專(zhuān)利名稱(chēng)：利用蒸發(fā)冷卻散熱的殼式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器，尤其是涉及一種利用蒸發(fā)冷卻散熱的殼式變壓器，殼式變壓 器可以是單相的、三相的或多相的殼式變壓器，容量可適用于10KVA以上的小型電力變壓 器或各種特種變壓器，10000KVA及以上中大型電力變壓器或各種特種變壓器，電網(wǎng)電壓可 適用于6KV 500KV。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一種利用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的相變過(guò)程來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行冷卻的技術(shù)，液 態(tài)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在設(shè)備內(nèi)部吸收設(shè)備各部件散發(fā)的熱量后由液體形態(tài)轉(zhuǎn)化為氣體形態(tài)，吸 熱后的氣態(tài)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)(或氣液混合蒸發(fā)冷卻介質(zhì))經(jīng)過(guò)冷凝器將熱量傳遞到外界，而 蒸發(fā)冷卻介質(zhì)形態(tài)重新變?yōu)橐簯B(tài)。利用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的相變過(guò)程來(lái)對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行冷卻散熱的技術(shù)在一些電氣設(shè) 備領(lǐng)域都得到較為成熟的應(yīng)用，例如水輪發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)等等。目前雖然也出現(xiàn)了一些 利用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)蒸發(fā)來(lái)散熱的變壓器技術(shù)，但這些技術(shù)在某些方面還存在著不足，推廣 應(yīng)用中受到了一些影響。由于變壓器是一個(gè)對(duì)可靠性要求很高的設(shè)備，而目前這種蒸發(fā)用 的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)價(jià)格都比較昂貴，因此這種變壓器的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比普通變壓器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。普 通變壓器內(nèi)部的液體與冷凝器內(nèi)的液體是直接相通的，假如冷凝器出現(xiàn)破損泄漏，變壓器 油箱內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)將直接泄漏到外界大氣中。如果檢測(cè)、監(jiān)測(cè)設(shè)備再失靈那將直接威 脅到變壓器的安全。而更換冷凝器后變壓器需要經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)及調(diào)試工作后才能重新投 運(yùn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種采用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)進(jìn)行散熱、密封性好、冷凝器與 變壓器主體完全獨(dú)立、不燃燒、可靠性高、散熱效率高、冷凝器維護(hù)簡(jiǎn)單、蒸發(fā)冷卻介質(zhì)用量 少、體積小的殼式變壓器。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括油箱殼體、鐵芯和線(xiàn)圈，在油箱殼體的油腔內(nèi)的中下部放置有鐵芯和繞在鐵芯上的線(xiàn)圈，鐵芯和線(xiàn)圈浸在油腔內(nèi)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中， 在油箱殼體的側(cè)壁安裝有各相輸出引線(xiàn)套管，特征是在油箱殼體頂部的油箱箱蓋的左邊底 部、油腔內(nèi)的頂部安裝有內(nèi)集氣盒，在油箱箱蓋的右邊、油腔內(nèi)的頂部安裝有上下貫穿油箱 箱蓋的蒸發(fā)器，內(nèi)集氣盒與蒸發(fā)器的底部通過(guò)下導(dǎo)管連通，在油箱殼體外設(shè)有隔離式冷凝 器，隔離式冷凝器的左邊底部通過(guò)左導(dǎo)管與內(nèi)集氣盒的頂部連通，隔離式冷凝器的右側(cè)壁 頂部通過(guò)右導(dǎo)管與蒸發(fā)器的頂部連通，隔離式冷凝器、左導(dǎo)管、內(nèi)集氣盒、下導(dǎo)管、蒸發(fā)器和 右導(dǎo)管構(gòu)成環(huán)形循環(huán)系統(tǒng)；在油箱箱蓋的上方還設(shè)有外集氣盒，外集氣盒通過(guò)連管穿過(guò)油 箱箱蓋與油腔連通。