CN117877863A - 一种高效散热的油浸式电力变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力变压器技术领域,具体涉及一种高效散热的油浸式电力变压器,包括箱体以及油枕;所述箱体内设有绕组;所述箱体内设有分隔板;所述分隔板将箱体分隔为上腔体以及下腔体;所述油枕与上腔体连通;所述箱体的外周设有多个散热机构;所述散热机构包括固定鳍片以及活动鳍片;所述活动鳍片活动伸缩设于固定鳍片;所述固定鳍片与活动鳍片之间形成有储油腔;所述储油腔与下腔体连通;所述散热机构还包括用于驱动活动鳍片在固定鳍片伸缩的驱动组件本发明通过上腔体与油枕之间形成一套散热系统,通过在下腔体与散热机构之间形成另一套散热系统,两套散热系统交替循环对绕组进行降温散热,能够大大地提高了电力变压器的散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及电力变压器技术领域,具体涉及一种高效散热的油浸式电力变压器。
背景技术
油浸式电力变压器目前多为椭圆形绕组,绕组浸在油中,油做为绝缘介质和冷却媒介,冷却方式为自冷。与干式变压器相比,虽然它耐温等级低,防火性能差,不易搬运,但是,其容量大,负载大,稳定可靠,价格低,所以仍然得到了广泛地应用。
现有油浸式电力变压器通常变压器内冷却油将线圈热量传导至外壳,通过外壳上设置的散热鳍片进行散热。此种散热方式效率较低,冷却油循环更换速度慢,且长期使用过程中油污容易堆积在线圈表面,增加线圈与冷却油间的热阻,进一步减低了变压器的散热效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足,提供了一种高效散热的油浸式电力变压器,能够有效地提高电力变压器的散热性能。
本发明的目的通过以下技术方案实现:一种高效散热的油浸式电力变压器,包括箱体以及油枕;所述箱体内设有绕组;所述箱体内设有分隔板;所述分隔板升降活动套设于绕组外;所述分隔板将箱体分隔为上腔体以及下腔体;所述油枕与上腔体连通;
所述箱体的外周设有多个散热机构;所述散热机构包括固定鳍片以及活动鳍片;所述活动鳍片活动伸缩设于固定鳍片;所述固定鳍片与活动鳍片之间形成有储油腔;所述储油腔与下腔体连通;所述散热机构还包括用于驱动活动鳍片在固定鳍片伸缩的驱动组件。
本发明进一步设置为,所述固定鳍片设有容置槽;所述活动鳍片的一端沿固定鳍片的宽度方向活动伸缩设于容置槽;所述活动鳍片的一端与容置槽之间形成所述储油腔。
本发明进一步设置为,所述下腔体的底部与储油腔的底部之间设有双向阀。
本发明进一步设置为,所述驱动组件包括设于固定鳍片的活塞缸;所述活塞缸内升降活动设有活塞块;所述活塞块的底部与活塞缸之间形成有活塞腔;所述活塞腔内设有挥发液体;
所述驱动组件还包括联动组件;所述活塞块通过联动组件驱动活动鳍片在固定鳍片上伸缩。
本发明进一步设置为,所述驱动组件包括设于活塞缸顶部的旋转轮;所述旋转轮转动设于固定鳍片;所述旋转轮的一侧端面设有偏心轴;所述旋转轮的另一侧设有偏心滑块;
所述偏心轴与活塞块的顶部之间设有连杆;所述连杆的一端与偏心轴转动连接;所述偏心轴的另一端与活塞块的中部铰接;
所述活动鳍片的一端沿高度方向设有滑动槽;所述偏心滑块滑动设于滑动槽。
本发明进一步设置为,所述分隔板的外周绕设有摩擦圈;所述摩擦圈与箱体的内壁抵靠。
本发明进一步设置为,所述分隔板在上腔体处设有多个弹性气囊。
本发明进一步设置为,所述箱体的顶部设有上固定环;所述箱体的底部设有下固定环;多个固定鳍片分别设于上固定环与下固定环之间。
本发明进一步设置为,所述油枕设于箱体的顶部;所述油枕与上腔体之间设有连通管。
本发明进一步设置为,所述油枕外设有多个散热片。
本发明的有益效果:本发明通过上腔体与油枕之间形成一套散热系统,通过在下腔体与散热机构之间形成另一套散热系统,两套散热系统交替循环对绕组进行降温散热,能够大大地提高了电力变压器的散热性能。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明在正常温度时的截面图;
图3是本发明在超出正常温度时的截面图;
图4是本发明绕组与分隔板配合的结构示意图;
图5是本发明散热机构的结构示意图;
图6是本发明在正常温度时散热机构的截面图;
图7是本发明在超出正常温度时散热机构的截面图;
