CN217822312U - 一种高能效节能型油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高能效节能型油浸式变压器，它解决了油循环所需功耗较大等问题，其包括由铁芯以及绕组缠绕而成的变压器主体，变压器主体安装在油箱内部，油箱上端安装有主油柜，油箱下端安装有埋设于地面下方的副油柜，主油柜与过滤机构以及被动散热机构依次连通，被动散热机构通过循环机构与副油柜连接，油箱连接有主动散热机构且主动散热机构安装在变压器主体上端，油箱内部安装有温度传感器。本实用新型具有冷却效果好、有效降低油循环散热时电路功耗较大等优点。

Description

一种高能效节能型油浸式变压器

技术领域

本实用新型属于油浸式变压器技术领域，具体涉及一种高能效节能型油浸式变压器。

背景技术

油浸变压器是一种结构更合理、性能更优良的新型高性能变压器。油浸式变压器以油作为变压器主要绝缘手段，并依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。变压器的主要部件有铁芯，绕组，油箱，油枕，呼吸器，防爆管，散热器，绝缘套管，分接开关，气体继电器，温度计，净油器等。现有的油浸式变压器通常采用油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环三种冷却方式。其中强迫油循环具有较高的散热效率，但其额外增加了变压器的功耗，提高了电路负荷。除此之外，常规的油浸变压器缺乏相应的温控机构，无法灵活调整设备温度。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种节能散热的油浸式变压器[202022007991.X]，其包括壳体，壳体内部中间位置设有变压器本体，变压器本体底部设有为一体结构的支撑柱，支撑柱下方设有通过焊接固定相连的固定底板，变压器本体通过固定底板上的固定螺栓与壳体相连，变压器本体两端设有用于为壳体提供将热的制冷压缩机，壳体内壁顶部设有用于为壳体通风的通风仓，通风仓底部设有用于测量壳体内部的温度的温度传感器，通风仓左侧设有控制仓，控制仓内设有与终端控制器网络连接的控制器，温度传感器与控制器通过电性相连。

上述方案在一定程度上解决了变压器内部温控的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如采用油循环时额外增加了电路负荷等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，有效降低油循环散热所需功耗的高能效节能型油浸式变压器。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本高能效节能型油浸式变压器，包括由铁芯以及绕组缠绕而成的变压器主体，变压器主体安装在油箱内部，油箱上端安装有主油柜，油箱下端安装有埋设于地面下方的副油柜，主油柜与过滤机构以及被动散热机构依次连通，被动散热机构通过循环机构与副油柜连接，油箱连接有主动散热机构且主动散热机构安装在变压器主体上端，油箱内部安装有温度传感器。循环机构带动油液在被动散热机构与油箱之间循环流动，常规状态下由被动散热机构进行热量散失，温度过高时主动散热机构启动加快热量散失，其中副油柜埋设在地面下方，用于预先封存主动散热机构和/或被动散热机构降温后的油液，在电路负荷较大时释放对变形快速降温，降低对电路的负荷。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，被动散热机构包括安装在油箱背部的散热挡板，散热挡板外侧安装有挡网，散热挡板内部设置有散热腔体，散热腔体上端安装有喷雾嘴，散热腔体内部安装有散热翅片，散热翅片成对布置在喷雾嘴下方且延伸至散热挡板外部，散热翅片相对水平面倾斜布置。被动散热机构将油液雾化均匀分散至散热翅片上，增大油液散热面积，提高其散热效率。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，主动散热机构包括安装在油箱上端的散热盖板，散热盖板具有延伸至变压器主体上端的散热箱体，散热箱体内部安装有散热风机，散热箱体外侧连接有盘绕布置的散热管路，散热管路外侧设置有散热凸筋。散热盖板通过在散热管路内注风，将油箱内部热量直接导出，同时主动散热机构布置在油箱上端，油液热量集中至变压器主体上端直接导出。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，散热箱体的进风口和出风口朝上且具有向上凸起的防水圈，防水圈上端由防水盖板封闭，防水盖板与防水圈之间留有空隙。进风口和出风口隐藏布置且配备防水结构，保证主动散热机构内部通风顺畅。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，过滤机构包括安装在油箱外侧的过滤罐体，过滤罐体上下两端分别设置有层叠布置的过滤网，过滤罐体中心填充有多孔材质的过滤芯。过滤机构将油液中杂质以及油箱内部脱落物滤除，保证油液在管路内正常传输。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，循环机构包括安装在油箱外侧的油泵，油泵通过循环管路与被动散热机构和副油柜连通，循环管路上配备有泄压阀。油泵启动将油箱内部油液抽入循环管路，依次流经过滤机构和被动散热机构，当内部温度过高时由泄压阀进行应急泄压，保证变压器工作安全性。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，主油柜呈圆筒状，主油柜通过支撑架安装在油箱上端，主油柜通过注油管路与油箱连通，注油管路通过分油管路与被动散热机构连通，注油管路与分油管路交接处设置有三通阀。主油柜用于补充油箱内部油液，同时当油箱内部压力过大时与循环机构配备实现缓冲。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，油箱下端设置有安装底板，安装底板周围设置有安装固定座，副油柜呈扁平结构且安装在安装底板下端。安装底板与地面贴合并由安装固定座实现固定，安装底板对下方的副油柜起到较好的保护作用。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，油箱内侧设置有若干层叠布置的支撑框体，支撑框体上开有通孔，支撑框体沿变压器主体周向布置且与油箱内侧卡接固定。支撑框体保证变压器主体安装稳定性，保持变压器主体与油箱隔离。