本發(fā)明采用類(lèi)似于油變殼式變壓器的結(jié)構(gòu)(包括殼式鐵芯、線(xiàn)圈、絕緣等)，由于 殼式變壓器的空間利用率較高，因而可以大幅度降低油箱殼體內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)使用量，降低成本。本發(fā)明的油箱殼體為全密封油箱殼體，并根據(jù)需要在油箱殼體的相應(yīng)位置(如 箱蓋或箱壁)采用隔離式冷凝器中該部分的結(jié)構(gòu)(詳見(jiàn)專(zhuān)利200920141700. 7)，并且油 箱殼體中各個(gè)大的密封面全部采用焊接技術(shù)焊死(包括上下油箱密封面、引線(xiàn)套管密封面 等)，這樣確保了變壓器的密封性能；在油箱殼體外的上部設(shè)置有外集氣盒，并通過(guò)連管油 腔連通，這樣在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，混雜在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中的雜質(zhì)氣體會(huì)逐漸釋放出來(lái)，由 于這些雜質(zhì)氣體不參與散熱，還會(huì)影響散熱的效果，因此設(shè)置一個(gè)外集氣盒以容納這些雜 質(zhì)氣體，從而提高散熱效果。本發(fā)明的外部散熱器采用隔離式冷凝器，這種隔離式冷凝器將 冷卻裝置中的冷凝器蒸發(fā)冷卻介質(zhì)完全與油腔內(nèi)部的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，從而提 高了變壓器的運(yùn)行可靠性，而且故障冷凝器的更換不會(huì)影響到變壓器的正常運(yùn)行。本發(fā)明相對(duì)于目前已有的其它蒸發(fā)冷卻變壓器結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，具有密封性好、冷凝器與變壓器主體完全獨(dú)立、不燃燒、可靠性高、散熱效率高、冷凝器維護(hù)簡(jiǎn)單、蒸發(fā)冷卻介質(zhì)用 量少、體積小的特點(diǎn)，因此非常適用于某些要求較高(比如防火要求高的不燃變壓器、地埋 式變壓器)的場(chǎng)合適用。本發(fā)明的殼式變壓器可以是單相的、三相的或多相的殼式變壓器， 容量可適用于10KVA以上的小型電力變壓器或各種特種變壓器，10000KVA及以上中大型電 力變壓器或各種特種變壓器，電網(wǎng)電壓可適用于6KV 500KV。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明包括油箱殼體6、鐵芯8和線(xiàn)圈7，在油箱殼體6的油腔9內(nèi)的中下部放置有 鐵芯8和繞在鐵芯8上的線(xiàn)圈7，鐵芯8和線(xiàn)圈7浸在油腔9內(nèi)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)5中， 在油箱殼體的側(cè)壁安裝有各相輸出引線(xiàn)套管17、18，在油箱殼體6頂部的油箱箱蓋11的左 邊底部、油腔9內(nèi)的頂部安裝有內(nèi)集氣盒13，在油箱箱蓋11的右邊、油腔9內(nèi)的頂部安裝有 上下貫穿油箱箱蓋11的蒸發(fā)器15，內(nèi)集氣盒13與蒸發(fā)器15的底部通過(guò)下導(dǎo)管14連通，在 油箱殼體6外設(shè)有隔離式冷凝器1，隔離式冷凝器1的左邊底部通過(guò)左導(dǎo)管3與內(nèi)集氣盒 13的頂部連通，隔離式冷凝器1的右側(cè)壁頂部通過(guò)右導(dǎo)管12與蒸發(fā)器15的頂部連通，隔離 式冷凝器1、左導(dǎo)管3、內(nèi)集氣盒13、下導(dǎo)管14、蒸發(fā)器15和右導(dǎo)管12構(gòu)成環(huán)形循環(huán)系統(tǒng)。在油箱箱蓋11的上方還設(shè)有外集氣盒2，外集氣盒2通過(guò)連管4穿過(guò)油箱箱蓋11 與油腔9連通。其工作方式為油腔9內(nèi)的油腔蒸發(fā)冷卻5被鐵芯8和線(xiàn)圈7加熱，油腔蒸發(fā)冷卻 介質(zhì)5發(fā)生相變由液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)。