CN209804392U - 风冷干式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风冷干式变压器，所述风冷干式变压器包括：风道；次级线圈，所述次级线圈设置在所述风道中，所述次级线圈包括多个线包；以及PT100温度传感器，所述PT100温度传感器包括绝缘管和设置在所述绝缘管中的PT100铂热电阻，其中，所述PT100温度传感器设置成使得所述绝缘管的底部紧靠所述多个线包中的一个线包，且所述PT100铂热电阻位于所述次级线圈的顶部的上方。该风冷干式变压器可以在保证安全性的情况下有效地测量风冷干式变压器线圈的温度。

Description

风冷干式变压器

技术领域

本实用新型涉及干式变压器技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种风冷干式变压器。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。按冷却方式，变压器可以分为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器是指铁芯和线圈不浸渍在绝缘油中的变压器。干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑、机场、码头、CNC机械设备等场所。干式变压器的冷却方式分为自然空气冷却和强迫空气冷却。采用强迫空气冷却的干式变压器即为风冷干式变压器。

风冷干式变压器的温度测控是保护风冷干式变压器正常运行的重要措施和手段。为了测量风冷干式变压器的线圈温度，一般会配置PT100温度传感器。由于线圈的电压很高，PT100温度传感器的放置要求严格。目前，PT100温度传感器一般都设置成紧靠初级线圈和次级线圈之间的绝缘板。

然而，由于风冷干式变压器采用强迫空气冷却的冷却方式，而位于绝缘板上的PT100温度传感器又处于风道之中，PT100温度传感器很难读取到线圈的温度。即便能读取到的温度也仅比环境温度高出几度，无法有效地测量线圈的温度。而且，由于PT100温度传感器并不与初级线圈和次级线圈之间的绝缘板固定连接，当风道中的强迫空气风力强劲时，可能会将PT100温度传感器吹到线圈上，对PT100铂热电阻产生击穿现象，由此带来严重的安全问题。

因此，需要对现有的风冷干式变压器进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有技术中的风冷干式变压器进行改进，提供一种新型的风冷干式变压器，该风冷干式变压器可以在保证安全性的情况下有效地测量风冷干式变压器线圈的温度。

根据本实用新型的一个方面，提供一种风冷干式变压器，所述风冷干式变压器包括：风道；次级线圈，所述次级线圈设置在所述风道中，所述次级线圈包括多个线包；以及PT100温度传感器，所述PT100温度传感器包括绝缘管和设置在所述绝缘管中的PT100铂热电阻，其中，所述PT100温度传感器设置成使得所述绝缘管的底部紧靠所述多个线包中的一个线包，且所述PT100铂热电阻位于所述次级线圈的顶部的上方。

在某些可选形式中，所述PT100温度传感器的所述绝缘管沿所述风道延伸的方向设置。

在某些可选形式中，所述PT100温度传感器的所述绝缘管倚靠所述多个线包的内周缘设置。

在某些可选形式中，所述PT100温度传感器设置成使得所述绝缘管的底部紧靠所述次级线圈中沿顶部至底部方向的第二个线包。

在某些可选形式中，所述PT100温度传感器的所述绝缘管的底部设置有通孔。

在某些可选形式中，所述PT100温度传感器还包括设置在所述绝缘管中的支撑件，以支撑所述PT100铂热电阻。

在某些可选形式中，风冷干式变压器包括位于所述次级线圈上方的支架，所述PT100温度传感器安装于所述支架。

在某些可选形式中，所述PT100铂热电阻的底部距离所述绝缘管的底部为100毫米至200毫米。

在某些可选形式中，所述PT100铂热电阻的底部距离所述绝缘管的底部为150毫米。

在某些可选形式中，所述风冷干式变压器为基于级联H桥拓扑的风冷干式变压器。

本实用新型的风冷干式变压器至少包括以下优点：

1、PT100温度传感器可以有效地测量线圈的温度，PT100温度传感器测到的线圈温度更加接近于线圈的实际温度；

2、PT100温度传感器能够保证很高的安全性，避免因PT100温度传感器放置不当而引发的安全事故；

3、PT100温度传感器可以很方便地安装在风冷干式变压器中。

从以下结合附图对优选实施例的详细描述中，上述优点和其它优点和特征将变得明白易懂。

附图说明

为了更完整地理解本实用新型，现在应该参考在附图中更详细示出并且下面通过本实用新型的示例描述的实施例，其中：

图1示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器的正面结构示意图。

图2示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器的顶面结构示意图。

图3示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器的纵向截面示意图。

图4示出了图3的局部放大图。

图5示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器的PT100温度传感器的截面示意图。

具体实施方式

如本领域的普通技术人员将理解的，参照任何一个附图示出和描述的实施例的各种特征可以与一个或更多其它附图中示出的特征组合以产生没有明确示出或描述的其它实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现，可以期望与本公开内容的教导一致的对特征进行各种组合和修改。

