平行于底部集箱设置在变压器壳体内部的上侧，多根内侧冷却管竖直设置在底部集箱和顶部集箱之间，多根外侧冷却管设置在变压器壳体外侧且外侧冷却管的下端与底部集箱连接，外侧冷却管的上端与外侧集箱连接，外侧集箱和顶部集箱均与冷却液罐体连接；

所述外侧冷却管沿竖直方向设置且多根外侧冷却管等间距分布在变压器壳体外侧面上，外侧冷却管的下端向变压器壳体内侧弯曲且固定在变压器壳体上，变压器壳体的底部设置有数量与外侧冷却管数量相同的预制管路，预制管路的一端与外侧冷却管下端连接，预制管路的另一端与底部集箱的下侧连通；

所述底部集箱内设置有与预制管路连接的管路连接机构；所述管路连接机构包含升降板、第一螺栓、第二螺栓和多个连接管头，升降板水平设置且沿竖直方向滑动设置在底部集箱内侧，第一螺栓和第二螺栓分别沿竖直方向设置在底部集箱的两端，第一螺栓和第二螺栓的下端转动设置在底部集箱的底面上，升降板的两端开有与第一螺栓和第二螺栓匹配的螺纹孔，第一螺栓和第二螺栓插设在升降板两端的螺纹孔内与升降板螺纹连接，底部集箱的上侧面的两端开有与第一螺栓和第二螺栓匹配的通孔，第一螺栓和第二螺栓由上至下依次穿过底部集箱的通孔和升降板的螺纹孔后转动设置在底部集箱的底面上，多个连接管头等间距设置在升降板上且与预制管路另一端位置一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：所述冷却液罐体为圆柱形密封罐体，并且冷却液罐体水平固定在变压器壳体顶部，冷却液罐体上设置有进液口和出液口，进液口的一端固定在变压器壳体顶部且与变压器壳体内腔连通。

3.根据权利要求2述的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：所述顶部集箱的上侧通过软管与进液口的一端连接，外侧集箱的上侧通过软管与出液口的一端连接。

4.根据权利要求1述的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：所述连接管头采用弹性橡胶材质，并且连接管头的下端采用锥形结构。

5.根据权利要求1述的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：所述底部集箱的两端外侧设置有固定耳部，固定耳部和变压器壳体底面上开有相互匹配的螺孔，底部集箱两端通过螺栓锁紧固定在变压器壳体底面上。

6.根据权利要求2述的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：所述外侧冷却管上套设有散热片机构，散热片机构包含套管和两组翅片，套管的内孔与外侧冷却管匹配，两组翅片对称设置在套管的前后两侧，每组翅片由若干片散热翅板构成，每片散热翅板均沿着套管的径向设置，若干片散热翅板沿着套管的圆周方向等间距分布。

7.根据权利要求6述的一种自循环冷却式立体非晶合金变压器，其特征在于：相邻的所述外侧冷却管之间还设置有散热片，散热片的内侧与变压器壳体连接。

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