一種帶有散熱裝置的變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于變壓器的散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有散熱裝置的變壓器，并適用于油浸式變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一，隨著電負(fù)荷的增加，變壓器的容量越來越大，變壓器因耗損產(chǎn)生的熱量的問題也就越發(fā)突出，因此變壓器的散熱問題引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。
[0003]傳統(tǒng)變壓器的散熱裝置采用的片式散熱器，一般通過增大散熱面積、提高變壓器油的循環(huán)效率等方式來提高變壓器的散熱效率，片式散熱器存在占地體積大、需充油、同時(shí)散熱片熱導(dǎo)率不高等問題。如果想要從根本上提高變壓器的散熱效率，就需要對(duì)目前使用的變壓器油箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化換熱改造。
[0004]凡是涉及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)的，代理人都將其放在有益效果中。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，熱管是相同幾何尺寸銅管散熱效率的20倍以上。同時(shí)熱管將大量熱量通過其很小的截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無需外加動(dòng)力，其導(dǎo)熱系數(shù)比優(yōu)良導(dǎo)熱體銀、銅的導(dǎo)熱系數(shù)高13 — 14倍。熱管具有傳輸溫差小、適用范圍廣、溫度可控等眾多優(yōu)良特性，在強(qiáng)化傳熱方面得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)熱管具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、壽命較長等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]熱管是相同幾何尺寸的銅管的散熱效率的20倍以上，同時(shí)熱管在無需外加動(dòng)力條件下，通過很小的截面?zhèn)鬏斶h(yuǎn)距離的熱量。熱管具有適用范圍廣、溫度可控等眾多優(yōu)良特性，在強(qiáng)化傳熱方面得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，熱管具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、使用可靠性高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中，雖有過對(duì)熱管利用的簡單闡述，但在相關(guān)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用過程中，對(duì)熱管在結(jié)構(gòu)及位置的選擇均十分模糊，無法讓本領(lǐng)域技術(shù)人員從中獲得實(shí)質(zhì)性的啟發(fā)，這就使得在本領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用上存在空白。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有變壓器散熱技術(shù)上存在的問題，提供了一種帶有散熱裝置的變壓器，技術(shù)方案如下:
[0008]一種帶有散熱裝置的變壓器，包括油浸式變壓器本體和安裝在其上方的散熱裝置，所述散熱裝置由多個(gè)重力熱管組成，所述重力熱管采用均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上，且重力熱管的冷卻段裸露在空氣中，加熱段處于變壓器箱體內(nèi)，使加熱段完全處于變壓器油中。
[0009]所述重力熱管的殼體為不銹鋼，殼體外表面噴砂處理；所述重力熱管的冷卻段采取過盈配合的方式纏繞肋片。
[0010]所述肋片高度為20mm，間距為5mm。
[0011]所述重力熱管為二十四個(gè)，采用沿油浸式變壓器箱體蓋寬度方向均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上。
[0012]所述重力熱管的冷卻段和絕熱段之間加工有外螺紋，與油浸式變壓器的箱體蓋采用螺紋連接，所述油浸式變壓器的箱體蓋內(nèi)部通過密封件密封。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型利用重力熱管對(duì)油浸式變壓器進(jìn)行散熱，同時(shí)熱管殼體進(jìn)行噴砂處理，并且在冷卻段上機(jī)械纏繞肋片強(qiáng)化換熱，且重力熱管采用均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上，換熱效率是普通片式散熱器30倍左右。利用重力熱管減少占地空間，換熱強(qiáng)度更高，可靠性更好。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2a為重力熱管為矩形排列的示意圖；
[0017]圖2b為重力熱管為錯(cuò)位排列的示意圖；
[0018]圖3為油箱內(nèi)測(cè)點(diǎn)溫度變化圖。
[0019]圖中:
[0020]1-重力熱管，2-密封件，3-變壓器油箱，4-線圈和鐵芯；
[0021]H-變壓器油箱的高度，L-變壓器油箱的長度，W-變壓器油箱的寬度；
