CN1246866C - 组合式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器技术领域。现有技术中组合式变压器占地面积大，占据空间大；或完全埋入地下，不便于进行经常的运行操作和维护，大容量变压器散热困难，部分器件防水难，总体建造费用大的问题。本发明包括变压器箱，变压器，低压隔仓，高压隔仓，低压隔仓设置在变压器箱的上面，高压隔仓设置在变压器箱的侧面，变压器箱侧面设有底部散热器，并利用热管技术制造顶部散热器。使用时，将防水并适合地下运行的下层部分置于地坑中，需要经常操作维护和散热的上层部分露出地面，在满足容易散热，防水可靠，操作维护方便前提下，减小组合式变压器地表占地面积，达到美化环境的目的。

Description

组合式变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别是包括有变压器箱、位于变压器箱中的变压器、低压隔仓、高压隔仓和散热器的组合式变压器。

背景技术

组合式变压器是中国机械工业行业标准JB/T 10217-2000《组合式变压器》的术语，因为这一产品的技术主要出自美国，组合式变压器通常被称为美式箱变。

在美国国家标准ANSI/IEEE C57.12.26中，组合式变压器被称为“Three Phases Compartment-Type Pad-Mounted Transformers”，即“三相隔仓型平台安装式变压器”。在上述标准中，在中国专利如“新型组合式变压器(专利号00217238.0)”中，在美国GE公司和上海置信公司等产品样本中，组合式变压器典型结构如图1所示，主要包括变压器箱、高压负荷开关、保护熔断器、散热器、高压隔仓和低压隔仓等部件，其结构特征为：

1、变压器箱、高压隔仓、低压隔仓、散热器为平面紧凑布置在平台底座上。

2、变压器、高压负荷开关、保护熔断器、高低压连线及变压器油等设置在变压器箱内。

3、低压隔仓底部有进线低压电缆与变压器箱中的变压器输出端相连。

4、高压隔仓底部有进线高压电缆与变压器箱中的变压器输入端相连。

5、散热器位于变压器箱的侧壁。

6、仪器仪表、电缆插头、熔断器座、辅助设备等位于高压隔仓或低压隔仓内。

图2示变压器箱、高压隔仓、低压隔仓三者关系的平面品字形布置和主电路图，还有图3示平面目字形布置或其它的平面布置。

随着城市环境美化要求的提高，人们希望减少组合式变压器占地面积，上述结构特征的美式箱变存在如下不足：

1、占地面积大。如图1、2、3所示平面布置的组合式变压器，在地面上安装时，由于变压器箱、高压隔仓、低压隔仓、散热器呈平面排布，占地面积为四者之和。

2、若将组合式变压器完全埋入地下，则不方便设备操作维护，仪器仪表等辅助设备防水要求高，大容量变压器散热困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合地下运行的部分置于地面以下，露出地面部分占地面积小、散热容易、操作维护方便的组合式变压器。

为实现本发明的目的，所述的组合式变压器，包括变压器箱，设置在变压器箱中的变压器，低压隔仓，高压隔仓，其结构特点是所述的低压隔仓设置在变压器箱的上面，高压隔仓设置在变压器箱的侧面。变压器箱上面设有顶部散热器，或设有分体安装的顶部散热器；变压器箱侧面设有底部散热器。这样，体积大的变压器箱、少操作的高压隔仓和底部散热器成为下层部分，经常操作维护及防水要求高的低压隔仓和顶部散热器成为上层部分。使用时，下层部分置于地面以下，露出地面的上层部分占地面积较原平面布置的组合式变压器占地面积减少60～70％。

本发明所述的组合式变压器，所述的顶部散热器设有通至变压器箱的热管，热管上端设有散热片，热管将变压器箱的热量传递至散热片，由散热片散发到空气中。所述的底部散热器可为常规变压器油散热器。由于采用了热管技术的顶部散热器，同时设有常规变压器油的底部散热器；伸至变压器箱内或箱侧的热管，将变压器箱的热量传导至地面上的顶部散热器，且地面上通风良好，可大幅度增加变压器的散热能力。所采用的热管具有可靠性高、寿命长、.传热容量大、体积小的优点。对不同容量的变压器，当顶部散热器或底部散热器散热能力足够时，可只含其一。

