变压器冷却系统技术方案

一种变压器冷却系统(100)，其包括干式变压器(1)，该变压器包括：芯(10)，该芯包括支腿(11)以及围绕支腿(11)设置的绕组本体(12)、在绕组主体(12)的纵向轴线(14)的方向上延伸的冷却通道(13)，其中冷却通道(13)设置在绕组本体(12)的内部部分(121)和绕组本体(12)的外部部分(122)之间，该变压器冷却系统(100)还包括用于容纳干式变压器(1)的壳体(20)，该壳体(20)具有用于从壳体(20)外部接收空气的输入部(22)和用于将空气排出到壳体(20)外部的输出部(24)，以及设置在输出部(24)处并适用于产生负压的流产生装置(4)以用于将空气从输入部(22)朝向流产生装置(4)吸入并将空气通过输出部(24)排出到外部。部(24)排出到外部。部(24)排出到外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变压器冷却系统


[0001]本公开的实施例涉及用于冷却电力设备，尤其是电力变压器的系统。具体而言，本公开的实施例涉及用于冷却干式变压器的系统，特别是在壳体内部利用强制空气冷却的非通风壳体中的干式变压器。

技术介绍

[0002]已经提出了各种技术来改善干式变压器的冷却。这些技术包括芯内的冷却空气管道以改善散热。通常，通过风扇在变压器壳体的下部部分产生过压，而通过从上部部分抽取空气而在壳体的上部产生低压。以这种方式，产生了从变压器底部向上流动，即从壳体的入口到出口流动的空气流，然后通过栅进入壳体外部的环境。然而，已经发现，大量的空气没有如期望的那样流动通过绕组内的冷却管道，而是围绕线圈的外部流动。一个原因是绕组内的冷却通道的横截面积通常比壳体壁和线圈之间的横截面积小得多。
[0003]在现有技术中，这个问题通过将空气导向板定位紧靠线圈的附近以将线圈外部区域的流动阻力提高到大于冷却通道的流动阻力来解决。然而，为了足够有效，空气导向板必须单独适应线圈的轮廓，这涉及相当大量的工作。此外，由于空气导向板也产生相当大的额外的流动湍流，因此通风系统以较低的整体效率运行。
[0004]示例性参照图1，描述了一种已知的变压器冷却系统100
’
。变压器冷却系统100
’
包括干式变压器1，该干式变压器具有芯10，芯10具有支腿11以及围绕支腿11设置的绕组本体12。
[0005]另外，如图2a和图2b中示例性示出，干式变压器1包括在绕组本体12的纵向轴线 14的方向上延伸的冷却通道13。冷却通道13设置在绕组本体12的内部部分121和绕组本体12的外部部分122之间。通常，绕组本体12的内部部分121是低压(LV)绕组，并且绕组本体12的外部部分122是高压(HV)绕组。此外，冷却通道13具有设置在冷却通道13的第一端部处的冷却通道入口131以及设置在冷却通道13的第二端部处的冷却通道出口132。例如，如图2b所示，冷却通道13通常(但不是必须)具有基本环形或环状的横截面。例如，如图2a所示，通常，冷却通道13具有内部冷却通道直径d1和外部冷却通道直径d2，空气流133通过由内部和外部直径所限定的空间。
[0006]应当理解，包括冷却通道的变压器可以包括一个或多个冷却通道。通常，低压(LV) 绕组和高压(HV)绕组之间的通道称为冷却通道。然而，冷却通道也可以指设置在绕组本体中的其他通道，例如在高压(HV)绕组和/或低压(LV)绕组内的通道。
[0007]此外，如图1中示例性示出的，变压器冷却系统100
’
包括用于干式变压器1的壳体 20，壳体20包括输入部22和输出部24。通常，变压器冷却系统100
’
包括用于在冷却通道13中产生冷却流的装置3。装置3是设置在干式变压器1下方的位于用于从壳体20 外部收集空气的空间30中的通风装置，例如热交换器。为了将空气流提供到冷却通道13 中，通风装置3被定位在壳体20的输入部22中绕组本体12正下方。
[0008]通风装置3在壳体20的输入部22中产生过压。以这种方式，空气流从输入部22朝输
出部24行进并通过栅2离开壳体20进入环境。为了通过防止空气流流出冷却通道13 而进一步提高冷却效果，导向板44通常靠近绕组本体14设置于输入部22处。
[0009]然而，为了确保变压器的冷却通道13中的足够的空气流，需要大过压来克服壳体20 中的阻力。这需要风扇通风装置3的大操作力和更高的功率。高功率的通风装置导致大尺寸并增加了安装的空间要求。
[0010]因此，鉴于上述情况，存在克服了现有技术中的至少一些问题的改进的变压器冷却系统的需求。

