一种高导热油浸式变压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高导热油浸式变压器，包括变压器外壳、变压器主体和散热装置，散热装置包括顶部散热器、侧面散热器和变压器油循环冷却装置，顶部散热器设置在变压器外壳的上表面，侧面散热器设置在变压器外壳与高低压绕组平行的外侧壁上，变压器油循环冷却装置设置在变压器外壳与高低压绕组垂直的外侧壁上，变压器油循环冷却装置包括S型循环管、循环泵、散热片、放油阀、控制器和温度传感器，S型循环管的两端分别通过放油阀和循环泵连接变压器外壳内的油箱，散热片设置在S型循环管的间隙内，温度传感器用于检测油箱温度。本实用新型专利技术有效改善了变压器的导热效果，降低变压器的运行风险，延长变压器的使用寿命，具有显著的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热油浸式变压器
本技术涉及变压器
，尤其涉及一种高导热油浸式变压器。
技术介绍
电力是国民经济发展的动力，变压器作为电力系统中电能输送最关键和重要的枢纽，直接关系着电网的安全运行。油浸式变压器由于具有散热好、损耗低、容量大及价格低等特点，在电力系统中应用广泛。随着我国经济的快速增长，电网负荷压力大幅增加，电力变压器过载现象严重。变压器负荷电流短期或长期增大时，会出现局部或整体温度升高、绝缘丧失并损毁的现象，严重威胁变压器运行安全；同时，变压器绝缘经受高温的作用，其寿命会明显降低，一般情况下，变压器温度每升高6度，其预期使用寿命将减少一半。因此，及时将变压器运行时的热量导出，调控变压器温度对于电力行业的安全运行及经济成本具有重要影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高导热油浸式变压器，能够提高变压器对热量的疏导效率，避免变压器过载运行时温度升高，保证变压器安全经济运行。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种高导热油浸式变压器，包括变压器外壳、变压器主体和散热装置，所述的变压器主体设置在变压器外壳内的油箱中，所述的散热装置包括顶部散热器、侧面散热器和变压器油循环冷却装置，所述的顶部散热器设置在变压器外壳的上表面，所述的侧面散热器设置在变压器外壳与高低压绕组平行的外侧壁上，所述的变压器油循环冷却装置设置在变压器外壳与高低压绕组垂直的外侧壁上，变压器油循环冷却装置包括S型循环管、循环泵、散热片、放油阀、控制器和温度传感器，所述的S型循环管的两端分别通过放油阀和循环泵连接变压器外壳内的油箱，所述的散热片设置在S型循环管的间隙内，所述的温度传感器用于检测油箱温度，温度传感器连接控制器的信号输入端，循环泵和放油阀连接控制器的信号输出端。所述的顶部散热器包括下层散热板和上层散热条，所述的上层散热条等距间隔设置在下层散热板上，上层散热条的高度大于下层散热板的高度，所述的上层散热条的高度大于10mm，所述的下层散热板的高度大于5mm。所述的侧面散热器包括多个等距间隔设置的散热翅片，所述的散热翅片包括上部翅片和下部翅片，所述的上部翅片和下部翅片为一体结构，上部翅片的高度至少为散热翅片高度的1/4，上部翅片的宽度至少为下部翅片宽度的2倍。所述的变压器主体包括铁芯、低压绕组和高压绕组，所述的低压绕组和高压绕组从内向外同轴套设在铁芯上，所述的铁芯和低压绕组之间以及低压绕组和高压绕组之间等距间隔设置有多层绝缘纸板，各层相邻的绝缘纸板之间设置有宽度相同的油道，所述的绝缘纸板所用绝缘材料的介电常数与变压器油的介电常数之比在1到1.3之间。所述的相邻绝缘纸板之间的油道宽度为2mm。所述的变压器油为纳米改性变压器油。所述的铁芯和低压绕组之间以及低压绕组和高压绕组之间的绝缘纸板层数为奇数，铁芯与低压绕组之间以及低压绕组和高压绕组之间的偶数层绝缘纸板上均匀设置有多个孔洞。所述的孔洞直径为0.5-2mm。本技术通过在变压器外壳上设置顶部散热器和侧面散热器，有效提高了变压器向周围环境疏散热量的效率，降低了变压器绕组热点温度和变压器油温，有利于变压器的安全可靠运行；本技术利用变压器油循环冷却装置，在变压器油箱温度达到设定阈值时及时通过S型循环管冷却降温，大大提高了变压器的短期过负荷能力；本技术有效改善了变压器的导热效果，使变压器长期运行在较低的温度，降低变压器的运行风险，延长变压器的使用寿命，具有显著的经济和社会效益。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术所述的变压器主体的结构示意图；图3为本技术所述的顶部散热器的结构示意图；图4为本技术所述的侧面散热器的结构示意图；图5为本技术所述的变压器油循环冷却装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施方式仅仅是本技术的部分实施方式，而非全部实施方式。基于本技术的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术所述的一种高导热油浸式变压器，包括变压器外壳1、变压器主体和散热装置，变压器主体设置在变压器外壳1内的油箱中，散热装置包括顶部散热器2、侧面散热器3和变压器油循环冷却装置4。