本发明所述的组合式变压器，所述的变压器箱内含变压器油、保护熔断器、高压负荷开关、分接开关，所述的低压隔仓内设有低压出线端，所述的高压隔仓内设有高压电缆插座。所述的保护熔断器的插座、高压负荷开关的操作手柄、分接开关的调节手柄设置在低压隔仓或高压内隔仓。所述的低压隔仓内面设有隔热层。所述的低压隔仓内设有低压开关，油温表，油位计。所述的高压电缆插座为上下插拔结构。安装使用时，只要在地面下建造一个地坑，将组合式变压器的变压器箱等下层部分置于其中，低压隔仓等上层部分露出地面，地坑口设有地坑盖；打开地坑盖板，可对组合式变压器进行安装、电缆连接和部分设备操作维护。若地下层的变压器出现故障时，与原来组合式变压器相似，采用整体更换方式，仍可快捷维修，保障供电。

本发明在适应运行维护、满足现场安装需求、不增加造价的前提下，采用上下层布置结构，将下层部分置于地面之下，最大限度、最优化地减少组合式变压器地表占地面积，从而达到美化环境的目的。

附图说明

附图的图面说明如下：

图1为现有组合式变压器的典型结构图。

图2为图1中组合式变压器的平面品字形布置及主电路图。

图3为图1中组合式变压器的平面目字形布置及主电路图。

图4为本发明组合式变压器的一种立体结构布置图。

图5为本发明组合式变压器的另一种立体结构布置图。

图6为顶部热管散热器结构图。

图7为插座、操作手柄、调节手柄在低压隔仓内部结构图。

图8为插座、操作手柄、调节手柄在高压隔仓内部结构图。

图9为本发明组合式变压器安装在地坑中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明组合式变压器的具体实施例作进一步详述。

参见图4、5、6、7、8，本发明组合式变压器包括变压器箱1，低压隔仓2，高压隔仓3，顶部散热器4，底部散热器5，平台底座6，变压器13，变压器油14，保护熔断器15，高压负荷开关16，分接开关17，保护熔断器15的插座24，高压负荷开关16的操作手柄25，分接开关17的调节手柄26，低压出线端20，高压电缆插座27。

所述的顶部散热器4设置在变压器箱1的上方(图4)，在此，顶部散热器4也可与变压器箱1采用分体安装的结构(图5)。顶部散热器4包括热管7和散热片10。该顶部散热器4可以有多种布置形式，热管7和散热片10设置在低压隔仓2的一个侧面或三个侧面，也可设置在低压隔仓2的顶面。顶部散热器4为通至变压器箱1的热管7，所述的热管7上设有散热片10，增加热管7的散热效果。

热管7由钢管制成，散热片10为钢板或铝板，热管7与散热片10焊接在一起，热管7下段可插入变压器箱1中，与变压器油14接触，增强热管7的吸热效果。热管7也可以焊接在变压器箱1的侧边，这样可减少热管对变压器箱1内设备的影响。热管7将变压器箱1中的热量经热管空腔11内介质传递至散热片10，由散热片将热量散发到地面空气中，解决因变压器箱1置于地面下发热的问题。底部散热器5为常规变压器油散热器。

变压器箱1内充满变压器油14，不但变压器13浸在油中，而且保护熔断器15、高压负荷开关16、分接开关17也浸在油中，充分利用变压器油相互绝缘。

所述的保护熔断器15的插座24、高压负荷开关16的操作手柄25、分接开关17的调节手柄26设置在低压隔仓2内(图7)。便于在低压隔仓2内对组合式变压器进行操作。

为了减小上层部件体积，所述的保护熔断器15的插座24、高压负荷开关16的操作手柄25、分接开关17的调节手柄26也可设置在高压隔仓3内(图8)。操作时，需要下入地坑，在地坑的周边进行工作。

所述的低压出线端20位于低压隔仓2内，高压电缆插座27位于高压隔仓3内。

所述的低压隔仓2与变压器箱1或散热片10之间设有隔热层30，防止变压器箱1或散热片10的热量传至低压隔仓2中。

所述的变压器箱1侧边设有底部散热器5，增加变压器箱1的散热效果，使其产生的热量传至地坑中，再由地坑周边向上排出。

所述的低压隔仓2侧边设有门8，便于打开进入低压隔仓2进行操作。在门8下设有地下电缆进线口9，便于低压电缆的进线。

所述的低压隔仓2内设有低压开关21，油温表22，油位计23，便于掌握和控制运行状况。

如图7中所示，所述的变压器箱1包括钢板焊接的密封箱体12，箱体12内含变压器13，变压器油14、保护熔断器15、高压负荷开关16、分接开关17。箱体12外侧装有压力释放发18，这些零件的选用与安装同常规产品；其中保护熔断器15的插座24、高压负荷开关16的操作手柄25、分接开关17的调节手柄26置于上层低压隔仓2中，方便运行操作。

