CN121122878A - 一种干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干式变压器，属于电力设备技术领域，其包括：主框架，所述主框架的外侧套接有三个线圈组件，所述线圈组件的顶部设置有垫块，所述垫块的底部设置有第一温度传感器，所述主框架的后侧设置有散热机构，所述散热机构包括：安装架、支撑板和三组散热组件，所述散热组件包括：油冷管道、连接管道、安装筒、扇叶和驱动电机。本发明通过散热机构中的驱动电机旋转扇叶提升线圈组件周围的空气流通速度，同时油泵将冷却油导入油冷管道带走热量，冷却油在连接管道中由扇叶风力加速冷却，实现高效散热和油资源循环利用；控制器结合第一温度传感器监测线圈组件温度和第二温度传感器监测主框架温度，动态调节驱动电机和油泵功率。

Description

一种干式变压器

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种干式变压器。

背景技术

干式变压器在长期运行中易因散热效率不足而出现温度过高问题，影响设备稳定性和寿命。现有技术普遍采用单一风冷机制，风冷系统气流覆盖范围有限，难以均匀降低线圈组件温度，导致整体散热能力受限，无法满足高负载环境的要求。

另一方面，干式变压器的结构连接方式多采用固定安装，连接板与底座间缺乏可调节锁定功能，拆卸维护困难且耗时。现有支撑结构在机械振动下易松动，却无内置检测装置预警潜在故障，增加设备失控风险；部分设计中连接件仅依赖简单螺栓固定，振动时易偏移造成结构磨损，迫切需改进以实现快速拆卸和维护自动监测功能；因此我们提出一种干式变压器来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干式变压器，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种干式变压器，包括：主框架，所述主框架的外侧套接有三个线圈组件，所述线圈组件的顶部设置有垫块，所述垫块的底部设置有第一温度传感器，所述主框架的后侧设置有散热机构，所述散热机构包括：安装架、支撑板和三组散热组件，所述散热组件包括：油冷管道、连接管道、安装筒、扇叶和驱动电机，所述主框架的前后两侧底部均固定安装有下夹件，所述下夹件的底部固定安装有支撑框，所述支撑框的底部设置有底座，所述底座与支撑框之间设置有连接组件。

优选的，所述安装筒内固定安装有横梁，所述驱动电机固定安装在横梁的后侧，所述扇叶固定安装在驱动电机的输出轴上，所述连接管道固定安装在安装筒内，所述油冷管道套接在线圈组件的外侧，所述油冷管道的一端与连接管道连通，所述安装筒的顶部设置有油泵，所述油冷管道的另一端与油泵的出油口连通。

优选的，所述主框架的顶部设置有控制器、信号发射器和第二温度传感器，所述控制器与信号发射器、第二温度传感器、第一温度传感器、油泵和驱动电机信号连接。

优选的，所述连接组件包括：连接板、锁定盘、连接柱、偏心轮、缓冲垫和触控按钮，所述缓冲垫固定安装在连接板的顶部，所述缓冲垫的顶部固定安装在支撑框的内部，所述连接板的底部开设有凹槽，所述凹槽的两侧内壁上均开设有弧形槽，所述锁定盘的左右两侧分别活动卡接在对应的弧形槽内，所述锁定盘的前后两侧均开设有缺口槽，所述连接柱的顶端与锁定盘固定连接，所述连接柱的底端与偏心轮固定连接，所述连接柱的外侧设置有连接弹簧，所述连接弹簧的顶端连接在底座的内部，所述触控按钮设置在偏心轮的一侧，所述触控按钮的另一侧固定安装有安装柱，所述安装柱的另一端固定安装在底座的侧壁上，所述底座的顶部固定安装有定位销，所述定位销活动插接在连接板的内部。

