CN217035349U - 油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油浸式变压器，其涉及变压器技术领域，包括：壳体，壳体中用于充入绝缘导热流体，壳体具有多个外壁面，部分外壁面上安装有散热片，部分外壁面上安装有循环箱体，循环箱体与外壁面形成流道，循环箱体上具有与流道的一端相连通的第一阀门、与流道的另一端相连通的第二阀门；设置在壳体中的变压单元；用于检测壳体中绝缘导热流体温度的温度检测件；能与第一阀门或第二阀门相连通的水泵；与温度检测件和水泵相电性连接的控制单元，当温度检测件检测到的壳体中绝缘导热流体温度超过预设温度时，控制单元用于控制水泵开启。本申请能够解决满足变压器散热速度下成本过高的问题。

Description

油浸式变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种油浸式变压器。

背景技术

油浸式变压器是一种依靠绝缘油作为冷却介质的变压器。变压器中的绝缘油的作用是绝缘、散热、消灭电弧。然而，在实际运行当中，变压器的负载和环境温度是不停变化的，而且变压器过载的情况也时有发生，特别是在冬季、夏季以及农忙季节等用电高峰期变压器的过载现象尤为严重。变压器过载会使变压器的绝缘能力急剧下降，最终导致变压器的寿命缩短，严重时会导致变压器直接烧毁。为此，变压器厂家专门研发出了高过载变压器。现有的高过载变压器主要通过增加变压器高、低压线圈的油道数量及增加变压器油箱体积和散热器尺寸来增加变压器的散热面积，从而使得变压器的温升等级达到F级(100K)的要求。

上述措施的缺点就是增加了油箱的外形尺寸，使得变压器的主要材料铜和铁的用量大大增加，不但变压器的制造成本增加了，也使得变压器的重量大幅增加。另外，由于受限于制造工艺，散热器的尺寸不可能无限制的增加，这就导致了变压器的温升很难再往下降，为了变压器的安全运行只能增加线圈的油道数量及铜的用量来降低温升。以上措施虽然能够满足变压器高过载的要求，但是变压器的制造成本会大大升高。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种油浸式变压器，其能够解决满足变压器散热速度下成本过高的问题。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种油浸式变压器，所述油浸式变压器包括：

壳体，所述壳体中用于充入绝缘导热流体，所述壳体具有多个外壁面，部分所述外壁面上安装有散热片，部分所述外壁面上安装有循环箱体，所述循环箱体与所述外壁面形成流道，所述循环箱体上具有与所述流道的一端相连通的第一阀门、与所述流道的另一端相连通的第二阀门；

设置在所述壳体中的变压单元；

用于检测所述壳体中绝缘导热流体温度的温度检测件；

能与所述第一阀门或所述第二阀门相连通的水泵；

与所述温度检测件和所述水泵相电性连接的控制单元，当所述温度检测件检测到的所述壳体中绝缘导热流体温度超过预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵开启。

优选地，所述壳体包括顶板、底板和连接在所述顶板和所述底板之间的多块侧板，相邻所述侧板之间密封连接，所述壳体在水平方向上的横截面呈多边形，多个所述外壁面位于所述侧板上。

优选地，所述顶板上安装有高压套管、低压套管、分接开关和用于监测所述壳体中绝缘导热流体的液位检测计。

优选地，安装有所述循环箱体的侧板为多个，安装有所述散热片的侧板为多个，安装所述散热片的侧板与安装所述循环箱体的侧板间隔分布。

优选地，一块所述侧板的外壁面上安装一个所述循环箱体，安装所述散热片的侧板与安装所述循环箱体的侧板一个间隔一个分布。

优选地，在水平方向上，安装所述散热片的侧板的边长大于安装所述循环箱体的侧板的边长。

优选地，安装在一块所述侧板上的所述散热片为多块，安装在一块所述侧板上的多个所述散热片沿着所述侧板的边长方向排列，所述散热片沿所述壳体的轴线方向延伸。

优选地，所述散热片为波纹散热片。

优选地，当所述温度检测件检测到的所述壳体中绝缘导热流体温度低于预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵关闭。

