CN2891235Y - 一种腔式水冷变压器 - Google Patents

Abstract

一种腔式水冷变压器，包括变压器主体，变压器主体由纳米铁芯、原边绕组、副边铜壳组成，其特征在于还包括腔式水冷装置，该腔式水冷装置穿置在变压器主体中及包覆在变压器主体周围；所述的腔式水冷装置上设有进水管、出水管。本实用新型针对现有技术，提供了一种高效率、大功率、结构简单、易制作、寿命长、成本低、无污染、冷却效果好的腔式水冷变压器。

Description

一种腔式水冷变压器

【技术领域】

本实用新型涉及一种腔式水冷变压器。

【背景技术】

电力变压器在运行过程中，因铁损、涡流、磁滞和铜损的存在，会引起变压器温度的升高，因此，必须配备专门的冷却系统才能使变压器顺利散发工作时产生的热量，否则会带来灾难性的后果。目前，大中型电力变压器的冷却系统一般都采用风冷系统，这种冷却系统分为自然风冷系统和强制循环式冷却系统，前者冷却效果较差，在环境温度高或无自然风时，变压器的温升较高，负载能力将大为降低，若此时负载较大或过载运行，不仅电能消耗大大增加，甚至会烧毁变压器；后者冷却效果较好，但由于冷却风机的控制方式大多采用接触器、继电器、开关等控制及执行元器件来实现控制，而元器件一般都设置在固定于散热器上的接线盒内，因而处于因冷却风机的运行而产生的强振动的环境下，还处于因变压器运行而产生的强磁场的环境下，并处于油污和灰尘以及较高温度的场合，因此常出现因损坏而无法维修或维修困难的现象，造成厂家和客户的烦恼。

为了解决上述问题，本实用新型进行了有益的改进。

【实用新型内容】

本实用新型针对现有技术提供了一种高效率、大功率、结构简单、易制作、寿命长、成本低、无污染、冷却效果好的腔式水冷变压器。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种腔式水冷变压器，包括变压器主体，变压器主体由纳米铁芯、原边绕组、副边铜壳组成，其特征在于还包括腔式水冷装置，该腔式水冷装置穿置在变压器主体中及包覆在变压器主体周围；所述的腔式水冷装置上设有进水管、出水管；

如上所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述的腔式水冷装置由水腔、环形水腔构成，水腔穿置在变压器主体中心的中心孔内，环形水腔包覆在变压器主体周围，水腔与环形水腔通过通水孔相连通；

如上所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述的原边绕组绕制在纳米铁芯上，原边绕组由副边铜壳密封，在原边绕组与副边铜壳的连接处设有一绝缘导热层，该绝缘导热层由高导热绝缘材料制成；

如上所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述副边铜壳的底端设有两个副边输出端及中心抽头，而在原边绕组的侧面则连接有原边输入端和原边输出端；

如上所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述的进水管设置在水腔上，出水管设置在环形水腔上；

如上所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述水腔为一圆柱体。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：

1、本实用新型结构新颖合理，热交换效率高，降温效果好，寿命长，有效的解决了抗污染问题；对于使用本实用新型的设备(如高频开关电源)，将在性能改善，提高环境适应性，降低故障率，提高可靠性等方面产生重要作用。

2、腔式水冷装置具有通水体积大，内部不容易堵塞。

3、腔式水冷装置对水的要求不高，一般采用自来水或井水即可。

4、变压器运行时，热量会直接由腔式水冷装置内的冷却水带走，使温升一直保持于15℃-20℃之间。

5、变压器的铁芯由于采用纳米晶制成，具有纳米晶的综合磁性能，同时纳米晶材料具备了硅钢、坡莫合金、铁氧体的优点，即高磁感：饱和磁感Bs＝1.2T，是坡莫合金的一倍，铁氧体的2.5倍，铁芯功率密度大，可以达到17～20kW/kg；