在上述的一种高能效节能型油浸式变压器中，油箱上端安装有换油口以及观察口。通过换油口对油箱内部油液进行替换或者加注，常规状态下观察口由玻璃板封闭并设置有盖板避免外部光线直射。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：变压器主体通过主动以及被动散热将部分冷却油液预存至副油柜内并通过地面进一步散热，主动释放油液至油箱内，降低对电路的负荷；油液通过循环机构实现被动散热，并由泄压阀防止内部油路过载；副油柜隐藏式安装在安装底板下端，具有较好的保护效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的另一个视角的结构示意图；

图3是本实用新型的结构剖视图；

图4是本实用新型的主动散热机构的结构示意图；

图5是本实用新型的被动散热机构的结构示意图；

图6是本实用新型的过滤机构的结构示意图；

图7是本实用新型的循环机构的结构示意图；

图中，变压器主体1、油箱2、安装底板21、安装固定座22、支撑框体23、换油口24、观察口25、主油柜3、支撑架31、注油管路32、分油管路33、三通阀34、副油柜4、过滤机构5、过滤罐体51、过滤网52、过滤芯53、被动散热机构6、散热挡板61、挡网62、散热腔体63、喷雾嘴64、散热翅片65、循环机构7、油泵71、循环管路72、泄压阀73、主动散热机构8、散热盖板81、散热箱体82、散热风机83、散热管路84、散热凸筋85、防水圈86、防水盖板87。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-2所示，一种高能效节能型油浸式变压器，包括由铁芯以及绕组缠绕而成的变压器主体1，变压器主体1安装在油箱2内部，油箱2上端安装有主油柜3，油箱2下端安装有埋设于地面下方的副油柜4，主油柜3与过滤机构5以及被动散热机构6依次连通，被动散热机构6通过循环机构7与副油柜4连接，油箱2连接有主动散热机构8且主动散热机构8安装在变压器主体1上端，油箱2内部安装有温度传感器。常规状态变压器主体1内部热量通过布置在油箱2外侧的散热片散失，当内部温度超过阀值时循环机构7启动将油液导入被动散热机构6后进行冷却，之后导入副油柜4从油箱2底部输入，变压器主体1上端油液导入主动散热机构8内强制散热。在电路处于低负荷时循环机构7将冷却油液封存至油箱2下端的副油柜4内，在电路处于高负荷时副油柜4内的油液导入油箱2内部，同时主动散热机构8和被动散热机构6处于关闭状态，降低变压器整体功耗。