图7中包括一个正视图和一个其剖视图。低压隔仓2由钢板制成箱体19，箱体19开有门8和地下电缆进线口9，变压器13的低压出线经导体引致低压出线端子20，低压出线端子20的电源经过低压开关21后，由电缆经地下电缆进线口9送出；油温表22和油位表23装于箱体19内，方便观察；油温油位探头31位于变压器油14中。高压隔仓3装有防水高压电缆插座27，电缆插座27上方设有安全防护的钢制隔板28，外侧为高压电缆进线口29。

如图8中所示，图8中包括一个正视图和一个其剖视图。另一种高压隔仓3包含保护熔断器15的插座24、高压负荷开关16的操作手柄25、分接开关17的调节手柄26；高压电缆插座27为垂直平面安装的上下插拔结构，这种结构可简化箱体12的制作，方便高压电缆安装。与如图7中不同之处在于所述的保护熔断器15的插座24、高压负荷开关16的操作手柄25、分接开关17的调节手柄26设置在高压隔仓3内。

参见图9，使用时，可在地面下建造一个地坑32，将本发明中的变压器箱1和高压隔仓3等下层部分置于该地坑32中，而将低压隔仓2等上层部份露出地面，地坑口设有地坑盖33，打开地坑盖板34，即可对本发明的组合式变压器进行安装、电缆连接和部分设备的操作维护。

按照设计原则，下层的变压器箱体、底部散热器、高压隔仓采用耐腐蚀钢板制造，并经抗腐蚀表面处理；底部散热器上面盖板可有网格通风口；高可靠性油浸变压器可实现防水和20年免维护；进线高压电缆采用全密封插拔接头，可在水下带电安全运行；高压隔仓无需密封防水，从而节约制造成本。

按照设计原则，顶部散热器和底部散热器，视散热要求不同，可仅含顶部散热器，或仅含底部散热器。若地下层的变压器出现故障时，与原来组合式变压器相似，采用整体更换方式，仍可快捷维修，保障供电。

本发明采用变压器箱、低压隔仓、高压隔仓、顶部散热器、底部散热器上下叠放的结构布置，将免维护、防水、运行中无需操作的变压器箱、高压隔仓、底部散热器半埋入地面下，而将防水要求高且需操作维护的低压隔仓和顶部散热器置于地面上，在适应运行维护、满足现场安装需求、不增加造价的前提下，最大限度、最优化地减少组合式变压器地表占地面积，从而达到美化环境的目的。

Claims (10)

1、一种组合式变压器，包括变压器箱(1)，设置在变压器箱(1)中的变压器(13)，低压隔仓(2)，高压隔仓(3)，其特征是所述的低压隔仓(2)设置在变压器箱(1)的上面，高压隔仓(3)设置在变压器箱(1)的侧面。

2、根据权利要求1所述的组合式变压器，其特征是所述的变压器箱(1)上面设有顶部散热器(4)。

3、根据权利要求1所述的组合式变压器，其特征是设有与变压器箱(1)分体安装的顶部散热器(4)。

4、根据权利要求2或3所述的组合式变压器，其特征是所述的顶部散热器(4)设有通至变压器箱(1)的热管(7)，热管(7)上设有散热片(10)。

5、根据权利要求1、2或3所述的组合式变压器，其特征是所述的变压器箱(1)侧面设有底部散热器(5)。

6、根据权利要求1、2或3所述的组合式变压器，其特征是所述的低压隔仓(2)内面设有隔热层(30)。

7、根据权利要求1、2或3所述的组合式变压器，其特征是所述的低压隔仓(2)内设有低压开关(21)，油温表(22)，油位计(23)。

8、根据权利要求1、2或3所述的组合式变压器，其特征是所述的变压器箱(1)内含变压器油(14)、保护熔断器(15)、高压负荷开关(16)、分接开关(17)，所述的低压隔仓(2)内设有低压出线端(20)，所述的高压隔仓(3)内设有高压电缆插座(27)。

9、根据权利要求6所述的组合式变压器，其特征是所述的保护熔断器(15)的插座(24)、高压负荷开关(16)的操作手柄(25)、分接开关(17)的调节手柄(26)设置在低压隔仓(2)或高压隔仓(3)。

10、根据权利要求6所述的组合式变压器，其特征是所述的高压电缆插座(27)为上下插拔结构。

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