顶部散热器2设置在变压器外壳1的上表面，侧面散热器3设置在变压器外壳1与高低压绕组平行的外侧壁上，侧面散热器3可为1个或者2个，侧面散热器3若为1个，则位于离主回路铁芯和绕组最近的外侧壁上；若为2个，则分别位于高低压套管侧的外侧壁上；变压器油循环冷却装置4分别设置在变压器外壳1与高低压绕组垂直的外侧壁上。如图2所示，本技术的变压器主体包括铁芯5、低压绕组6和高压绕组7，低压绕组6和高压绕组7从内向外同轴套设在铁芯5上，铁芯5和低压绕组6之间以及低压绕组6和高压绕组7之间等距间隔设置有多层绝缘纸板，各层相邻的绝缘纸板之间设置有宽度均为2mm的油道10。铁芯5和低压绕组6之间以及低压绕组6和高压绕组7之间的绝缘纸板层数为奇数，铁芯5与低压绕组6之间以及低压绕组6和高压绕组7之间的偶数层绝缘纸板9上均匀设置有多个孔洞，孔洞直径在0.5-2mm之间。本技术的变压器油采用纳米改性变压器油，如纳米改性氮化硼变压器油、纳米改性氮化铝变压器油等，能够有效提高变压器油的热导率。奇数层绝缘纸板8与偶数层绝缘纸板9所用绝缘材料的介电常数ε1与变压器油的介电常数ε2的比值在1到1.3之间，即1≤ε1/ε2≤1.3，同时油道10的宽度一致，使得电场在油-纸绝缘体系中分配更为均匀，减少局部场强集中和放电的发生，避免局部温度过热现象。如图3所示，顶部散热器2包括下层散热板11和上层散热条12，上层散热条12等距间隔设置在下层散热板11上，上层散热条12的高度大于下层散热板11的高度，本技术中上层散热条12的高度大于10mm，下层散热板11的高度大于5mm。如图4所示，侧面散热器3包括多个等距间隔设置的散热翅片，散热翅片包括上部翅片13和下部翅片14，上部翅片13和下部翅片14为一体结构，上部翅片13的高度L2至少为散热翅片高度L1的1/4，上部翅片13的宽度至少为下部翅片14宽度的2倍。由于变压器热点温度在绕组上端，且变压器顶部油温高于中部和底部，因此上述结构有利于提高变压器顶部热量向周围环境疏导的效率。如图5所示，本技术的变压器油循环冷却装置包括S型循环管15、循环泵16、散热片17、放油阀18、控制器和温度传感器，S型循环管15的两端分别通过放油阀18和循环泵16连接变压器外壳1内的油箱，散热片17设置在S型循环管15的间隙内，温度传感器设置在油箱上，用于检测油箱温度，温度传感器连接控制器的信号输入端，放油阀18和循环泵16分别连接控制器的信号输出端。当温度传感器检测到变压器的油箱温度超出设定值后，通过控制器控制放油阀18打开，同时循环泵16启动，则油箱内的变压器油在S型循环管15和油箱内循环流动，并通过散热片17冷却降温。本技术有效改善了变压器的导热效果，使变压器长期运行在较低的温度，降低变压器的运行风险，延长变压器的使用寿命，具有显著的经济和社会效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热油浸式变压器，其特征在于：包括变压器外壳、变压器主体和散热装置，所述的变压器主体设置在变压器外壳内的油箱中，所述的散热装置包括顶部散热器、侧面散热器和变压器油循环冷却装置，所述的顶部散热器设置在变压器外壳的上表面，所述的侧面散热器设置在变压器外壳与高低压绕组平行的外侧壁上，所述的变压器油循环冷却装置设置在变压器外壳与高低压绕组垂直的外侧壁上，变压器油循环冷却装置包括S型循环管、循环泵、散热片、放油阀、控制器和温度传感器，所述的S型循环管的两端分别通过放油阀和循环泵连接变压器外壳内的油箱，所述的散热片设置在S型循环管的间隙内，所述的温度传感器用于检测油箱温度，温度传感器连接控制器的信号输入端，循环泵和放油阀连接控制器的信号输出端。

【技术特征摘要】
1.一种高导热油浸式变压器，其特征在于：包括变压器外壳、变压器主体和散热装置，所述的变压器主体设置在变压器外壳内的油箱中，所述的散热装置包括顶部散热器、侧面散热器和变压器油循环冷却装置，所述的顶部散热器设置在变压器外壳的上表面，所述的侧面散热器设置在变压器外壳与高低压绕组平行的外侧壁上，所述的变压器油循环冷却装置设置在变压器外壳与高低压绕组垂直的外侧壁上，变压器油循环冷却装置包括S型循环管、循环泵、散热片、放油阀、控制器和温度传感器，所述的S型循环管的两端分别通过放油阀和循环泵连接变压器外壳内的油箱，所述的散热片设置在S型循环管的间隙内，所述的温度传感器用于检测油箱温度，温度传感器连接控制器的信号输入端，循环泵和放油阀连接控制器的信号输出端。2.如权利要求1所述的一种高导热油浸式变压器，其特征在于：所述的顶部散热器包括下层散热板和上层散热条，所述的上层散热条等距间隔设置在下层散热板上，上层散热条的高度大于下层散热板的高度，所述的上层散热条的高度大于10mm，所述的下层散热板的高度大于5mm。3.如权利要求1所述的一种高导热油浸式变压器，其特征在于：所述的侧面散热器包括多个等距间隔设置的散热翅...

【专利技术属性】
技术研发人员：任欢，寇晓适，马伦，辛伟峰，吕中宾，赵磊，卢明，付刚，张希希，王伟，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：河南,41