專利名稱：一種熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變壓器，特別涉及一種采用熱管換熱技術發(fā)生相變換熱進行冷卻變壓器器身的氣體絕緣電力變壓器。
背景技術：
根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，氣體絕緣變壓器按冷卻方式可分為干式(氣體冷卻，主要有空氣和SF6氣體)和濕式(使用絕緣液體輔助冷卻)兩大類型?？諝饨^緣和冷卻的干式變壓器體積大，為減小體積和重量，通常采用SF6氣體絕緣變壓器代替空氣絕緣。對于小容量的氣體絕緣變壓器，由于其熱損耗小，通常采用SF6氣體循環(huán)冷卻的散熱方式，即變壓器箱體周圍裝有散熱器，以SF6氣體作為冷卻介質(zhì)在箱體和散熱器回路進行自然循環(huán)，散熱器依靠空氣自然冷卻。為加強散熱效果，變壓器箱體內(nèi)部加裝氣泵，強迫SF6氣體循環(huán)，使氣體循環(huán)流動速率提高。而更大容量的氣體變壓器還會在散熱器上加裝風機，提聞散熱器的冷卻性能。但由于SF6氣體的導熱率很低，對流換熱系數(shù)比變壓器油小一個數(shù)量級，其作為冷卻介質(zhì)時冷卻能力遠低于變壓器油的冷卻能力。氣體絕緣、氣體冷卻的變壓器的最大容量一般不超過63MVA。當氣體變壓器容量超過63MVA時，大多采用液體(氟碳化合物)輔助冷卻和SF6氣體絕緣形式。常見的有噴淋式和隔離式兩種。噴淋式氣體絕緣變壓器的冷卻系統(tǒng)由循環(huán)泵將變壓器底部儲液器中的冷卻液抽到器身上方的噴射裝置中，該裝置將冷卻液經(jīng)多條散布通道噴淋到器身上。冷卻液吸收器身熱量后迅速氣化，與充在箱體內(nèi)的SF6氣體一起形成混合氣體，由風機強制地送入箱體外的冷卻器和外界進行熱交換。冷卻液蒸汽在冷卻器中凝聚液化，并流回儲液器。噴淋式的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)很復雜，所帶的循環(huán)泵和風機都是轉(zhuǎn)動部件，可靠性要求高，維護困難。隔離式的氣體絕緣變壓器一種是套筒式結(jié)構(gòu)，即在其器身外設置套筒，套筒內(nèi)部充滿冷卻液，器身和鐵心浸潤在冷卻液中。套筒頂部有隔膜分離器，可分開SF6氣體和冷卻液，同時應對冷卻液熱脹冷縮的體積變化；冷卻液由泵驅(qū)動循環(huán)，承擔繞組冷卻和絕緣；SF6充滿承擔引線絕緣等。該結(jié)構(gòu)設計、制造復雜，價格昂貴。另一種箔式繞組的散熱屏結(jié)構(gòu)，把金屬冷卻屏纏繞到線圈中，屏中留有狹窄的橫向冷卻通道，可在泵的驅(qū)動下使冷卻液在其中流動循環(huán)。此外還需要設置壓力均衡器，導致結(jié)構(gòu)復雜、制造困難。以上噴淋式、隔離式結(jié)構(gòu)的共同特點是都需要泵的驅(qū)動，且結(jié)構(gòu)復雜、制造困難，因此發(fā)展新結(jié)構(gòu)的冷卻方式對氣體絕緣變壓器往大容量發(fā)展具有重要意義。采用熱管換熱技術的冷卻裝置能大大提高其冷卻效果，如申請?zhí)枮?01110374628.4的專利提出的由成排金屬管等組成的回路熱管式變壓器冷卻系統(tǒng)，散熱功率強大，且無泵自循環(huán)，但該結(jié)構(gòu)如果應用到氣體絕緣變壓器中，則會出現(xiàn)散熱不均勻，線圈局部過熱偏高的問題。又如申請?zhí)枮?00510086886.6的專利提出的導流管式和導流筒式蒸發(fā)冷卻變壓器結(jié)構(gòu)若應用到氣體絕緣變壓器中，由于氣體換熱效果差，所需的導流管的數(shù)目和散熱面積將太多而難以實現(xiàn)。