优选地，所述循环箱体的形状与所述侧板的形状相匹配，以使所述流道的在平行于所述侧板方向上的横截面与所述侧板的形状相匹配。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请通过在壳体外壁面增加循环箱体来加快油浸式变压器壳体的散热速度，这样可以使得壳体上安装的散热片的尺寸缩小及线圈油道数量的使用减少，从而达到降低油浸式变压器外形尺寸及材料用量的目的。其次，本申请利用水泵将换热介质流体通如循环箱体以大幅提高壳体的散热速度，从而提高变压器的过载能力，延长变压器的使用寿命，减少了变压器的维修成本。最后，本申请中的油浸式变压器根据温度检测件检测的所述壳体中绝缘导热流体温度来控制水泵的启动和停止，从而优化控制水泵的启停，进而可以有效降低水泵电能的消耗和变压单元的能耗。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型实施例中油浸式变压器的俯视图；

图2为本实用新型实施例中油浸式变压器的主视图；

图3为本实用新型实施例中循环箱体的主视图；

图4为本实用新型实施例中循环箱体的侧视图；

图5为本实用新型实施例中循环箱体的俯视图。

以上附图的附图标记：

1、壳体；11、顶板；12、侧板；13、底板；2、散热片；3、循环箱体；4、第一阀门；5、第二阀门；6、变压单元；7、温度检测件；8、高压套管；9、低压套管；10、分接开关；14、液位检测计。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够解决满足变压器散热速度下成本过高的问题，在本申请中提出了一种油浸式变压器，图1为本实用新型实施例中油浸式变压器的俯视图，图2为本实用新型实施例中油浸式变压器的主视图，图3为本实用新型实施例中循环箱体的主视图，图4为本实用新型实施例中循环箱体的侧视图，图5为本实用新型实施例中循环箱体的俯视图，如图1至图5所示，所述油浸式变压器可以包括：壳体1，所述壳体1中用于充入绝缘导热流体，所述壳体1具有多个外壁面，部分所述外壁面上安装有散热片2，部分所述外壁面上安装有循环箱体3，所述循环箱体3与所述外壁面形成流道，所述循环箱体3上具有与所述流道的一端相连通的第一阀门4、与所述流道的另一端相连通的第二阀门5；设置在所述壳体1中的变压单元6；用于检测所述壳体1中绝缘导热流体温度的温度检测件7；能与所述第一阀门4或所述第二阀门5相连通的水泵；与所述温度检测件7和所述水泵相电性连接的控制单元，当所述温度检测件7检测到的所述壳体1中绝缘导热流体温度超过预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵开启。

如图1所示，油浸式变压器的壳体1可以采用刚性材料制成，一般为金属材料，其不仅能够保证足够的强度，还能够具有较好的导热性，以便将壳体1内部的热量传递至散热片2和循环箱体3内。壳体1内部可以形成一个容纳腔，该壳体1内的容纳腔中可以充入绝缘导热流体。该壳体1内的容纳腔中设置有变压单元6，变压单元6与壳体1之间保持绝缘，以避免壳体1带电。变压单元6可以浸没在壳体1中的绝缘导热流体中，从而使得变压单元6在变压时产生的热量能够通过绝缘导热流体传递至壳体1上，通过壳体1向外界空气进行一定的散热，从而降低变压单元6的温度。

如图1和图2所示，所述壳体1具有多个外壁面。部分所述外壁面上安装有散热片2。散热片2可以大幅增加散热面积，变压单元6传递至壳体1上的热量能够再传递至散热片2上，通过散热片2可以快速的将热量释放至空气中。为了进一步提高散热片2的散热速率，所述散热片2可以选择波纹散热片2，在外壁面的同等安装面积下，其能够进一步增加散热片2的散热面积。

如图1和图2所示，部分所述外壁面上安装有循环箱体3，所述循环箱体3与所述外壁面形成流道。循环箱体3也可以由金属制成，这样能够保证足够的强度，还能够具有较好的导热性。所述循环箱体3上具有与所述流道的一端相连通的第一阀门4、与所述流道的另一端相连通的第二阀门5。水泵能与所述第一阀门4或所述第二阀门5相连通。当水泵与所述第一阀门4或所述第二阀门5相连通后，第一阀门4和所述第二阀门5均开启，之后，通过开启水泵能够向流道中通入换热介质流体，从而使得换热介质流体在流经流道中时，换热介质流体与壳体1进行换热，从而大幅降低壳体1的温度，进而降低壳体1内绝缘导热流体和变压单元6的温度。由于通过水泵通入流道中的换热介质流体的温度可以较低，且换热介质流体在流道中流经时，可以通过水泵的功率控制换热介质流体的流速，换热介质流体的流速越快，换热介质流体的的温度越低，换热介质流体与壳体1进行换热时单位时间内的换热量越大，其远大于通过散热片2向外进行散热时单位时间内的换热量。