技术实现思路

[0011]鉴于上述情况，提供了根据独立权利要求的变压器冷却系统和变压器设备。从从属权利要求、说明书和附图中，使其他方面、优点和特征显而易见。
[0012]根据本公开的一个方面，提供了一种变压器冷却系统。变压器冷却系统包括干式变压器。干式变压器包括具有支腿的芯。此外，干式变压器包括围绕支腿设置的绕组本体。设置了在绕组本体的纵向轴线的方向上延伸的冷却通道。冷却通道设置在绕组本体的内部部分和绕组本体的外部部分之间。此外，变压器冷却系统包括用于容纳干式变压器的壳体。壳体包括用于从壳体外部接收空气的输入部以及用于将空气排出壳体外部的输出部。此外，变压器冷却系统包括流产生装置，其设置在输出部处并且适用于产生负压以用于将空气从输入部吸向流产生装置并通过输出部将空气排出至壳体外部。
[0013]因此，与传统的变压器冷却系统相比，本公开的变压器冷却系统特别是在冷却效率方面得到了改进。特别地，通过提供在输出部处产生负压的流产生装置，空气以更低作用力流动通过壳体，可以省去昂贵的出口栅，并且由于用于在壳体的入口处产生过压的大装置(通风装置)可以被用于在壳体的出口处产生负压的更紧凑装置代替，因此可以减少变压器系统的总体积。因此，本文所述的变压器冷却系统有利地提供了不太复杂的设计，从而降低了成本。
[0014]根据本公开的另一方面，提供了一种变压器设备。变压器设备包括第一干式变压器和第二干式变压器，第一干式变压器和第二干式变压器中的每个均与上述干式变压器一致。另外，变压器设备包括用于容纳第一干式变压器的第一壳体以及用于容纳第二干式变压器的第二壳体，第一壳体与第二壳体分离。
[0015]因此，与传统的变压器设备相比，本公开的变压器设备尤其是在装置尺寸和冷却效率方面得到了改进。
附图说明
[0016]以能够详细理解本公开的上述特征的方式，可以参考实施例对上面简要概括的
技术实现思路
进行更具体描述。附图涉及本公开的实施例并在下文描述：
[0017]图1示出了根据现有技术的实施例的变压器冷却系统的示意图；
[0018]图2a示出了干式变压器的示意性截面图；
[0019]图2b示出了图2a的干式变压器的示意性俯视图；
[0020]图3示出了根据本文描述的实施例的变压器冷却系统的示意图；
[0021]图4示出了根据本文描述的另一实施例的变压器冷却系统的示意图；
[0022]图5a和图5b示出了根据本文描述的又一实施例的变压器冷却系统的示意图；
[0023]图6示出了根据本文描述的又一实施例的用于三相干式变压器的变压器冷却系统的示意图；以及
[0024]图7a和图7b示出了根据本文描述的实施例的变压器设备。
具体实施方式
[0025]现在将详细参考各个实施例，每个图中示出了各个实施例中的一个或多个示例。每个示例都是以解释的方式提供并不意味着限制。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于任何其他实施例或与任何其他实施例结合使用以产生又一实施例。本公开旨在包括这样的修改和变型。
[0026]在附图的以下描述中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。通常，仅描述了关于各个实施例的差异。除非另有说明，对一个实施例中的一部分或一方面的描述也可以适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种变压器冷却系统(100)，所述变压器冷却系统包括：
‑
干式变压器(1)，包括：芯(10)，所述芯包括支腿(11)，绕组本体(12)，所述绕组本体围绕所述支腿(11)设置，冷却通道(13)，所述冷却通道沿所述绕组本体(12)的纵向轴线(14)的方向延伸，其中，所述冷却通道(13)设置在所述绕组本体(12)的内部部分(121)与所述绕组本体(12)的外部部分(122)之间，
‑
用于容纳所述干式变压器(1)的壳体(20)，所述壳体(20)具有用于接收来自所述壳体(20)的外部的空气的输入部(22)以及用于将空气排出至所述壳体(20)的外部的输出部(24)，以及
‑
流产生装置(4)，所述流产生装置设置在所述输出部(24)处并且适用于产生负压，用于将空气从所述输入部(22)吸向所述流产生装置(4)并且用于将空气通过所述输出部(24)排出至所述壳体(20)的外部。2.根据权利要求1所述的变压器冷却系统(100)，其中，所述流产生装置(4)包括第一流产生单元(41)，所述第一流产生单元设置在所述输出部(24)处，用于使空气流从所述壳体(20)的输入部(22)通过所述干式变压器(1)的冷却通道(13)流至所述壳体的输出部(24)。3.根据权利要求2所述的变压器冷却系统(100)，其中，所述第一流产生单元(41)是在操作期间以抽吸模式进行工作的主动的流产生单元，尤其是空气泵。4.根据权利要求2至3中任一项所述的变压器冷却系统(100)，其中，所述流产生装置(4)包括第二流产生单元(42)，用于在所述干式变压器(1)的冷却通道(13)中产生另外的负压，所述第二流产生单元(42)沿所述空气流的方向设置在所述第一流产生单元(41)的上游。5.根据权利要求4所述的变压器冷却系统(100)，其中，所述第二流产生单元(42)是压力室，所述压力室位于所述干式变压器(1)的绕组本体(12)的一端处并且通过至少一个输出管(43)连接至所述第一流产生单元(41)。6.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：日立能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：