如图6所示，被动散热机构6包括安装在油箱2背部的散热挡板61，散热挡板61外侧安装有挡网62，散热挡板61内部设置有散热腔体63，散热腔体63上端安装有喷雾嘴64，散热腔体63内部安装有散热翅片65，散热翅片65成对布置在喷雾嘴64下方且延伸至散热挡板61外部，散热翅片65相对水平面倾斜布置。散热挡板61设置在油箱2背部避免外部光照直射，内部的散热腔体63与循环机构7连通，喷雾嘴64将油液雾化并均匀喷射至散热翅片65外表面，成对布置的散热翅片65将凝结的油液重新集中后导流。

如图4所示，主动散热机构8包括安装在油箱2上端的散热盖板81，散热盖板81具有延伸至变压器主体1上端的散热箱体82，散热箱体82内部安装有散热风机83，散热箱体82外侧连接有盘绕布置的散热管路84，散热管路84外侧设置有散热凸筋85。变压器主体1上端的散热箱体82与散热风机83配合将空气导入散热管路84，同时散热管路84直接浸入油液，外侧的散热管路84进一步增大散热管路84与油液接触面积，同时为散热管路84提供支撑结构。

进一步地，散热箱体82的进风口和出风口朝上且具有向上凸起的防水圈86，防水圈86上端由防水盖板87封闭，防水盖板87与防水圈86之间留有空隙。防水圈86沿散热箱体82的进风口和出风口周向环绕布置，防水盖板87与防水圈86的间隙处设置有滤网进行防护。

如图6所示，过滤机构5包括安装在油箱2外侧的过滤罐体51，过滤罐体51上下两端分别设置有层叠布置的过滤网52，过滤罐体51中心填充有多孔材质的过滤芯53。过滤罐体51竖直设置，油液依次通过过滤网52和过滤芯53，常用的过滤芯53为陶瓷滤芯。

如图7所示，循环机构7包括安装在油箱2外侧的油泵71，油泵71通过循环管路72与被动散热机构6和副油柜4连通，循环管路72上配备有泄压阀73。油泵71以及温度传感器与控制箱体连接，由油泵71为循环管路72提供压力，同时循环管路72内置压力传感器，与泄压阀73配合保持循环管路72内部压力恒定。

同时，主油柜3呈圆筒状，主油柜3通过支撑架31安装在油箱2上端，主油柜3通过注油管路32与油箱2连通，注油管路32通过分油管路33与被动散热机构6连通，注油管路32与分油管路33交接处设置有三通阀34。主油柜3通常采用双层结构保证密封防护效果，注油管路32用于补充油箱2内部油液，部分油液通过分油管路33直接导入被动散热机构6进行冷却处理并由副油柜4封存，油箱2与副油柜4之间设置有通断阀。

由图1-3可观察到，油箱2下端设置有安装底板21，安装底板21周围设置有安装固定座22，副油柜4呈扁平结构且安装在安装底板21下端。安装底板21与油箱2底部焊接固定，同时安装底板21通过螺纹件与地面安装固定。

在附图3中，油箱2内侧设置有若干层叠布置的支撑框体23，支撑框体23上开有通孔，支撑框体23沿变压器主体1周向布置且与油箱2内侧卡接固定。支撑框体23固定在油箱2和支撑框体23之间，表面通孔供油液流动实现热量交换。

优选地，油箱2上端安装有换油口24以及观察口25。油箱2上端的换油口24通过外部注油管理进行注液，或者朝向主油柜3内进行油液加注，观察口25由玻璃板封闭，之后螺纹安装有密封盖对观察口25进行遮挡。