在一种可行的实施方式中，油浸式变压器附近具有一个换热介质流体存储箱，第一阀门4和第二阀门5通过相应的管线与换热介质流体存储箱形成一循环管路，该循环管路上安装有水泵，通过上述方式可以将换热介质流体存储箱中的换热介质流体循环的输向循环箱体3的流道中，从而不断的对壳体1进行散热，且换热介质流体也可以重复利用。一般而言，换热介质流体可以选择比热容较大的、且容易获取的水。

如图1所示，温度检测件7用于检测所述壳体1中绝缘导热流体温度。温度检测件7可以浸没在绝缘导热流体，以便能够直接的测量到绝缘导热流体温度。一般而言，温度检测件7可以采用热电偶。控制单元则与所述温度检测件7和所述水泵相电性连接，控制单元根据温度检测件7检测到的壳体1中的绝缘导热流体温度对水泵的启停进行控制。当所述温度检测件7检测到的所述壳体1中绝缘导热流体温度超过预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵开启。当所述温度检测件7检测到的所述壳体1中绝缘导热流体温度低于预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵关闭。

当油浸式变压器运行负荷较低时，绝缘导热流体和变压单元6的温度偏低，此时，无需开启水泵。油浸式变压器仅通过所述外壁面上安装的散热片2就能够将变压单元6产生的热量释放至空气中，以避免变压单元6的温度继续升高。当油浸式变压器运行负荷较高时，绝缘导热流体和变压单元6的温度不断升高，仅靠散热片2的散热量已经无法满足变压单元6的发热量，此时，为了避免变压单元6的温度进一步升高，当所述温度检测件7检测到的所述壳体1中绝缘导热流体温度超过预设温度时，所述控制单元则控制所述水泵开启，水泵驱动换热介质流体进入循环箱体3的流道中，以带走壳体1和绝缘导热流体中的热量以对变压单元6进行降温。当绝缘导热流体和变压单元6的温度降低至预设温度以下后，所述控制单元控制所述水泵关闭。通过上述方式可以达到节约电能的目的。

当油浸式变压器长期不需要使用换热介质流体冷却时可以关闭水泵电源，拆除连接在第一阀门4或第二阀门5上的管线和水泵，打开第一阀门4或第二阀门5将循环箱体3里面的换热介质流体放干净，之后，关闭第一阀门4或第二阀门5，最后将盖板安装到第一阀门4和第二阀门5上，对阀门进行保护。

如图1所示，作为可行的，所述壳体1可以包括顶板11、底板13和连接在所述顶板11和所述底板13之间的多块侧板12。相邻所述侧板12之间密封连接，侧板12与底板13之间也是密封连接，例如通过焊接相连接。所述壳体1在水平方向上的横截面可以呈多边形，多个所述外壁面位于所述侧板12上。每一个侧板12大体呈表面平整的矩形，如此以便在侧板12上安装散热片2和循环箱体3。

如图1和图2所示，所述顶板11上可以安装有高压套管8、低压套管9、分接开关10和用于监测所述壳体1中绝缘导热流体的液位检测计14等等功能部件，这样这些功能部件的安装位置就不会影响油浸式变压器在侧板12上大量安装用于散热的散热片2和循环箱体3。

如图1和图2所示，安装有所述循环箱体3的侧板12可以为多个，安装有所述散热片2的侧板12可以为多个，安装所述散热片2的侧板12与安装所述循环箱体3的侧板12间隔分布。通过上述方式，可以使得散热片2能够对整个壳体1较为均匀的进行散热，避免壳体1局部散热较差，该局部处的绝缘导热流体和变压单元6温度偏高，从而影响变压单元6的安全运行。在一个具体的实施方式中，一块所述侧板12的外壁面上安装一个所述循环箱体3，安装所述散热片2的侧板12与安装所述循环箱体3的侧板12一个间隔一个分布。

如图1所示，由于散热片2对壳体1的散热速率远低于循环箱体3对壳体1的散热速率，因此，壳体1上需要较多面积的外壁面上安装有散热片2，因此，在水平方向上，安装所述散热片2的侧板12的边长大于安装所述循环箱体3的侧板12的边长。具体而言，安装在一块所述侧板12上的所述散热片2为多块，安装在一块所述侧板12上的多个所述散热片2沿着所述侧板12的边长方向排列，所述散热片2沿所述壳体1的轴线方向延伸。

