專利名稱：線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力變壓器領(lǐng)域，主要涉及一種線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器。
背景技術(shù)：
干式變壓器以其無(wú)油和阻燃的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于城市電網(wǎng)和有防火要求的一切場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)年產(chǎn)量約3千萬(wàn)KVA。目前國(guó)內(nèi)外使用的干式變壓器其主要結(jié)構(gòu)有兩種，一種是環(huán)氧澆注干式變壓器，另一種是敝開(kāi)通風(fēng)式干式變壓器。前者用環(huán)氧樹(shù)脂澆注以薄層環(huán)氧樹(shù)脂包封繞組，而后者則用真空壓力浸漬形成表面漆膜來(lái)保護(hù)繞組，二者的共同點(diǎn)是都以空氣作為冷卻介質(zhì)和主要絕緣介質(zhì)。和傳統(tǒng)的油浸式電力變壓器相比，這兩種干式變壓器無(wú)油污且有阻燃防火特性，但由于空氣對(duì)流冷卻比油冷卻效率差近十倍，而且空氣絕緣距離也比油絕緣距離大得多，這使得干式變壓器鐵窗尺寸增大其空載損耗遠(yuǎn)大于油浸式電力變壓器，銅和硅鋼片消耗亦遠(yuǎn)大于油浸電力變壓器。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器，采用水冷卻代替常規(guī)干式變壓器的空氣冷卻，以固體絕緣代替常規(guī)干式變壓器的空氣絕緣，不僅散熱效果佳，而且絕緣距離比空氣隙小得多，節(jié)省了銅線和硅鋼片用量。
本實(shí)用新型的線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器主要包括變壓器本體、連接管、水槽、連通閥和外散熱器，變壓器本體主要包括鐵芯、低壓線圈、高壓線圈、固體絕緣和水套，鐵芯與常規(guī)疊片鐵芯結(jié)構(gòu)相同，高、低壓線圈表面放置水套，最內(nèi)層為內(nèi)水套，內(nèi)水套外通過(guò)固體絕緣相隔之后繞有低壓線圈，低壓線圈外通過(guò)固體絕緣相隔放置中水套，中水套通過(guò)固體絕緣相隔之后繞有高壓線圈，高壓線圈外通過(guò)固體絕緣相隔放置外水套；高、低壓線圈除出線外被內(nèi)、中、外水套、固體絕緣和接地金屬殼體包封，形成一個(gè)整體，套入鐵芯中形成變壓器本體；所述內(nèi)、中、外水套為不銹鋼水套，其上、下端均通過(guò)連接管與水槽相連，水槽通過(guò)連通閥與外散熱器連接，形成水循環(huán)通道。
所述內(nèi)、中、外水套各由半圓筒形的不銹鋼板焊接而成，或者由若干不銹鋼管構(gòu)成。
所述外散熱器是片式散熱器。
線圈結(jié)構(gòu)和常規(guī)F級(jí)絕緣環(huán)氧干式變壓器類似，只是高、低壓線圈被不銹鋼水套、固體絕緣和接地金屬殼體包封。
本實(shí)用新型用水作為冷卻介質(zhì)，水之黏度較之變壓器油低得多，因而散熱效果不比油浸式電力變壓器差；另外，本實(shí)用新型用固體絕緣作為絕緣介質(zhì)，其絕緣尺寸亦接近油浸式電力變壓器?？梢?jiàn)本實(shí)用新型在某種程度上保留了油浸式電力變壓器的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)它又是無(wú)油的，亦保留了干式變壓器阻燃和無(wú)油污染的優(yōu)點(diǎn)。
由于高、低壓線圈除出線外被金屬殼體及固體絕緣包封，沒(méi)有常規(guī)干式變壓器的墊塊積塵、沿面爬電等問(wèn)題，其維修工作量可以減至最少。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果(1)本實(shí)用新型用水冷卻代替常規(guī)干式變壓器的空氣冷卻，在線圈表面設(shè)置不銹鋼水套，并有水道與外散熱器相連，可以實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)或強(qiáng)迫水循環(huán)，散熱效果佳；(2)本實(shí)用新型以固體絕緣代替常規(guī)干式變壓器的空氣絕緣，其線圈之間和線圈對(duì)地之間全是固體絕緣，其絕緣距離比空氣隙小得多，而且線圈對(duì)鐵芯鐵軛和不同相線圈之間由于線圈外殼接地而無(wú)須絕緣距離，使得整個(gè)鐵窗尺寸得以縮小，其效果是銅線和硅鋼片用量可顯著減少，空載損耗和負(fù)載損耗降低，變壓器噪聲降低。


圖1是線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器的一相線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-鐵芯 2-內(nèi)水套 3-中水套 4-外水套 5-固體絕緣 6-低壓線圈 7-高壓線圈 8-接地金屬殼體 9-連接管 10-水槽 11-連通閥 12-外散熱器具體實(shí)施方式
為了更好地理解本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