综上所述，本实施例的原理在于：油箱2内部油液通过循环机构传导至被动散热机构6冷却后导入油箱2下端的副油柜4封存，主动散热机构8启动加快油箱2内部油液冷却，当电路负荷过大时主动散热机构8以及被动散热机构6降低功率或者关闭，副油柜4封存的油液导入油箱2进行快速降温。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了变压器主体1、油箱2、安装底板21、安装固定座22、支撑框体23、换油口24、观察口25、主油柜3、支撑架31、注油管路32、分油管路33、三通阀34、副油柜4、过滤机构5、过滤罐体51、过滤网52、过滤芯53、被动散热机构6、散热挡板61、挡网62、散热腔体63、喷雾嘴64、散热翅片65、循环机构7、油泵71、循环管路72、泄压阀73、主动散热机构8、散热盖板81、散热箱体82、散热风机83、散热管路84、散热凸筋85、防水圈86、防水盖板87等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种高能效节能型油浸式变压器，包括由铁芯以及绕组缠绕而成的变压器主体(1)，所述的变压器主体(1)安装在油箱(2)内部，所述的油箱(2)上端安装有主油柜(3)，其特征在于，所述的油箱(2)下端安装有埋设于地面下方的副油柜(4)，所述的主油柜(3)与过滤机构(5)以及被动散热机构(6)依次连通，所述的被动散热机构(6)通过循环机构(7)与副油柜(4)连接，所述的油箱(2)连接有主动散热机构(8)且所述的主动散热机构(8)安装在变压器主体(1)上端，所述的油箱(2)内部安装有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的被动散热机构(6)包括安装在油箱(2)背部的散热挡板(61)，所述的散热挡板(61)外侧安装有挡网(62)，所述的散热挡板(61)内部设置有散热腔体(63)，所述的散热腔体(63)上端安装有喷雾嘴(64)，所述的散热腔体(63)内部安装有散热翅片(65)，所述的散热翅片(65)成对布置在喷雾嘴(64)下方且延伸至散热挡板(61)外部，所述的散热翅片(65)相对水平面倾斜布置。

3.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的主动散热机构(8)包括安装在油箱(2)上端的散热盖板(81)，所述的散热盖板(81)具有延伸至变压器主体(1)上端的散热箱体(82)，所述的散热箱体(82)内部安装有散热风机(83)，所述的散热箱体(82)外侧连接有盘绕布置的散热管路(84)，所述的散热管路(84)外侧设置有散热凸筋(85)。

4.根据权利要求3所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的散热箱体(82)的进风口和出风口朝上且具有向上凸起的防水圈(86)，所述的防水圈(86)上端由防水盖板(87)封闭，所述的防水盖板(87)与防水圈(86)之间留有空隙。

5.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的过滤机构(5)包括安装在油箱(2)外侧的过滤罐体(51)，所述的过滤罐体(51)上下两端分别设置有层叠布置的过滤网(52)，所述的过滤罐体(51)中心填充有多孔材质的过滤芯(53)。

6.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的循环机构(7)包括安装在油箱(2)外侧的油泵(71)，所述的油泵(71)通过循环管路(72)与被动散热机构(6)和副油柜(4)连通，所述的循环管路(72)上配备有泄压阀(73)。

7.根据权利要求6所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的主油柜(3)呈圆筒状，所述的主油柜(3)通过支撑架(31)安装在油箱(2)上端，所述的主油柜(3)通过注油管路(32)与油箱(2)连通，所述的注油管路(32)通过分油管路(33)与被动散热机构(6)连通，所述的注油管路(32)与分油管路(33)交接处设置有三通阀(34)。

8.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的油箱(2)下端设置有安装底板(21)，所述的安装底板(21)周围设置有安装固定座(22)，所述的副油柜(4)呈扁平结构且安装在安装底板(21)下端。

9.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的油箱(2)内侧设置有若干层叠布置的支撑框体(23)，所述的支撑框体(23)上开有通孔，所述的支撑框体(23)沿变压器主体(1)周向布置且与油箱(2)内侧卡接固定。

10.根据权利要求1所述的一种高能效节能型油浸式变压器，其特征在于，所述的油箱(2)上端安装有换油口(24)以及观察口(25)。

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