一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器的制作方法

本發明涉及變壓器技術領域，尤其涉及一種提高散熱功能的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器。

背景技術：

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓等。變壓器是發電、供電及用電企業中的重要設備，它在電網中也處于極為關鍵的地位，是保證電網安全、可靠的運行和人們生產及生活用電極其重要的設備。

干式變壓器廣泛用于局部照明、高層建筑、機場，碼頭CNC機械設備等場所，簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。冷卻方式一般分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續運行。強迫風冷時，變壓器輸出容量可提高50％。適用于斷續過負荷運行，或應急事故過負荷運行；由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經濟運行狀態，故不應使其處于長時間連續過負荷運行。

如中國專利CN105529145A公開了一種立體卷鐵芯樹脂絕緣干式變壓器，包括變壓器底座、上下對應設置在變壓器底座上的上夾件和下夾件，以及被夾緊在上夾件和下夾件之間的立體卷鐵芯，所述立體卷鐵芯包括中部形成有鏤空且外形為圓角矩形結構的三個單框，所述三個單框呈等邊三角形立體排布拼合在一起，每個所述單框分別由若干根硅鋼梯形料帶依次連續卷繞而成，每兩個所述單框的拼合處分別環繞有線圈，每個所述線圈整體澆注固化劑并經加熱固化成型，且每個所述線圈外部均被環氧樹脂包封，所述變壓器底座上還設有多個側吹式風機，所述立體卷鐵芯上部連接有高壓端子和低壓端子，該立體卷鐵芯側部還連接有高壓分接端頭。本發明公開的技術方案具有立體卷鐵芯，節能省材，空載損耗、空載電流低、噪音低、電氣性能好、局部放電值低、耐雷電沖擊能力強、抗短路能力強、機械強度高的特點。但是該發明專利披露的技術方案依然存在以下不足：變壓器底部的側吹式風機分別向變壓器的中心方向吹風，因此，在三個變壓器同時打開吹風冷卻時，會在變壓器內部中心位置處產生窩風區，窩風區由于受三個方向的同時吹風而易造成通風不暢，因此，采用此種冷卻結構會因冷卻散熱不平衡而存在嚴重的內外熱不均衡問題。

又如中國專利CN204242762U公開了一種水循環式三角形卷鐵變壓器，包括油箱，其特征是：所述油箱連接有水循環機構，所述水循環機構包括冷卻液箱體，所述冷卻液箱體的內部設有水泵，所述冷卻液箱體連接有出水管與回水管，所述出水管連接于水泵，所述出水管與回水管分別連通油箱，所述油箱的內部設有用于帶走油溫的豎直方向設置的螺旋管道，所述螺旋管道分別連接出水管與回水管，所述冷卻液箱體、出水管、回水管與螺旋管道構成水流通的循環路徑。上述內容披露的技術方案，利用水泵將冷卻水通過出水管流進自下向上設置的螺旋管道再經回水管流回冷卻液箱體，冷卻水將油箱內的油溫帶走加速散熱，溫度較高的油會上升螺旋管道自下向上的設置可以大量帶走油溫，水泵的控制可以在控制柜上控制啟動與關閉，增大使用的安全性。但是，該技術方案中僅僅適用于油浸式變壓器，不能應用于干式變壓器。

技術實現要素：

為克服上述現有技術中存在的等問題，本發明提供了一種提高散熱功能，且結構簡單，安全可靠的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器。

本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，包括變壓器本體，所述變壓器本體包括變壓器骨架、夾設于所述變壓器骨架內的鐵芯體及設于所述鐵芯體外的三相線圈繞組，所述三相線圈繞組外包裹有殼體，其中，所述變壓器本體旁設有一冷卻液箱體，所述三相線圈繞組與所述殼體之間分布有冷卻管，所述冷卻管與所述冷卻液箱體連通。