高磁导率：静态初始导磁率μ0可高达12～14万，与坡莫合金相当；用于功率变压器铁芯的磁导率是铁氧体的10多倍，大大降低了激磁功率，提高了变压器的效率；

低损耗：在20kHz～50kHz频率范围是铁氧体1/2～1/5，降低铁芯温升；

居里温度高：纳米晶材料的居里温度达570℃，铁氧体的居里仅190~200℃。

【附图说明】

图1为本实用新型的剖视图；

图2为图1A-A的剖视图。

【具体实施方式】

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

一种腔式水冷变压器，包括变压器主体1，变压器主体1由纳米铁芯11、原边绕组12、副边铜壳13组成，原边绕组12绕制在纳米铁芯11上，原边绕组12由副边铜壳13密封，在原边绕组12与副边铜壳13的连接处设有一绝缘导热层14，该绝缘导热层14由高导热绝缘材料制成；在副边铜壳13的底端设有两个副边输出端16及中心抽头17，而在原边绕组12的侧面则连接有原边输入端18和原边输出端19。

一种腔式水冷变压器，还包括一腔式水冷装置2，该腔式水冷装置2穿置在变压器主体1中及包覆在变压器主体1周围，该腔式水冷装置2由水腔21、环形水腔22构成，其中，水腔21穿置在变压器主体1中心的中心孔15内，环形水腔22包覆在变压器主体1周围，水腔21与环形水腔22通过通水孔25相连通，水腔21为一圆柱体；在腔式水冷装置2上设有进水管23和出水管24，其中，进水管23设置在水腔21上，出水管24则设置在环形水腔22上。

运行时，腔式水冷装置2内的冷却水先由进水管23流向水腔21内，将水腔21内的热量带出，然后穿过通水孔25流向环形水腔22内，将环形水腔22内的热量带出，再由出水管24排出，冷却水不停的这样循环运转，通过水冷的方式与变压器主体1的壳壁不停的交换热量，使变压器主体1的温升一直保持于15℃-20℃之间，同时腔式水冷装置2具有通水体积大，内部不容易堵塞的特点，适用于强振动、强磁场、高污染以及较高温度的恶劣环境下，且该腔式水冷装置2对水的要求不高，一般采用自来水或井水即可；另外，由于变压器主体1的铁芯采用纳米晶制成，具有了纳米晶高磁感、高磁导率、低损耗、居里温度高等综合磁性能，大大提高了变压器的工作效率，延长了变压器的寿命。

Claims (6)

1、一种腔式水冷变压器，包括变压器主体(1)，变压器主体(1)由纳米铁芯(11)、原边绕组(12)、副边铜壳(13)组成，其特征在于还包括腔式水冷装置(2)，该腔式水冷装置(2)穿置在变压器主体(1)中及包覆在变压器主体(1)周围；所述的腔式水冷装置(2)上设有进水管(23)、出水管(24)。

2、根据权利要求1所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述的腔式水冷装置(2)由水腔(21)、环形水腔(22)构成，水腔(21)穿置在变压器主体(1)中心的中心孔(15)内，环形水腔(22)包覆在变压器主体(1)周围，水腔(21)与环形水腔(22)通过通水孔(25)相连通。

3、根据权利要求1所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述的原边绕组(12)绕制在纳米铁芯(11)上，原边绕组(12)由副边铜壳(13)密封，在原边绕组(12)与副边铜壳(13)的连接处设有一绝缘导热层(14)，该绝缘导热层(14)由高导热绝缘材料制成。

4、根据权利要求2所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述副边铜壳(13)的底端设有两个副边输出端(16)及中心抽头(17)，而在原边绕组(12)的侧面则连接有原边输入端(18)和原边输出端(19)。

5、根据权利要求1所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述的进水管(23)设置在水腔(21)上，出水管(24)设置在环形水腔(22)上。

6、根据权利要求2所述的一种腔式水冷变压器，其特征在于所述水腔(21)为一圆柱体。

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