氣態(tài)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)5上浮到油腔9頂部的氣態(tài) 蒸發(fā)冷卻介質(zhì)氣室10，并與隔離式冷凝器1的蒸發(fā)器15相接觸后將熱量傳遞給蒸發(fā)器15 內(nèi)的冷凝器蒸發(fā)冷卻介質(zhì)16，氣態(tài)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)5自身又冷凝為液態(tài)，滴落回油腔9 內(nèi)的液態(tài)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)5中。隔離式冷凝器1再將熱量散發(fā)到外界中。油腔9內(nèi)的 油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)5經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后所散發(fā)出來(lái)的少量雜質(zhì)氣體(溶解的空氣、水蒸氣等 等)，由于密度較低會(huì)經(jīng)連管4自動(dòng)收集到外集氣盒2內(nèi)。由于這些雜質(zhì)氣體不會(huì)留存在油 腔9上部，因此不會(huì)影響到隔離式冷凝器1中的蒸發(fā)器15的吸熱效率，也不會(huì)因此影響到油腔9上部的絕緣環(huán)境 。
權(quán)利要求
一種采用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)散熱的殼式變壓器，包括油箱殼體(6)、鐵芯(8)和線(xiàn)圈(7)，在油箱殼體(6)的油腔(9)內(nèi)的中下部放置有鐵芯(8)和繞在鐵芯(8)上的線(xiàn)圈(7)，鐵芯(8)和線(xiàn)圈(7)浸在油腔(9)內(nèi)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)(5)中，在油箱殼體的側(cè)壁安裝有各相輸出引線(xiàn)套管(17、18)，其特征在于在油箱殼體(6)頂部的油箱箱蓋(11)的左邊底部、油腔(9)內(nèi)的頂部安裝有內(nèi)集氣盒(13)，在油箱箱蓋(11)的右邊、油腔(9)內(nèi)的頂部安裝有上下貫穿油箱箱蓋(11)的蒸發(fā)器(15)，內(nèi)集氣盒(13)與蒸發(fā)器(15)的底部通過(guò)下導(dǎo)管(14)連通，在油箱殼體(6)外設(shè)有隔離式冷凝器(1)，隔離式冷凝器(1)的左邊底部通過(guò)左導(dǎo)管(3)與內(nèi)集氣盒(13)的頂部連通，隔離式冷凝器(1)的右側(cè)壁頂部通過(guò)右導(dǎo)管(12)與蒸發(fā)器(15)的頂部連通，隔離式冷凝器(1)、左導(dǎo)管(3)、內(nèi)集氣盒(13)、下導(dǎo)管(14)、蒸發(fā)器(15)和右導(dǎo)管(12)構(gòu)成環(huán)形循環(huán)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的殼式變壓器，其特征在于在油箱箱蓋(11)的上方還設(shè)有外集 氣盒(2)，外集氣盒(2)通過(guò)連管(4)穿過(guò)油箱箱蓋(11)與油腔(9)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)散熱的殼式變壓器，它包括油箱殼體、鐵芯、線(xiàn)圈和輸出引線(xiàn)套管，鐵芯和線(xiàn)圈浸在油腔內(nèi)的油腔蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中，特征是內(nèi)集氣盒與蒸發(fā)器的底部通過(guò)下導(dǎo)管連通，在油箱殼體外設(shè)有隔離式冷凝器，隔離式冷凝器的左邊底部通過(guò)左導(dǎo)管與內(nèi)集氣盒的頂部連通，隔離式冷凝器的右側(cè)壁頂部通過(guò)右導(dǎo)管與蒸發(fā)器的頂部連通，隔離式冷凝器、左導(dǎo)管、內(nèi)集氣盒、下導(dǎo)管、蒸發(fā)器和右導(dǎo)管構(gòu)成環(huán)形循環(huán)系統(tǒng)；在油箱箱蓋上方的外集氣盒通過(guò)連管穿過(guò)油箱箱蓋與油腔連通。本發(fā)明具有采用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)進(jìn)行散熱、密封性好、冷凝器與變壓器主體完全獨(dú)立、不燃燒、可靠性高、散熱效率高、冷凝器維護(hù)簡(jiǎn)單、蒸發(fā)冷卻介質(zhì)用量少、體積小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F27/14GK101819858SQ201010154470
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者上官明, 上官遠(yuǎn)定, 吳小萍 申請(qǐng)人:上官遠(yuǎn)定