在本说明书中，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方向的用词仅为表述方便，而非是限制性的。

图1和图2示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器1的正面结构示意图和顶面结构示意图。如图1和图2所示，在图示的实施方式中，风冷干式变压器1为基于级联H桥拓扑的风冷干式变压器。应理解，此处只是以基于级联H桥拓扑的风冷干式变压器为例进行描述，但这并不是限制性的，本实用新型实施例的风冷干式变压器也可以为其它类型的风冷干式变压器。

如图1和图2所示，在图示的实施方式中，该风冷干式变压器1包括三个单相变压器3。图3示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器1的纵向截面示意图。该纵向截面示意图为一个单相变压器的局部纵向截面示意图。由于三个单相变压器3的结构基本相同，此处仅以其中一个单相变压器为例进行描述。该单相变压器包括铁芯5、初级线圈7和次级线圈9。铁芯5、初级线圈7和次级线圈9在横向方向上由内向外依次排布。基于级联H桥拓扑的风冷干式变压器由于其移相多电平拓扑，其次级线圈9具有多线包设计。在图示的实施方式中，次级线圈9沿纵向方向包括三个线包组，即A1-A8、B1-B8和C1-C8。其中，A1-A8分别代表线包组中的八个线包，B1-B8和C1-C8亦是如此。参见图1，也可以看到每个单相变压器的次级线圈9包括三个线包组。应理解，虽然图1示出的三个线包组，每组都具有八个线包，但这并不是限制性的，例如，线包组可以具有三个至九个线包。

如图3所示，在图示的实施方式中，铁芯5与初级线圈7之间设置有第一绝缘板11，初级线圈7与次级线圈9之间设置有第二绝缘板13，次级线圈9的横向外侧设置有第三绝缘板15。第一绝缘板11、第二绝缘板13和第三绝缘板15均为圆筒状。第一绝缘板11与第三绝缘板15之间限定出风道17。初级线圈7和次级线圈9均位于风道17中。强迫空气从第一绝缘板11和第三绝缘板15的底部进入风道17，沿纵向方向由下往上吹过风道17中的初级线圈7和次级线圈9，以对初级线圈7和次级线圈9进行冷却，并从第一绝缘板11和第三绝缘板15的顶部离开风道17，进入大气环境中。应理解，风道无需局限于由第一绝缘板和第三绝缘板限定，但次级线圈是设置在风道中的。

如图3所示，在图示的实施方式中，风冷干式变压器1包括PT100温度传感器19。PT100温度传感器19为包括PT100铂热电阻21的温度传感器。PT100铂热电阻的阻值会随着温度的变化而改变。PT100铂热电阻在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。

图4示出了图3的局部放大图。图5示出了根据本实用新型实施例的风冷干式变压器的PT100温度传感器的截面示意图。如图5所示，在图示的实施方式中，PT100温度传感器19包括绝缘管23和设置在绝缘管中的PT100铂热电阻21。为了保证爬电距离，PT100铂热电阻21的底部与绝缘管23的底部有一定的距离。绝缘管例如可以由塑料管和收缩管构成，绝缘管也可以由其它材质构成。

如图4所示，在图示的实施方式中，PT100温度传感器19设置成使得绝缘管23的底部紧靠多个线包中的一个线包，且PT100铂热电阻21位于次级线圈9的顶部的上方。虽然在强迫空气的冷却作用下，距离次级线圈9的线包稍远位置处的温度会下降较多，但紧靠线包位置处的温度仍然能较好地体现线包的实际温度。而且，绝缘管23的底部处的温度与PT100铂热电阻21感应到的温度差别不大。因此，PT100温度传感器19的绝缘管23的底部紧靠线包设置，可以有效地测量线包的温度。同时，由于PT100铂热电阻21位于次级线圈9的顶部的上方，PT100铂热电阻21在横向方向上的附近位置处没有线包，保证了与线包之间的绝缘距离，确保了安全性。而且，PT100温度传感器的绝缘管伸出了次级线圈的顶部，可以在外部很方便地进行固定，从而避免PT100温度传感器底部位置发生偏离。

优选地，PT100温度传感器19设置成使得绝缘管23的底部紧靠次级线圈9中沿顶部至底部方向的第二个线包25。在一些情况下，第二个线包25相较于第一个线包27可以更好地表现线圈的温度；在一些情况下，第二个线包25相较于第三个线包29受到风道中强迫空气的影响更小，因此选择将绝缘管23的底部紧靠第二个线包25可以有效地测量线圈的温度。应理解，这样的设置不是限制性的，可以根据需要选择将绝缘管的底部紧靠次级线圈多个线包中包括第一个线包和第三个线包在内的其它线包。