优选的，所述线圈组件的顶部连接有短接线，所述主框架的前后两侧顶部均固定安装有上夹件，所述上夹件的一侧固定安装有低压连接件，所述低压连接件的另一端连接有绝缘子，所述短接线的另一端连接在绝缘子的另一端，相邻的两个线圈组件之间连接有连接线，位于左右两侧的线圈组件之间连接有长接线。

优选的，所述连接柱转动安装在底座的内部，所述连接柱的外侧设置有台阶面，所述台阶面活动抵接在底座的顶部内壁上。

优选的，所述主框架包括：两个轭柱和三个绕线柱，所述绕线柱的两端分别与对应的轭柱固定连接，所述线圈组件包括高压线圈、低压线圈和绝缘筒，绝缘筒设置在高压线圈和低压线圈之间，低压线圈绕设在对应的绕线柱的外侧，所述安装筒固定安装在安装架的顶部，所述支撑板固定安装在安装架的底部，所述支撑板的底部与支撑框固定连接。

本发明的有益效果在于：

1、本发明中，所述的一种干式变压器，通过启动驱动电机带动扇叶旋转，从而提升线圈组件周围的空气流通速度，从而提升散热效率，通过启动油泵，将外界冷却油导入冷却管道内，冷却油流经冷却管道时将线圈组件上的热量带走，之后冷却油流经连接管道，并通过扇叶旋转产生的风力加速连接管道内冷却油的冷却，从而便于冷却油的循环利用；

2、本发明中，所述的一种干式变压器，通过第一温度传感器监测线圈组件的温度，通过第二温度传感器监测主框架的温度，并监测信号传递至控制器，控制器根据温度控制驱动电机和油泵的功率，从而调整适当的冷却功率，满足不同工况和环境的使用需求；

3、本发明中，所述的一种干式变压器，通过锁定盘与弧形槽的配合实现对连接板的锁定，通过手动旋转偏心轮带动连接柱和锁定盘旋转，使得锁定盘的缺口槽对准弧形槽，从而可使得锁定盘解除对于连接板的锁定，以方便对其进行拆卸，以方便维护，在不需要进行拆卸时、因外界振动使得偏心轮旋转时，偏心轮可与触控按钮接触、从而控制信号发射器发出信号，以便工作人员进行维护；

4、本发明中，所述的一种干式变压器，通过散热机构中的驱动电机旋转扇叶提升线圈组件周围的空气流通速度，同时油泵将冷却油导入油冷管道带走热量，冷却油在连接管道中由扇叶产生的风力加速冷却，实现高效散热和油资源循环利用；控制器结合第一温度传感器监测线圈组件温度和第二温度传感器监测主框架温度，动态调节驱动电机和油泵功率，以适应不同工况与环境需求，优化能源效率；连接组件利用锁定盘与弧形槽配合实现稳定锁定，手动旋转偏心轮可驱动连接柱移动，使锁定盘缺口槽对准弧形槽以解锁，便于设备拆卸维护，在意外振动导致偏心轮旋转时，其接触触控按钮触发信号发射器发出警报通知维护人员，确保设备安全性和维护及时性。

附图说明

图1为本发明提出的一种干式变压器的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种干式变压器的另一视角立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种干式变压器的剖视结构示意图；