[0022]a-重力熱管之間水平距離，b-重力熱管之間豎直距離，C-重力熱管之間豎直錯(cuò)位距離。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)行具體說明。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種帶有散熱裝置的變壓器，包括油浸式變壓器本體和安裝在其上方的散熱裝置，所述油浸式變壓器本體包括變壓器油箱3、線圈和鐵圈4。
[0025]如圖2b所示，本實(shí)施例中選用的油浸式變壓器型號(hào)為630kVA的S9-200/10，變壓器油箱的尺寸為高度H為1530mm，寬度W為870mm，長度L為1510mm，變壓器鐵芯與變壓器油箱3之間的距離為80mm — 120mm。所述散熱裝置由二十四個(gè)重力熱管I組成，所述重力熱管采用均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上，且重力熱管的冷卻段裸露在空氣中，加熱段處于變壓器箱體內(nèi)，使加熱段完全處于變壓器油中，均勻錯(cuò)位排列的重力熱管I在油浸式變壓器的箱體蓋的長度L方向上間距，即重力熱管之間水平距離a為188.75mm，寬度W方向上間距，即重力熱管之間豎直距離b為174mm，重力熱管之間豎直錯(cuò)位距離c為87mm0
[0026]如圖2b所示，油箱蓋上相鄰的兩列重力熱管I錯(cuò)位排列，主要增強(qiáng)流經(jīng)熱管冷卻段的空氣擾動(dòng)，促使層流和紊流的混合，增加換熱強(qiáng)度。
[0027]所述重力熱管I的殼體為不銹鋼，殼體外表面噴砂處理，起到強(qiáng)化傳熱的作用，熱管中充入工質(zhì)為乙醇，熱管腔體內(nèi)保持真空。所述重力熱管的冷卻段采取過盈配合的方式纏繞肋片，采取過盈配合保證肋片與熱管的接觸緊密性。所述肋片高度為20mm，間距為5mm ο
[0028]重力熱管中的乙醇在下端加熱段被加熱后，迅速蒸發(fā)向上流動(dòng)，到達(dá)冷卻段時(shí)被冷卻成液體，在重力作用下乙醇沿壁面向下流回加熱段，形成自動(dòng)循環(huán)且高速往復(fù)不止。將變壓器內(nèi)熱量不斷向外快速擴(kuò)散。
[0029]所述重力熱管為二十四個(gè)，采用均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上，
[0030]所述重力熱管的冷卻段和絕熱段之間加工有外螺紋，與油浸式變壓器的箱體蓋采用螺紋連接，這樣可以使熱管元件方便拆卸，便于維修和更換。并在油箱蓋的內(nèi)部用密封件密封，防止?jié)B漏油。為了更好的說明本實(shí)用新型技術(shù)方案在技術(shù)效果上的顯著進(jìn)步，下面以S9-200//10型油浸式電力變壓器為例進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)當(dāng)天環(huán)境溫度為30°C，單根熱管的散熱功率為25.4W，布置二十四根熱管，加熱功率500W，實(shí)驗(yàn)過程中，僅需測(cè)量溫度最高部位，只要最高溫度不超過國家標(biāo)準(zhǔn)值即可。如圖2a、圖2b和圖3所示，與采取矩形排列方式相比，采取錯(cuò)位排列方式散熱裝置對(duì)應(yīng)的變壓器油箱內(nèi)最高溫度顯著降低，變壓器油內(nèi)溫度場恒定后，有熱管時(shí)溫度比無熱管時(shí)的溫度降低約40°C，采取錯(cuò)位排列方式比矩形排列方式的最高溫度降低約7°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有散熱裝置的變壓器，包括油浸式變壓器本體和安裝在其上方的散熱裝置，其特征在于:所述散熱裝置由多個(gè)重力熱管組成，所述重力熱管采用相鄰錯(cuò)位排列的方式均勻分布并固定在油浸式變壓器的箱體蓋上，且重力熱管的冷卻段裸露在空氣中，加熱段處于變壓器箱體內(nèi)，使加熱段完全處于變壓器油中。2.如權(quán)利要求1所述一種帶有散熱裝置的變壓器，其特征在于:所述重力熱管的殼體為不銹鋼，殼體外表面噴砂處理；所述重力熱管的冷卻段采取過盈配合的方式纏繞肋片。3.如權(quán)利要求2所述一種帶有散熱裝置的變壓器，其特征在于:所述肋片高度為20_，間距為5mm。4.如權(quán)利要求1所述一種帶有散熱裝置的變壓器，其特征在于:所述重力熱管為二十四個(gè)，采用沿油浸式變壓器箱體蓋寬度方向均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上。5.如權(quán)利要求1所述一種帶有散熱裝置的變壓器，其特征在于:所述重力熱管的冷卻段和絕熱段之間加工有外螺紋，與油浸式變壓器的箱體蓋采用螺紋連接，所述油浸式變壓器的箱體蓋內(nèi)部通過密封件密封。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶有散熱裝置的變壓器，包括油浸式變壓器本體和安裝在其上方的散熱裝置，所述散熱裝置由多個(gè)重力熱管組成，所述重力熱管采用均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上，且重力熱管的冷卻段裸露在空氣中，加熱段處于變壓器箱體內(nèi)，使加熱段完全處于變壓器油中。本實(shí)用新型利用重力熱管對(duì)油浸式變壓器進(jìn)行散熱，同時(shí)熱管殼體進(jìn)行噴砂處理，并且在冷卻段上機(jī)械纏繞肋片強(qiáng)化換熱，且重力熱管采用均勻錯(cuò)位排列的方式分布于油浸式變壓器的箱體蓋上，換熱效率是普通片式散熱器30倍左右。利用重力熱管減少占地空間，換熱強(qiáng)度更高，可靠性更好。
【IPC分類】H01F27/08
【公開號(hào)】CN205194467
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520877378
【發(fā)明人】劉研, 石紅蕾, 邵元征, 金英愛
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日