一种蒸发冷却变压器制造技术

本发明专利技术涉及一种套筒式蒸发冷却变压器，包括铁心［１０］、线圈［２０］、套筒［３０］、引线［５０］以及由进气管［７０］、集气管［８０］、汇流管［９０］、回液管［１００］、冷凝器［６０］组成的蒸发冷却系统。其特征在于线圈［２０］放置在套筒［３０］内，套筒［３０］内加入冷却介质［４０］，线圈引线［５０］从套筒［３０］上部引出，套筒［３０］上部与进气管［７０］下部相连，套筒［３０］上部的进气管［７０］上部与集气管［８０］下部相连，集气管［８０］上部与冷凝器［６０］相连，冷凝器［６０］下部与导流管［１２０］上部相连，导流管［１２０］下部与汇流管［９０］侧面相连，汇流管［９０］上部与套筒［３０］下部的回液管［１００］相连。铁心［１０］采用空气冷却。本发明专利技术可大大地降低蒸发冷却介质的使用量，降低了蒸发冷却变压器的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器，特别涉及套筒式蒸发冷却变压器。
技术介绍
目前，绝大部分变压器所采用的冷却方式是空冷、水冷、油冷等。随着容量的不断增大，上述冷却方式的弊病越来越明显，蒸发冷却技术(也可称为相变降温技术、沸腾换热技术等)是对上述冷却方式的重大改进，能使变压器的运行温度大大降低，经济性和安全性得到显著提高。申请号为99237863.x的技术专利提出的蒸发冷却电力变压器和申请号为98200236.x的技术专利提出的新型蒸发冷却的变压器采用氟的化合物为冷却介质，将冷却介质代替变压器油放置在油箱中，变压器的铁心和线圈均置于蒸发冷却介质中，由冷却介质吸收变压器的热量发生汽化，产生相变吸热，经冷凝器冷却再液化，如此反复循环。且该冷却介质具有消防性，克服了油浸式变压器、干式变压器和气体绝缘变压器的不足，冷却效果好，可靠性高。但是，由于目前氟化合物的使用受到了限制，这类变压器只能改用符合环保要求的蒸发冷却介质，同时由于符合环保要求的蒸发冷却介质价格昂贵，使得蒸发冷却变压器的价格也变得非常昂贵。因此，虽然蒸发冷却变压器能够有效克服油浸式变压器、干式变压器和气体绝缘变压器的缺点，但因蒸发冷却介质必须更换为满足环保要求的、昂贵的新型介质，其经济性不再乐观。
技术实现思路
为克服现有技术蒸发冷却变压器在经济性方面的不足，本专利技术提出了一种蒸发冷却变压器，将变压器的各个线圈套在一个或几个套筒内，在套筒内放入冷却介质，变压器发热较少的铁心采用空气冷却。冷却介质可以是单一的蒸发冷却介质，或者是两种或两种以上的蒸发冷却介质的混合介质，也可以是一种或一种以上的蒸发冷却介质和其他液体介质的混合介质。由于套筒的容积较小，可以达到减少昂贵的蒸发冷却介质用量的目的，从而提高蒸发冷却变压器的经济性。本专利技术由铁心、线圈、套筒、引线以及蒸发冷却系统组成。本专利技术的蒸发冷却系统由进气管、集气管、汇流管、回液管以及冷凝器组成。本专利技术的套筒材料可以是不锈钢、金属、环氧、酚醛、尼龙、木材(包括层压木制品)、塑料、橡胶、陶瓷、纸(包括层压纸制品)、玻璃(包括石英玻璃)、玻璃钢等。本专利技术的变压器每相的若干个线圈可以分别套在各自的套筒里，每相的若干个线圈也可以共同套在同一个套筒里，还可以将变压器所有线圈全部套在同一个套筒里。本专利技术的蒸发冷却介质包括以下三个系列1)Vertrel系列，包括XF(HFC 43-10mee)、XM(HFC 43-10/甲醇)、XE(HFC 43-10/乙醇)、XP(HFC 43-10/IPA)、MCA(HFC 43-10/t-DCE)、MCA+(HFC 43-10/t-DCE/环戊烷)、SMT(HFC 43-10/t-DCE/甲醇)、XMS(HFC 43-10/t-DCE/环戊烷/甲醇)、XMS+(HFC 43-10/t-DCE/环戊烷/甲醇)、X-DA(HFC 43-10/表面活性剂/抗静电剂)、X-B3(HFC 43-10/乙二醇丁醚)、Xsi(HFC 43-10/OS-10)、XH、X-P10等。2)ASAHIKLIN系列，包括AE-3000，AE-3100E，AK225等。3)全氟叔胺系列，包括全氟三乙胺(简称FY-131)、全氟三丙胺、全氟三丁胺(简称FY-111)、全氟三戊胺(简称FY-121)、全氟环醚(简称FY-04)，以及美国3M公司的以下牌号的注册产品FC-40、FC-43、FC-70、FC-71、FC-72、FC-722、FC-77、FC-84、FC-87、FC-104、FC-3283、FC-5312、H-27、H-125、H-100、H-400、H-190、HFE-7100、PF-5060、PF-5080、FX-3250等。以上三个系列的蒸发冷却介质均具有无色、无味、无毒(或低毒)、不燃烧等特点。本专利技术与蒸发冷却介质混合的其他液体可以是变压器油、超高压变压器油、电容器油、电缆油、桐油、亚麻仁油、蓖麻油、烷基苯(AB)、烷基萘、异丙基联苯(即IPB或Wemcol)、二芳基乙烷(PXE)、偏苯三羧酸三2-乙基己酯(简称TOTM)、磷酸酯类绝缘油[(RO)3P＝0]、α液(阿尔法矽液)、聚α烯、Midel7131以及硅油等。