如图1至图5所示，为了进一步提高换热介质流体流经流道时与壳体1之间的换热量，所述循环箱体3的形状与所述侧板12的形状相匹配，以使所述流道的在平行于所述侧板12方向上的横截面与所述侧板12的形状相匹配。例如，侧板12大体呈矩形，循环箱体3的形状的横截面也可以大体呈矩形，循环箱体3与所述外壁面形成流道在平行于所述侧板12方向上的横截面与所述侧板12的形状相同，也呈矩形，且整个流道在平行于所述侧板12方向上的横截面的面积基本与侧板12的侧面面积相同，或略小于侧板12的侧面面积，这样换热介质流体流经流道时，换热介质流体与壳体1的侧板12接触的换热面积能够达到最大化，在同等条件下，有利于提高换热介质流体流经流道时与壳体1之间的换热量。

作为优选地，如图2至图5所示，循环箱体3与所述外壁面形成流道沿壳体1的轴线方向延伸，即与所述流道的一端相连通的第一阀门4安装在侧板12的上端，与所述流道的另一端相连通的第二阀门5安装在侧板12的下端，这样换热介质流体流经流道时能够对壳体1的上端部分和下端部分均进行散热，保证壳体1不同高度位置均可以得到有效的散热。

本申请通过在壳体1外壁面增加循环箱体3来加快油浸式变压器壳体1的散热速度，这样可以使得壳体1上安装的散热片2的尺寸缩小及线圈油道数量的使用减少，从而达到降低油浸式变压器外形尺寸及材料用量的目的。其次，本申请利用水泵将换热介质流体通如循环箱体3以大幅提高壳体1的散热速度，从而提高变压器的过载能力，延长变压器的使用寿命，减少了变压器的维修成本。最后，本申请中的油浸式变压器根据温度检测件7检测的所述壳体1中绝缘导热流体温度来控制水泵的启动和停止，从而优化控制水泵的启停，进而可以有效降低水泵电能的消耗和变压单元6的能耗。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种油浸式变压器，其特征在于，所述油浸式变压器包括：

壳体，所述壳体中用于充入绝缘导热流体，所述壳体具有多个外壁面，部分所述外壁面上安装有散热片，部分所述外壁面上安装有循环箱体，所述循环箱体与所述外壁面形成流道，所述循环箱体上具有与所述流道的一端相连通的第一阀门、与所述流道的另一端相连通的第二阀门；

设置在所述壳体中的变压单元；

用于检测所述壳体中绝缘导热流体温度的温度检测件；

能与所述第一阀门或所述第二阀门相连通的水泵；

与所述温度检测件和所述水泵相电性连接的控制单元，当所述温度检测件检测到的所述壳体中绝缘导热流体温度超过预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵开启。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述壳体包括顶板、底板和连接在所述顶板和所述底板之间的多块侧板，相邻所述侧板之间密封连接，所述壳体在水平方向上的横截面呈多边形，多个所述外壁面位于所述侧板上。

3.根据权利要求2所述的油浸式变压器，其特征在于，所述顶板上安装有高压套管、低压套管、分接开关和用于监测所述壳体中绝缘导热流体的液位检测计。

4.根据权利要求2所述的油浸式变压器，其特征在于，安装有所述循环箱体的侧板为多个，安装有所述散热片的侧板为多个，安装所述散热片的侧板与安装所述循环箱体的侧板间隔分布。

5.根据权利要求4所述的油浸式变压器，其特征在于，一块所述侧板的外壁面上安装一个所述循环箱体，安装所述散热片的侧板与安装所述循环箱体的侧板一个间隔一个分布。

6.根据权利要求4所述的油浸式变压器，其特征在于，在水平方向上，安装所述散热片的侧板的边长大于安装所述循环箱体的侧板的边长。

7.根据权利要求4所述的油浸式变压器，其特征在于，安装在一块所述侧板上的所述散热片为多块，安装在一块所述侧板上的多个所述散热片沿着所述侧板的边长方向排列，所述散热片沿所述壳体的轴线方向延伸。

8.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述散热片为波纹散热片。

9.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，当所述温度检测件检测到的所述壳体中绝缘导热流体温度低于预设温度时，所述控制单元用于控制所述水泵关闭。

10.根据权利要求2所述的油浸式变压器，其特征在于，所述循环箱体的形状与所述侧板的形状相匹配，以使所述流道的在平行于所述侧板方向上的横截面与所述侧板的形状相匹配。

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