图8是本发明散热机构的结构分解图;
图9是本发明散热机构另一视角的结构分解图;
其中:1、箱体;11、绕组;12、上腔体;13、下腔体;2、油枕;21、连通管;22、散热片;3、分隔板;31、摩擦圈;32、弹性气囊;4、固定鳍片;41、储油腔;42、容置槽;43、双向阀;5、活动鳍片;51、滑动槽;6、活塞缸;61、活塞块;62、活塞腔;63、连杆;7、旋转轮;71、偏心轴;72、偏心滑块;81、上固定环;82、下固定环。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
由图1至图9可知,本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,包括箱体1以及油枕2;所述箱体1内设有绕组11;所述箱体1内设有分隔板3;所述分隔板3升降活动套设于绕组11外;所述分隔板3将箱体1分隔为上腔体12以及下腔体13;所述油枕2与上腔体12连通;
所述箱体1的外周设有多个散热机构;所述散热机构包括固定鳍片4以及活动鳍片5;所述活动鳍片5活动伸缩设于固定鳍片4;所述固定鳍片4与活动鳍片5之间形成有储油腔41;所述储油腔41与下腔体13连通;所述散热机构还包括用于驱动活动鳍片5在固定鳍片4伸缩的驱动组件。
具体地,本实施例所述的高效散热的油浸式电力变压器,分隔板3将箱体1分隔为上下分布的上腔体12与下腔体13,上腔体12与下腔体13之间相互隔绝,随着分隔板3的升降活动,能够改变上腔体12与下腔体13的腔体大小;其中上腔体12与油枕2之间流通有上绝缘油,下腔体13与储油腔41之间连通有下绝缘油;另外,固定鳍片4与活动鳍片5之间形成有密封的储油腔41,随着活动鳍片5的伸缩活动,能够改变储油腔41的腔体大小。
在电力变压器处于正常温度的时候,此时如图2所示,分隔板3处于箱体1的最顶部,大部分上绝缘油位于油枕2内进行降温,驱动组件驱动活动鳍片5伸入至固定鳍片4的最底部,此时储油腔41的体积最小,并且使得储油腔41内的压力与下腔体13的压力相同,故使得大部分下绝缘油位于下腔体13内,从而使得绕组11浸泡在下绝缘油中,下绝缘油对绕组11进行散热降温。
当电力变压器的温度超出正常值的时候,如图3所示,下腔体13内的下绝缘油受热膨胀,使得下腔体13内的压力增大,从而使得下绝缘油流入至储油腔41内,同时热量较高的下绝缘油触发驱动组件驱动活动鳍片5从固定鳍片4中向外伸出,从而使得储油腔41的体积增大,在储油腔41的体积增大的过程中,储油腔41内的压力减少,进一步使得下腔体13的下绝缘油流向至储油腔41内,通过固定鳍片4以及活动鳍片5对下绝缘油进行降温;而在下腔体13的下绝缘油流向至储油腔41的过程中,分隔板3跟随下降,从而使得上腔体12的压力减少,以使得油枕2内的低温上绝缘油流入至上腔体12内,从而使得绕组11能够浸泡在低温度的上绝缘油中进行降温散热。
通过固定鳍片4以及活动鳍片5对下绝缘油进行降温,当储油腔41内的温度降至正常范围的时候,触发驱动组件驱动活动鳍片5重新伸入至固定鳍片4的最底部,从而将低温度的下绝缘油重新流通回下腔体13中,分隔板3将上腔体12内温度较高的上绝缘油重新流通回油枕2内,循环使用,即可以能够有效地对电力变压器进行降温散热。
另外,在分隔板3的升降活动过程中,能够对绕组11表面油污进行清洁,减少绕组11与绝缘油之间的热阻,使得热量传导更通畅,增加绕组11结构换热效率。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述固定鳍片4设有容置槽42;所述活动鳍片5的一端沿固定鳍片4的宽度方向活动伸缩设于容置槽42;所述活动鳍片5的一端与容置槽42之间形成所述储油腔41。
具体地,通过上述设置使得活动鳍片5能够沿着固定鳍片4的宽度方向进行活动,并且通过固定鳍片4与活动鳍片5同时对下绝缘油进行降温散热,使得结构稳定的同时增强了下绝缘油的散热效率。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述下腔体13的底部与储油腔41的底部之间设有双向阀43。具体地,本实施例通过在下腔体13的底部与储油腔41的底部之间设置双向阀43,双向阀43能够根据下腔体13与储油腔41之间的压力大小进行导通,从而保证下绝缘油能够从压力较大的腔体流通至压力较小的腔体中,防止出现连通器原理使得下腔体13与储油腔41的液面相同。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述驱动组件包括设于固定鳍片4的活塞缸6;所述活塞缸6内升降活动设有活塞块61;所述活塞块61的底部与活塞缸6之间形成有活塞腔62;所述活塞腔62内设有挥发液体;其中活塞腔62为密封结构,通过挥发液体的气化与液化能够推动活塞块61进行升降;