在一些實施方式中，所述冷卻液箱體設于所述變壓器本體下方，所述冷卻液箱體與所述骨架固定連接。

在一些實施方式中，所述冷卻管均勻環繞于所述線圈繞組外，且相鄰兩組所述線圈繞組外的冷卻管首尾相連，相連通，位于兩側的線圈繞組上的冷卻管分別與所述冷卻液箱體連通。

在一些實施方式中，每組所述線圈繞組上的所述冷卻管成螺旋狀均勻環繞于所述線圈繞組外。

在一些實施方式中，每組所述線圈繞組上的所述冷卻管成迂回狀環繞于所述線圈繞組外。

在一些實施方式中，所述冷卻管在豎直方向上呈上下來回迂回的方式環繞于所述線圈繞組外，所述冷卻管總體位于豎直方向上。

在一些實施方式中，其中一個位于所述變壓器本體外側的所述線圈繞組上的冷卻管通過提升管與所述冷卻液箱體連通，所述提升管一端與所述冷卻管連通，另一端通入所述冷卻液箱體內。

在一些實施方式中，所述提升管位于所述冷卻液箱體內部的一端端部設置提升泵。

在一些實施方式中，所述線圈繞組內設有若干用于散熱的環形散熱風道，所述散熱風道沿所述線圈繞組軸向設置，貫穿所述線圈繞組，所述變壓器本體下方設置冷卻風機，所述冷卻風機的出風口朝向所述線圈繞組。

在一些實施方式中，所述散熱風道內通過多片散熱翅片支撐，所述散熱翅片沿所述線圈繞組軸向設置，且兩側分別與所述線圈繞組內壁連接，每個所述散熱翅片上連接若干散熱支片，所述散熱支片與所述散熱翅片垂直。

與現有技術相比，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器的有益效果在于：

一、本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，通過在線圈繞組與殼體之間設置冷卻管，同時，冷卻管與冷卻液箱體連通，冷卻液箱體內裝設冷卻液，通過提升泵實現冷卻液在冷卻液箱體及冷卻管內循環流動，從而帶走線圈繞組內的熱量，提高了散熱性能。

二、本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，通過在線圈繞組外殼體內，即線圈繞組外側均勻環繞冷卻管，同時在冷卻管內形成循環流動的冷卻液，不斷帶走線圈繞組內的熱量，從而提高線圈繞組的散熱速率，提高散熱性能，與現有技術的風冷及在線圈繞組底部進行水冷相比，提高了其散熱效果。

三、發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，通過在線圈繞組中形成若干散熱通道，便于冷卻風機吹出的冷卻風從散熱通道內吹過，從而帶走線圈繞組內部的熱量，散熱通道內的散熱翅片及散熱支片，進一步提高風冷的散熱速率。

四、本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，采用風冷及循環水冷的方式相結合，進一步提高了變壓的散熱性能。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器的結構示意圖；

圖2為圖1所示的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器中循環系統的結構示意圖；

圖3為本發明第一種實施方式提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器中冷卻管及線圈繞組的結構示意圖；

圖4為本發明第二種實施方式提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器中冷卻管及線圈繞組的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1至圖4示意性地顯示了根據本發明兩種實施方式提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器。

實施例1：

圖1至圖3示意性地顯示了根據本發明第一種實施方式提供一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器。

如圖1所示，本發明披露了一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，包括變壓器本體20，變壓器本體20包括變壓器骨架1、夾設于變壓器骨架1內的鐵芯體2和繞設于鐵芯體2外的線圈繞組3。

如圖1所示，變壓器骨架1包括上夾件101及下夾件102，上夾件101及下夾件102表面均涂設防蝕保護層，對上夾件101及下夾件102進行緩蝕阻垢處理。

如圖1所示，鐵芯體2包括三個高導磁硅鋼片卷繞成的豎直設置的心柱201及連接三個心柱201上下兩端的上鐵軛、下鐵軛，三個心柱201、上鐵軛及下鐵203軛組成一個躺置的“日”字形。變壓器骨架1的上夾件101夾持上鐵軛，下夾件102夾持下鐵軛，上夾件101及下夾件102分別通過螺栓固定夾緊，上夾件101及下夾件102用于緊固鐵芯體2和線圈繞組3。