如图4所示，在图示的实施方式中，PT100温度传感器19的绝缘管23沿风道17延伸的方向设置。也就是说，PT100温度传感器19的绝缘管23的延伸方向与强迫空气流动的方向一致。由此，可以减小绝缘管23的底部处至PT100铂热电阻21的下降温度。在图示的实施方式中，风道17的延伸方向为纵向，PT100温度传感器19的绝缘管23沿纵向设置。应理解，PT100温度传感器的上述设置方向不是限制性的，PT100温度传感器也可以以其它取向设置。

如图4所示，在图示的实施方式中，PT100温度传感器19的绝缘管23倚靠多个线包的内周缘31设置。由此，PT100温度传感器19的设置可以更加稳固，避免强迫空气将PT100温度传感器19吹到偏离原始设置的位置。应理解，当次级线圈9的线包如图4所示那样沿纵向整齐排布时，PT100温度传感器19沿纵向设置，即可以倚靠多个线包的内周缘31。

如图5所示，在图示的实施方式中，PT100温度传感器19的绝缘管23的底部设置有通孔33。由此，绝缘管23底部紧靠的线包的温度可以更好地由绝缘管23的底部传递到PT100铂热电阻21，使得PT100铂热电阻21可以更有效地测量线包的温度。在图示的实施方式中，PT100温度传感器19还包括设置在绝缘管中的支撑件35，以支撑PT100铂热电阻21。该支撑件35可以采用塑料材质。该支撑件35由绝缘管23的底部延伸到PT100铂热电阻21的底部，使得PT100铂热电阻21可以更稳固地设置在绝缘管23中。应理解，在一些实施方式中，也可以不设置该支撑件。

在一些实施方式中，PT100温度传感器19安装于次级线圈9上方的支架(未示出)。由于次级线圈9上方通常会有一定的空间，因此将PT100温度传感器19安装于次级线圈9上方的支架，安装较为方便。此外，支架上还可以设置紧固件等部件以将PT100温度传感器19紧固到支架上。PT100温度传感器的具体安装方式可以根据需要进行选择，故不再赘述。

上文提到的PT100铂热电阻21的底部与绝缘管23的底部有一定的距离，该距离例如可以为100毫米至200毫米。优选的，PT100铂热电阻21的底部距离绝缘管23的底部为150毫米。应理解，该距离并不是限制性的，可以根据实际需要进行选择，只要能够保证安全的爬电距离以及PT100铂热电阻位于次级线圈的顶部的上方即可。

通过本实用新型对风冷干式变压器中PT100温度传感器的位置的布置，使得PT100温度传感器可以有效地测量线圈的温度，PT100温度传感器测到的线圈温度更加接近于线圈的实际温度。而且，PT100温度传感器具有足够的爬电距离和绝缘距离，能够保证很高的安全性，避免因PT100温度传感器放置不当而引发的安全事故。此外，PT100温度传感器可以很方便地安装在风冷干式变压器中。

应理解，为了能够得到线圈的实际温度，本领域技术人员可以对PT100温度传感器所测得温度进行修正。相较于现有的PT100温度传感器测到的线圈温度仅比环境温度高几度的情况，根据本实用新型的风冷干式变压器中的PT100温度传感器测得的温度更加接近于线圈的实际温度，则在该测得温度的基础上修正得到的温度将更加接近于线圈的实际温度，有利于风冷干式变压器的温度控制。

本领域技术人员将从这样的讨论中以及从附图和权利要求中容易认识到，在不脱离由以下权利要求定义的本实用新型的真实精神和合理范围的情况下，可以在其中进行各种改变、修改和变化。

Claims (10)

1.一种风冷干式变压器，其特征在于，所述风冷干式变压器包括：

风道；

次级线圈，所述次级线圈设置在所述风道中，所述次级线圈包括多个线包；以及

PT100温度传感器，所述PT100温度传感器包括绝缘管和设置在所述绝缘管中的PT100铂热电阻，

其中，所述PT100温度传感器设置成使得所述绝缘管的底部紧靠所述多个线包中的一个线包，且所述PT100铂热电阻位于所述次级线圈的顶部的上方。

2.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100温度传感器的所述绝缘管沿所述风道延伸的方向设置。

3.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100温度传感器的所述绝缘管倚靠所述多个线包的内周缘设置。

4.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100温度传感器设置成使得所述绝缘管的底部紧靠所述次级线圈中沿顶部至底部方向的第二个线包。

5.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100温度传感器的所述绝缘管的底部设置有通孔。

6.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100温度传感器还包括设置在所述绝缘管中的支撑件，以支撑所述PT100铂热电阻。

7.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，风冷干式变压器包括位于所述次级线圈上方的支架，所述PT100温度传感器安装于所述支架。

8.如权利要求1所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100铂热电阻的底部距离所述绝缘管的底部为100毫米至200毫米。

9.如权利要求8所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述PT100铂热电阻的底部距离所述绝缘管的底部为150毫米。

10.如权利要求1-9中任一项所述的风冷干式变压器，其特征在于，所述风冷干式变压器为基于级联H桥拓扑的风冷干式变压器。