所述驱动组件还包括联动组件;所述活塞块61通过联动组件驱动活动鳍片5在固定鳍片4上伸缩。
其中,挥发液体的沸点大概在80度左右,可以为水、酒精或者乙酸乙脂等,从而能够配合电力电压器处于正常温度下。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述驱动组件包括设于活塞缸6顶部的旋转轮7;所述旋转轮7转动设于固定鳍片4;所述旋转轮7的一侧端面设有偏心轴71;所述旋转轮7的另一侧设有偏心滑块72;
所述偏心轴71与活塞块61的顶部之间设有连杆63;所述连杆63的一端与偏心轴71转动连接;所述偏心轴71的另一端与活塞块61的中部铰接;
所述活动鳍片5的一端沿高度方向设有滑动槽51;所述偏心滑块72滑动设于滑动槽51。
具体地,本实施例所述的高效散热的油浸式电力变压器,当处于正常温度的时候,如图6所示,此时挥发液体的温度较低,挥发液体处于液态,活塞腔62的体积较小,活塞块61处于活塞腔62的底部位置,活塞块61通过连杆63拉动偏心轴71转动至旋转轮7的最底部,在滑动槽51与偏心滑块72的配合下,从而使得活动鳍片5伸入至固定鳍片4的最底部。
当电力变压器超出正常温度的时候,如图7所示,首先下腔体13内的下绝缘油受热膨胀,使得下腔体13内的压力增大,从而使得下绝缘油流入至储油腔41内,下绝缘油将热量传导至活塞块61以及活塞缸6中,从而使得活塞腔62内的挥发液体受热蒸发,在挥发液体受热蒸发的过程中,推动活塞块61进行上升,从而活塞块61通过连杆63拉动偏心轴71向旋转轮7的顶部转动,在滑动槽51与偏心滑块72的配合下,从而使得活动鳍片5伸出至固定鳍片4,从而使得储油腔41的体积增大,在储油腔41的体积增大的过程中,储油腔41内的压力减少,进一步使得下腔体13的下绝缘油流向至储油腔41内,通过固定鳍片4以及活动鳍片5对下绝缘油进行降温;而在下腔体13的下绝缘油流向至储油腔41的过程中,分隔板3跟随下降,从而使得上腔体12的压力减少,以使得油枕2内的低温上绝缘油流入至上腔体12内,从而使得绕组11能够浸泡在低温度的上绝缘油中进行降温散热。
通过固定鳍片4以及活动鳍片5对下绝缘油进行降温,当储油腔41内下绝缘油的温度降至正常范围的时候,挥发液体重新液化为液态,使得活塞腔62内形成负压状态,从而使得活塞块61下降,从而活塞块61通过连杆63拉动偏心轴71向旋转轮7的底部转动,从而将低温度的下绝缘油重新流通回下腔体13中,分隔板3将上腔体12内温度较高的上绝缘油重新流通回油枕2内,循环使用,即可以能够有效地对电力变压器进行降温散热,本实施例通过挥发液体的相变来控制下绝缘油的流动,具有响应较快的优点。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述分隔板3的外周绕设有摩擦圈31;所述摩擦圈31与箱体1的内壁抵靠。通过上述设置能够保证上腔体12与下腔体13之间的密封性。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述分隔板3在上腔体12处设有多个弹性气囊32。
具体地,由于弹性气囊32所受压力受所处液位深度影响,深度越高弹性气囊32的压力越大,故分隔板3下移过程中弹性气囊32被压缩,上腔体12的体积增加,能够加快上绝缘油从油枕2流入至上腔体12。
而当分隔板3上移的时候,弹性气囊32所受压力减小,使得弹性气囊32的体积膨胀,使得上腔体12的体积减小,上绝缘油更快进入油枕2内,加快变压器内绝缘油的更换。
另外通过设置摩擦圈31,能够使得分隔板3不受弹性气囊32的浮力作用下朝上移动。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述箱体1的顶部设有上固定环81;所述箱体1的底部设有下固定环82;多个固定鳍片4分别设于上固定环81与下固定环82之间。通过上述设置便于对多个固定鳍片4进行固定以及拆装。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述油枕2设于箱体1的顶部;所述油枕2与上腔体12之间设有连通管21。通过上述设置便于上绝缘油的流通。