如圖1所示，作為優選的，上夾件101與線圈繞組3的上端面之間設有若干墊塊15，下夾件102與鐵芯體2之間分別墊有橡膠襯墊16，以減輕變壓器在運行時的噪音，通過上夾件101、下夾件102的收緊，及若干墊塊15將三相線圈繞組3牢牢固定，防止線圈繞組3在上下、左右方向移動，以使鐵芯體及線圈繞組3盡量不受到外界機械應力的影響。

如圖3所示，每個線圈繞組3均包括高壓繞組302及低壓繞組301。所述低壓繞組301為繞置于鐵芯體2的心柱201外的銅線繞組或銅箔繞組，作為優選的，在本發明的此實施方式中，低壓繞組301為銅箔繞組；高壓繞組301為繞置于低壓繞組301外的漆包扁銅線繞組或高壓銅箔繞組。在本發明此實施方式中，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器中的線圈繞組3可分為帶填料澆注式線圈繞組及不帶填料式線圈繞組，其中，帶填料澆注式線圈繞組采用添加石英粉填料的環氧樹脂澆注，以促進變壓器散熱，同時，該帶填料澆注式線圈繞組的高壓線圈采用玻璃纖維網格進行強度加固；而不帶填料澆注式線圈繞組采用不加填料的環氧樹脂澆注，同時，線圈采用玻璃纖維布增強。不管是帶填料澆注式線圈繞組或不帶填料式線圈繞組，均使每相繞組形成一個堅固的整體，以使變壓器具有機械強度、電氣強度高、過載能力強、局部放電小的特性，可靠性好。上述結構中，環繞線圈繞組內的玻璃纖維網格或玻璃纖維布具有自熄特性，不會因短路產生電弧，因此具有阻燃、防爆的特性且線圈不吸潮。

如圖1所示，每個線圈繞組3均包封有殼體31，所述殼體31上均設有用于引出引線的出線端子311，上夾件101兩側分別設有高壓絕緣子1011和低壓絕緣子，(低壓絕緣端子圖中未示出)，線圈繞組3出線經聯結組別Dyn11連接后從出線端子311引出，從出線端子311引出的高壓繞組的高壓引線與高壓絕緣子1011連接，低壓繞組引出的低壓引線與低壓絕緣子連接，方便用戶接線，高壓引線及低壓引線均通過絕緣管包裹。在高壓側，高壓繞組的分接頭312通過接線銅片313調換，方便調壓。

作為本發明的一個發明點，如圖1至圖3所示，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器還包括一冷卻液箱體4，冷卻液箱體4固定于變壓器本體20旁，作為優選的，在本發明此實施方式中，為了減小變壓器的占用面積，冷卻液箱體4固定于變壓器本體20底部，即如圖1所示，在本發明此實施方式中，下夾件102的截面成“L”形，包括一位于水平面上的連接部1021，冷卻液箱體4通過螺栓1022固定于下夾件102下方，與下夾件102的連接部1021固定連接。

作為進一步優選的，如圖1至圖3所示，在本發明此實施方式中，線圈繞組3與殼體31之間設有冷卻管402，相鄰兩個線圈繞組3之間的冷卻管402連通，位于兩側的線圈繞組3內的冷卻管402與變壓器本體20下方的冷卻液箱體4連通。即如圖2所示，在本發明此實施方式中，其中一個位于外側的線圈繞組3內的冷卻管402通過提升管401與冷卻液箱體4連通，另一個位于外側的線圈繞組3內的冷卻管402通過管道403與冷卻液箱體4連通，其中，提升管401通入冷卻液箱體4內的一端連通有提升泵404。

如圖3所示，作為優選的，線圈繞組3內的冷卻管402位于殼體31與線圈繞組3之間，且在本發明此實施方式中，冷卻管402成螺旋狀環繞在線圈繞組3外周，從而延長冷卻路徑，以提高冷卻效果。由于在本發明此實施方式中，冷卻管402成螺旋狀環繞在線圈繞組3外周，因此，如圖2所示，提升管401與其中一個位于外側的線圈繞組3內的冷卻管402的連接位置位于變壓器本體20上方，且此線圈繞組3中的冷卻管402與其相鄰的位于中間位置的線圈繞組3中冷卻管402的連接位置位于變壓器本體20下方，同樣，位于中間位置的線圈繞組3中冷卻管402與另一個位于外側的線圈繞組3內的冷卻管402的連接位置位于變壓器本體20上方，而此線圈繞組3內的冷卻管402與管道403的連接位置位于變壓器本體20下方，管道403與冷卻液箱體4連通。