混合介质的用量原则是蒸发冷却介质用量为全部介质体积的0.5~100％，相应的，其他液体的用量为全部介质体积的99.5~0％。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。图1-图7是本专利技术套筒式蒸发冷却变压器的七种具体实施方式的结构示意图。图1是每相上的线圈放置于同一个套筒的三相变压器结构示意图。图2是每相上的线圈分别放置于各自的套筒的三相变压器结构示意图。图3是单相变压器，且变压器每相上的每个线圈放置于同一个套筒的结构示意图。图4是单相变压器，且变压器每相上的每个线圈放置于各自的套筒的结构示意图。图5是单相变压器，且变压器每相上的每个线圈放置于各自的套筒的结构示意图，并且其汇流管和回液管的排列采用了与图1~图4不同的另一种形式。图6是单相变压器，且变压器的所有线圈放置于同一个套筒的结构示意图。图7是单相变压器，且变压器的所有线圈放置于同一个套筒的结构示意图。图1~图7中10铁心、20线圈、30套筒、40冷却介质、50引线、60冷凝器、70进气管、80集气管、90汇流管、100回液管、110支架、120导流管； 图8是图1-图5中的套筒30结构图，图中31内壁、32外壁、33上盖、34下盖、35进气管连接孔、36回液管连接孔、37引线连接孔。图9为图6和图7中套筒30的俯视图。具体实施例方式本专利技术蒸发冷却变压器由铁心10、线圈20、套筒30、冷却介质40、引线50、冷凝器60、进气管70、集气管80、汇流管90、导流管120、回液管100、支架110组成。本专利技术所采用的线圈可以是壳式线圈也可以是心式线圈，在结构上可以划分为两类，第一类是采用浇注、压注、浸渍或注塑成型技术加工的线圈，浇注、压注、浸渍或注塑成型技术就是将绝缘材料、固化剂和其他配合料浇注(或压注)到设定的模具内，由热塑性流体交联固化；或将电工设备浸渍到液态绝缘材料中，烘干固化。这样，使线圈与新产生的固体绝缘紧密地结合为一个完整的刚体。这类技术加工的线圈的典型应用是环氧树脂浇注线圈。第二类则是不采用浇注、压注、浸渍或注塑成型技术加工的线圈，这也就是普通油浸式电力变压器所采用的线圈，这类线圈的特点是在圆铜线、扁铜线(或圆铝线、扁铝线)外涂覆绝缘漆，或者包扎导线绝缘，直接将导线绕制成线圈。此外，本专利技术的线圈还可以是在线圈冷却间隙的一侧或两侧设有电磁屏蔽层的线圈。本专利技术具体实施方式之一如图1所示，该变压器为三相变压器，变压器的每相上的线圈20放置于同一个套筒30里，套筒30内加入冷却介质40，冷却介质40可以是蒸发冷却介质，也可以是蒸发冷却介质和其他液体的混合介质，线圈引线50从套筒30上部引出，套筒30上部与进气管70下部相连，各套筒30上部的进气管70上部与集气管80下部相连，集气管80上部与冷凝器60相连，冷凝器60下部与汇流管90上部相连，汇流管90下部与各套筒30下部的回液管100相连。支架110起到支撑冷凝器60的作用。此外线圈引线50还可以从套筒30的下部或套筒30的侧面引出。本专利技术具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发冷却变压器，包括铁心［１０］、线圈［２０］、引线［５０］以及由进气管［７０］、集气管［８０］、汇流管［９０］、回液管［１００］、冷凝器［６０］组成的蒸发冷却系统，其特征在于，变压器线圈［２０］放置在一个或几个套筒［３０］内，套筒［３０］内放入冷却介质，铁心［１０］采用空气冷却；套筒［３０］内加入冷却介质［４０］，线圈引线［５０］从套筒［３０］上部引出，套筒［３０］上部与进气管［７０］下部相连，套筒［３０］上部的进气管［７０］上部与集气管［８０］下部相连，集气管［８０］上部与冷凝器［６０］相连，冷凝器［６０］下部与导流管［１２０］上部相连，导流管［１２０］下部与汇流管［９０］侧面相连，汇流管［９０］上部与套筒［３０］下部的回液管［１００］相连，线圈引线［５０］亦可从套筒［３０］的下部或侧面引出。

【技术特征摘要】
1.一种蒸发冷却变压器，包括铁心[10]、线圈[20]、引线[50]以及由进气管[70]、集气管[80]、汇流管[90]、回液管[100]、冷凝器[60]组成的蒸发冷却系统，其特征在于，变压器线圈[20]放置在一个或几个套筒[30]内，套筒[30]内放入冷却介质，铁心[10]采用空气冷却；套筒[30]内加入冷却介质[40]，线圈引线[50]从套筒[30]上部引出，套筒[30]上部与进气管[70]下部相连，套筒[30]上部的进气管[70]上部与集气管[80]下部相连，集气管[80]上部与冷凝器[60]相连，冷凝器[60]下部与导流管[120]上部相连，导流管[120]下部与汇流管[90]侧面相连，汇流管[90]上部与套筒[30]下部的回液管[...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国强，郭卉，顾国彪，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]