图4为图3中A部分的局部放大图；

图5为本发明提出的一种干式变压器的侧向剖视结构示意图；

图6为本发明提出的一种干式变压器的俯视剖视结构示意图；

图7为本发明提出的散热组件的立体结构示意图；

图8为本发明提出的连接组件的立体结构示意图。

图中：1、主框架；2、散热机构；201、散热组件；20101、安装筒；20102、油泵；20103、油冷管道；20104、连接管道；20105、横梁；20106、驱动电机；20107、扇叶；202、安装架；203、支撑板；3、线圈组件；301、连接线；302、长接线；303、短接线；304、绝缘子；305、低压连接件；306、垫块；307、第一温度传感器；4、底座；5、连接组件；501、连接板；50101、弧形槽；502、定位销；503、缓冲垫；504、锁定盘；505、连接柱；506、连接弹簧；507、偏心轮；508、触控按钮；509、安装柱；6、上夹件；7、第二温度传感器；8、控制器；9、信号发射器；10、下夹件；11、支撑框。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图8，一种干式变压器，包括：主框架1，主框架1的外侧套接有三个线圈组件3，线圈组件3的顶部设置有垫块306，垫块306的底部设置有第一温度传感器307，主框架1的后侧设置有散热机构2，散热机构2包括：安装架202、支撑板203和三组散热组件201，散热组件201包括：油冷管道20103、连接管道20104、安装筒20101、扇叶20107和驱动电机20106，主框架1的前后两侧底部均固定安装有下夹件10，下夹件10的底部固定安装有支撑框11，支撑框11的底部设置有底座4，底座4与支撑框11之间设置有连接组件5，散热机构2集成风冷和油冷双重机制，不仅快速降低线圈温度，还通过协同工作减少能源浪费，显著提升变压器在高负荷环境下的稳定性。

本实施例中，安装筒20101内固定安装有横梁20105，驱动电机20106固定安装在横梁20105的后侧，扇叶20107固定安装在驱动电机20106的输出轴上，连接管道20104固定安装在安装筒20101内，油冷管道20103套接在线圈组件3的外侧，油冷管道20103的一端与连接管道20104连通，安装筒20101的顶部设置有油泵20102，油冷管道20103的另一端与油泵20102的出油口连通，油冷管道20103采用铜材料制成，其高导热性确保热量高效转移，能快速导出线圈组件3的热量，防止局部过热导致的性能衰减；同时，扇叶20107选用轻质铝合金材质，降低旋转噪音和磨损，延长散热系统使用寿命。

本实施例中，主框架1的顶部设置有控制器8、信号发射器9和第二温度传感器7，控制器8与信号发射器9、第二温度传感器7、第一温度传感器307、油泵20102和驱动电机20106信号连接，控制器8通过实时分析温度数据，动态调整油泵20102和驱动电机20106的运行参数，实现精准散热控制，不仅节约能源，还避免因过冷或过热引发的设备故障。

本实施例中，连接组件5包括：连接板501、锁定盘504、连接柱505、偏心轮507、缓冲垫503和触控按钮508，缓冲垫503固定安装在连接板501的顶部，缓冲垫503的顶部固定安装在支撑框11的内部，连接板501的底部开设有凹槽，凹槽的两侧内壁上均开设有弧形槽50101，锁定盘504的左右两侧分别活动卡接在对应的弧形槽50101内，锁定盘504的前后两侧均开设有缺口槽，连接柱505的顶端与锁定盘504固定连接，连接柱505的底端与偏心轮507固定连接，连接柱505的外侧设置有连接弹簧506，连接弹簧506的顶端连接在底座4的内部，触控按钮508设置在偏心轮507的一侧，触控按钮508的另一侧固定安装有安装柱509，安装柱509的另一端固定安装在底座4的侧壁上，底座4的顶部固定安装有定位销502，定位销502活动插接在连接板501的内部，缓冲垫503选用耐磨橡胶材质，具有优秀减震性能，能吸收日常振动冲击，保护内部结构免受损伤；锁定盘504与弧形槽50101的配合设计，不仅提供牢固锁定以防松动，还通过简单旋转实现快速拆卸，大幅缩短维护时间；触控按钮508经过防油处理，增强在潮湿环境下的可靠性，确保意外振动触发信号时能立即报警。

本实施例中，线圈组件3的顶部连接有短接线303，主框架1的前后两侧顶部均固定安装有上夹件6，上夹件6的一侧固定安装有低压连接件305，低压连接件305的另一端连接有绝缘子304，短接线303的另一端连接在绝缘子304的另一端，相邻的两个线圈组件3之间连接有连接线301，位于左右两侧的线圈组件3之间连接有长接线302，绝缘子304采用陶瓷复合材质，具有高压绝缘特性，能有效隔绝电弧风险，保障安全运行；短接线303和长接线302的结构布置，优化了电流分布，减少能量损失，提升变压器整体效率。