綜上所述，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，通過在線圈繞組3與殼體31之間設置冷卻管402，同時，冷卻管402與冷卻液箱體4連通，冷卻液箱體4內裝設冷卻液，通過提升泵404實現冷卻液在冷卻液箱體4及冷卻管402內循環流動，從而帶走線圈繞組內的熱量，提高了散熱性能。在本發明此實施方式中，冷卻液箱體4內裝設冷卻液為水或耐高溫絕緣油。

另外，如圖3所示，在本發明此實施方式中，線圈繞組3內還設置若干用于散熱的環形線圈散熱風道32，如圖3所示，散熱風道32沿線圈繞組3軸向設置，位于線圈之間，包封于線圈繞組3內，作為優選的的，散熱風道32內通過多片散熱翅片321支撐，散熱翅片321沿線圈繞組3軸向設置，均勻分布，且兩側分別與散熱風道32內壁連接，散熱風道32的設置可提高變壓器的散熱性能，同時散熱翅片321的設置可進一步提高變壓器的散熱性能，作為進一步優選的，相鄰兩環散熱風道32內的散熱翅片321交錯設置，不在同一平面內，由此，使散熱通道交錯設置，便于熱量擴散，提高了散熱性能。作為更進一步優選的，如圖4所示，每個散熱翅片321上連接若干散熱支片3211，散熱支片3211沿線圈繞組3軸向設置，且與散熱翅片321垂直，在此結構中，在散熱翅片321上進一步設置散熱支片3211便于熱量從散熱支片3211傳遞傳遞，提高了散熱性能。又如圖1所示，變壓器本體20上位于下夾件102一側處還設有冷卻風機5，冷卻風機5的出風口朝向線圈繞組3，冷卻風機5固定于冷卻液箱體4上方。因此，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，采用風冷及循環水冷的方式相結合，進一步提高了變壓的散熱性能。

實施例2

圖1、圖2及圖4示意性地顯示了根據本發明第二種實施方式提供一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器。

如圖1和圖2所示，本發明提供此實施方式提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器的結構與實施例1中基本相同，其不同之處在于，冷卻管402的結構。

如圖4所示，作為優選的，在本發明此實施方式中，線圈繞組3內的冷卻管402位于殼體31與線圈繞組3之間，且在本發明此實施方式中，冷卻管402成迂回狀環繞于線圈繞組3外周，即如圖4所示，冷卻管402在豎直方向上呈上下來回迂回的方式環繞于線圈繞組3外周，從而進一步延長冷卻路徑，以提高冷卻效果。由于在本發明此實施方式中，冷卻管402成迂回狀環繞于線圈繞組3外周，因此，如圖2所示，提升管401與其中一個位于外側的線圈繞組3內的冷卻管402的連接位置位于變壓器本體20上方，且此線圈繞組3中的冷卻管402與其相鄰的位于中間位置的線圈繞組3中冷卻管402的連接位置位于變壓器本體20下方，同樣，位于中間位置的線圈繞組3中冷卻管402與另一個位于外側的線圈繞組3內的冷卻管402的連接位置位于變壓器本體20上方，而此線圈繞組3內的冷卻管402與管道403的連接位置位于變壓器本體20下方，管道403與冷卻液箱體4連通。

綜上所述，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，通過在線圈繞組3與殼體31之間設置冷卻管402，同時，冷卻管402與冷卻液箱體4連通，冷卻液箱體4內裝設冷卻液，通過提升泵404實現冷卻液在冷卻液箱體4及冷卻管402內循環流動，從而帶走線圈繞組內的熱量，提高了散熱性能。在本發明此實施方式中，冷卻液箱體4內裝設冷卻液為水或耐高溫絕緣油。另外，本發明提供的一種外側循環冷卻環氧澆注干式變壓器，采用風冷及循環水冷的方式相結合，進一步提高了變壓的散熱性能。

上述說明示出并描述了本發明的優選實施例，如前所述，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。