本实施例所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,所述油枕2外设有多个散热片22。通过上述设置能够加快上绝缘油的散热降温。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:包括箱体(1)以及油枕(2);所述箱体(1)内设有绕组(11);所述箱体(1)内设有分隔板(3);所述分隔板(3)升降活动套设于绕组(11)外;所述分隔板(3)将箱体(1)分隔为上腔体(12)以及下腔体(13);所述油枕(2)与上腔体(12)连通;
所述箱体(1)的外周设有多个散热机构;所述散热机构包括固定鳍片(4)以及活动鳍片(5);所述活动鳍片(5)活动伸缩设于固定鳍片(4);所述固定鳍片(4)与活动鳍片(5)之间形成有储油腔(41);所述储油腔(41)与下腔体(13)连通;所述散热机构还包括用于驱动活动鳍片(5)在固定鳍片(4)伸缩的驱动组件。
2.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述固定鳍片(4)设有容置槽(42);所述活动鳍片(5)的一端沿固定鳍片(4)的宽度方向活动伸缩设于容置槽(42);所述活动鳍片(5)的一端与容置槽(42)之间形成所述储油腔(41)。
3.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述下腔体(13)的底部与储油腔(41)的底部之间设有双向阀(43)。
4.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述驱动组件包括设于固定鳍片(4)的活塞缸(6);所述活塞缸(6)内升降活动设有活塞块(61);所述活塞块(61)的底部与活塞缸(6)之间形成有活塞腔(62);所述活塞腔(62)内设有挥发液体;
所述驱动组件还包括联动组件;所述活塞块(61)通过联动组件驱动活动鳍片(5)在固定鳍片(4)上伸缩。
5.根据权利要求4所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述驱动组件包括设于活塞缸(6)顶部的旋转轮(7);所述旋转轮(7)转动设于固定鳍片(4);所述旋转轮(7)的一侧端面设有偏心轴(71);所述旋转轮(7)的另一侧设有偏心滑块(72);
所述偏心轴(71)与活塞块(61)的顶部之间设有连杆(63);所述连杆(63)的一端与偏心轴(71)转动连接;所述偏心轴(71)的另一端与活塞块(61)的中部铰接;
所述活动鳍片(5)的一端沿高度方向设有滑动槽(51);所述偏心滑块(72)滑动设于滑动槽(51)。
6.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述分隔板(3)的外周绕设有摩擦圈(31);所述摩擦圈(31)与箱体(1)的内壁抵靠。
7.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述分隔板(3)在上腔体(12)处设有多个弹性气囊(32)。
8.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述箱体(1)的顶部设有上固定环(81);所述箱体(1)的底部设有下固定环(82);多个固定鳍片(4)分别设于上固定环(81)与下固定环(82)之间。
9.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述油枕(2)设于箱体(1)的顶部;所述油枕(2)与上腔体(12)之间设有连通管(21)。
10.根据权利要求1所述的一种高效散热的油浸式电力变压器,其特征在于:所述油枕(2)外设有多个散热片(22)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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