本实施例中，连接柱505转动安装在底座4的内部，连接柱505的外侧设置有台阶面，台阶面活动抵接在底座4的顶部内壁上，从而实现对连接柱505的限位，连接柱505表面覆盖硬质镀层，增强耐磨性和防腐蚀性，确保在频繁旋转中保持精度；台阶面设计结合底座4内壁，提供额外支撑力，减少振动传递至主框架1。

本实施例中，主框架1包括：两个轭柱和三个绕线柱，绕线柱的两端分别与对应的轭柱固定连接，线圈组件3包括高压线圈、低压线圈和绝缘筒，绝缘筒设置在高压线圈和低压线圈之间，低压线圈绕设在对应的绕线柱的外侧，安装筒20101固定安装在安装架202的顶部，支撑板203固定安装在安装架202的底部，支撑板203的底部与支撑框11固定连接，轭柱和绕线柱使用高导磁硅钢片材质，优化磁通路径，减少铁损，提升电能转换效率；绝缘筒采用树脂基复合材料，阻燃耐热，防止线圈间短路，延长设备寿命。

本实施例中，通过启动驱动电机20106带动扇叶20107旋转，从而提升线圈组件3周围的空气流通速度，从而提升散热效率，通过启动油泵20102，将外界冷却油导入冷却管道内，冷却油流经冷却管道时将线圈组件3上的热量带走，之后冷却油流经连接管道20104，并通过扇叶20107的旋转产生的风力加速连接管道20104内冷却油的冷却，从而便于冷却油的循环利用，通过第一温度传感器307监测线圈组件3的温度，通过第二温度传感器7监测主框架1的温度，并监测信号传递至控制器8，控制器8根据温度控制驱动电机20106和油泵20102的功率，从而调整适当的冷却功率，满足不同工况和环境的使用需求。

所述冷却油采用绝缘油，优选采用湿式变压器所用的绝缘油；该绝缘油成分是公知技术，不再赘述。在具体实践中，也可采用其它液体作为冷却液，比如在密封性能保证的前提下，也可采用水代替冷却油。

通过锁定盘504与弧形槽50101的配合实现对连接板501的锁定，通过手动旋转偏心轮507带动连接柱505和锁定盘504旋转，使得锁定盘504的缺口槽对准弧形槽50101，从而可使得锁定盘504解除对于连接板501的锁定，以方便对其进行拆卸，以方便维护，在不需要进行拆卸时、因外界振动使得偏心轮507旋转时，偏心轮507可与触控按钮508接触、从而控制信号发射器9发出信号，以便工作人员进行维护；

通过散热机构2中的驱动电机20106旋转扇叶20107提升线圈组件3周围的空气流通速度，同时油泵20102将冷却油导入油冷管道20103带走热量，冷却油在连接管道20104中由扇叶20107风力加速冷却，实现高效散热和油资源循环利用；控制器8结合第一温度传感器307监测线圈组件3温度和第二温度传感器7监测主框架1温度，动态调节驱动电机20106和油泵20102功率，以适应不同工况与环境需求，优化能源效率；连接组件5利用锁定盘504与弧形槽50101配合实现稳定锁定，手动旋转偏心轮507可驱动连接柱505移动，使锁定盘504缺口槽对准弧形槽50101以解锁，便于设备拆卸维护，在意外振动导致偏心轮507旋转时，其接触触控按钮508触发信号发射器9发出警报通知维护人员，确保设备安全性和维护及时性。