本實(shí)用新型的線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器主要包括變壓器本體、連接管9、水槽10、連通閥11和外散熱器12。如圖1所示，變壓器本體主要包括鐵芯1、低壓線圈6、高壓線圈7、固體絕緣5和水套，鐵芯1與常規(guī)疊片鐵芯結(jié)構(gòu)相同，高、低壓線圈表面放置水套，最內(nèi)層為內(nèi)水套2，內(nèi)水套2外通過(guò)固體絕緣5相隔之后繞有低壓線圈6，低壓線圈6外通過(guò)固體絕緣5相隔放置中水套3，中水套3通過(guò)固體絕緣5相隔之后繞有高壓線圈7，高壓線圈7外通過(guò)固體絕緣5相隔放置外水套4；高、低壓線圈除出線外被內(nèi)、中、外水套、固體絕緣5和接地金屬殼體8包封，形成一個(gè)整體，套入鐵芯1中形成變壓器本體；內(nèi)、中、外水套為不銹鋼水套，其上、下端均通過(guò)連接管9與水槽10相連，水槽10通過(guò)連通閥11與外散熱器12連接，形成水循環(huán)通道。
內(nèi)、中、外水套各由半圓筒形的不銹鋼板焊接而成，或者由若干不銹鋼管構(gòu)成；外散熱器是片式散熱器；線圈結(jié)構(gòu)和常規(guī)F級(jí)絕緣環(huán)氧干式變壓器類似，只是高、低壓線圈被不銹鋼水套、固體絕緣和接地金屬殼體包封。
鐵芯1的結(jié)構(gòu)和制作工藝與常規(guī)變壓器相同，內(nèi)、中、外水套在線圈繞制前獨(dú)立制作好。
高、低壓線圈繞制和水套放置過(guò)程如下首先在繞線模上放置內(nèi)水套2，扎緊并放置絕緣墊料后繞制低壓線圈6，低壓線圈6外放置絕緣墊料和中水套3，然后扎緊并放置絕緣墊條，繞制高壓線圈7，最后放置絕緣墊條和外水套4。
上述高、低壓線圈和水套被整體卸下后由于內(nèi)、外水套和線圈上、下金屬外殼體已形成模具，隨后澆注固體絕緣材料而形成一個(gè)整體，將這個(gè)整體套入鐵芯中，然后用連接管9把內(nèi)、中、外水套分別和上、下水槽10連接，水槽10通過(guò)連通閥11與外散熱器12連接，形成水循環(huán)通道。
片式散熱器可以和水套內(nèi)的水構(gòu)成自然循環(huán)或強(qiáng)迫循環(huán)，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有油浸變壓器的片式散熱器相同。對(duì)于小容量變壓器，水套和外散熱器之間的自然循環(huán)足以滿足降低溫升的要求；對(duì)于大型變壓器可以采用增加水泵的辦法強(qiáng)迫水循環(huán)，這樣散熱效果更佳。
本實(shí)用新型可用于戶內(nèi)、戶外、箱變、地埋變等各種場(chǎng)合，亦適用于特種變壓器、電抗器等一切具有較大線圈銅損而需要降低線圈溫升的場(chǎng)合。
權(quán)利要求1.一種線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器，其特征在于主要包括變壓器本體、連接管、水槽、連通閥和外散熱器，變壓器本體主要包括鐵芯、低壓線圈、高壓線圈、固體絕緣和水套，高、低壓線圈表面放置水套，最內(nèi)層為內(nèi)水套，內(nèi)水套外通過(guò)固體絕緣相隔之后繞有低壓線圈，低壓線圈外通過(guò)固體絕緣相隔放置中水套，中水套通過(guò)固體絕緣相隔之后繞有高壓線圈，高壓線圈外通過(guò)固體絕緣相隔放置外水套；高、低壓線圈除出線外被內(nèi)、中、外水套、固體絕緣和接地金屬殼體包封，形成一個(gè)整體，套入鐵芯中形成變壓器本體；所述內(nèi)、中、外水套為不銹鋼水套，其上、下端均通過(guò)連接管與水槽相連，水槽通過(guò)連通閥與外散熱器連接，形成水循環(huán)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器，其特征在于所述內(nèi)、中、外水套各由半圓筒形的不銹鋼板焊接而成，或者由若干不銹鋼管構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器，其特征在于所述外散熱器是片式散熱器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種線圈用水冷卻的干式固體絕緣變壓器，其主要特點(diǎn)為線圈內(nèi)、外表面置有不銹鋼水套，而變壓器本體之外裝有片式散熱器，水套和片式散熱器之間有水道相連，依靠自然循環(huán)或強(qiáng)迫循環(huán)實(shí)現(xiàn)線圈冷卻，其線圈匝間層間和主絕緣等全是固體絕緣。本實(shí)用新型由于用水冷代替了常規(guī)干式變壓器的空氣冷卻，用固體絕緣代替了空氣隙絕緣，使得變壓器鐵窗尺寸縮小，節(jié)約了銅線和硅鋼片，降低了變電成本。本實(shí)用新型可用于戶內(nèi)、戶外、箱變、地埋變等各種場(chǎng)合，亦適用于特種變壓器、電抗器等一切具有較大線圈銅損而需要降低線圈溫升的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H01F27/10GK2785106SQ20052005389
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者霍崇業(yè), 曾錦江 申請(qǐng)人:霍崇業(yè), 曾錦江