以上对本发明所提供的一种干式变压器进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种干式变压器，主框架（1），所述主框架（1）的外侧套接有三个线圈组件（3），所述线圈组件（3）的顶部设置有垫块（306），其特征在于，包括：所述垫块（306）的底部设置有第一温度传感器（307），所述主框架（1）的后侧设置有散热机构（2），所述散热机构（2）包括：安装架（202）、支撑板（203）和三组散热组件（201），所述散热组件（201）包括：油冷管道（20103）、连接管道（20104）、安装筒（20101）、扇叶（20107）和驱动电机（20106），所述主框架（1）的前后两侧底部均固定安装有下夹件（10），所述下夹件（10）的底部固定安装有支撑框（11），所述支撑框（11）的底部设置有底座（4），所述底座（4）与支撑框（11）之间设置有连接组件（5）。

2.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述安装筒（20101）内固定安装有横梁（20105），所述驱动电机（20106）固定安装在横梁（20105）的后侧，所述扇叶（20107）固定安装在驱动电机（20106）的输出轴上，所述连接管道（20104）固定安装在安装筒（20101）内，所述油冷管道（20103）套接在线圈组件（3）的外侧，所述油冷管道（20103）的一端与连接管道（20104）连通，所述安装筒（20101）的顶部设置有油泵（20102），所述油冷管道（20103）的另一端与油泵（20102）的出油口连通。

3.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述主框架（1）的顶部设置有控制器（8）、信号发射器（9）和第二温度传感器（7），所述控制器（8）与信号发射器（9）、第二温度传感器（7）、第一温度传感器（307）、油泵（20102）和驱动电机（20106）信号连接。

4.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述连接组件（5）包括：连接板（501）、锁定盘（504）、连接柱（505）、偏心轮（507）、缓冲垫（503）和触控按钮（508），所述缓冲垫（503）固定安装在连接板（501）的顶部，所述缓冲垫（503）的顶部固定安装在支撑框（11）的内部，所述连接板（501）的底部开设有凹槽，所述凹槽的两侧内壁上均开设有弧形槽（50101），所述锁定盘（504）的左右两侧分别活动卡接在对应的弧形槽（50101）内，所述锁定盘（504）的前后两侧均开设有缺口槽，所述连接柱（505）的顶端与锁定盘（504）固定连接，所述连接柱（505）的底端与偏心轮（507）固定连接，所述连接柱（505）的外侧设置有连接弹簧（506），所述连接弹簧（506）的顶端连接在底座（4）的内部，所述触控按钮（508）设置在偏心轮（507）的一侧，所述触控按钮（508）的另一侧固定安装有安装柱（509），所述安装柱（509）的另一端固定安装在底座（4）的侧壁上，所述底座（4）的顶部固定安装有定位销（502），所述定位销（502）活动插接在连接板（501）的内部。

5.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述线圈组件（3）的顶部连接有短接线（303），所述主框架（1）的前后两侧顶部均固定安装有上夹件（6），所述上夹件（6）的一侧固定安装有低压连接件（305），所述低压连接件（305）的另一端连接有绝缘子（304），所述短接线（303）的另一端连接在绝缘子（304）的另一端，相邻的两个线圈组件（3）之间连接有连接线（301），位于左右两侧的线圈组件（3）之间连接有长接线（302）。

6.根据权利要求4所述的干式变压器，其特征在于，所述连接柱（505）转动安装在底座（4）的内部，所述连接柱（505）的外侧设置有台阶面，所述台阶面活动抵接在底座（4）的顶部内壁上。

7.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述主框架（1）包括：两个轭柱和三个绕线柱，所述绕线柱的两端分别与对应的轭柱固定连接，所述线圈组件（3）包括高压线圈、低压线圈和绝缘筒，绝缘筒设置在高压线圈和低压线圈之间，低压线圈绕设在对应的绕线柱的外侧，所述安装筒（20101）固定安装在安装架（202）的顶部，所述支撑板（203）固定安装在安装架（202）的底部，所述支撑板（203）的底部与支撑框（11）固定连接。