而申請?zhí)枮?00810027437.9的專利提出的具有氣液兩相散熱回路的干式變壓器，在線圈間環(huán)繞螺旋形換熱管，能避免局部過熱，但線圈之間間隙需填充絕緣介質(zhì)，換熱效果較差，而結(jié)構(gòu)上的局限也使得介質(zhì)循環(huán)動力不足，甚至需要加泵，增加了維護量；整個散熱回路自封閉成一個系統(tǒng)，可能的漏點較多，如有泄漏，勢必影響變壓器運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服氣體絕緣變壓器現(xiàn)有的冷卻效率低、使用氣泵，或冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，制造困難的缺點，提出一種采用熱管冷卻的氣體絕緣變壓器。本發(fā)明采用非金屬熱管的陣列嵌入繞組吸收熱量，經(jīng)熱傳導方式傳熱給回路熱管散出熱量冷卻氣體絕緣變壓器，在保證足夠散熱功率的同時避免了局部過熱，提高了熱管冷卻氣體絕緣變壓器的可行性和經(jīng)濟性。本發(fā)明采用以下技術方案:本發(fā)明包括氣體絕緣變壓器和冷卻系統(tǒng)。所述的氣體絕緣變壓器由鐵心、變壓器箱體、絕緣氣體、線圈及線圈引線套管組成。所述的冷卻系統(tǒng)采用熱管換熱技術，由非金屬熱管的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成，前者由多根非金屬熱管、甲蒸發(fā)液等組成，后者由乙蒸發(fā)液、成排金屬管、集氣室、集液室、出氣管路、散熱器、回液管路、換熱室等組成。所述的氣體絕緣變壓器為一臺密封良好的氣體絕緣變壓器，其箱體內(nèi)部充滿絕緣氣體。變壓器箱體由具有一定機械強度的金屬材料制成，能夠承受一定的內(nèi)部壓力。箱體內(nèi)固定有變壓器的鐵心和線圈，箱體壁和箱體頂蓋通過法蘭連接或焊接等工藝連接密封。線圈引線的高壓引線套管和低壓引線套管分別安裝在箱體側(cè)面壁上。所述的冷卻系統(tǒng)的一部分置于變壓器箱體內(nèi)，另一部分位于變壓器箱體外。所述回路熱管散熱系統(tǒng)中的散熱器布置在變壓器箱體頂蓋的上方，成排金屬管由多根金屬管平行成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋的下方。回路熱管散熱系統(tǒng)中的成排金屬管兩端連通有集氣室和集液室，集氣室和集液室分別通過出氣管路和回液管路與散熱器的進氣口和出液口連接，形成一個密封系統(tǒng)。成排金屬管內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液，乙蒸發(fā)液與絕緣氣體進行換熱并發(fā)生相變，完成冷卻自循環(huán)。在這個冷卻自循環(huán)過程中，集氣室所處的相對位置比集液室較高，因此集氣室內(nèi)的乙蒸發(fā)液的含氣量較高，集液室內(nèi)的乙蒸發(fā)液的含液量較高。成排金屬管下方設置有一個或多個換熱室，換熱室的兩端與集氣室和集液室相連通。換熱室是一個中空的金屬箱體，其壁面為導熱良好的金屬板，換熱室的壁面與非金屬熱管的頂端接觸良好，換熱室壁面和非金屬熱管頂端的接觸面上涂有導熱硅膠，以保證換熱室壁面與非金屬熱管頂端保持良好的導熱效果。非金屬熱管安裝在變壓器箱體內(nèi)，為密封、中空的非金屬材料的圓管。非金屬熱管的下半部分豎直嵌入到變壓器線圈之間，非金屬熱管的上半部分裸露在氣體絕緣介質(zhì)中，非金屬熱管的頂部與換熱室的壁面接觸良好。非金屬熱管內(nèi)部充有一定量的甲蒸發(fā)液。本發(fā)明的工作原理是:變壓器運行時，線圈產(chǎn)生的熱量通過管壁傳遞給非金屬熱管內(nèi)的甲蒸發(fā)液，甲蒸發(fā)液吸熱沸騰，汽化后產(chǎn)生的蒸汽向上運動到非金屬熱管的頂部。高溫的蒸汽所帶的熱量通過非金屬熱管頂部、導熱硅膠和換熱室壁面，傳遞給換熱室內(nèi)的乙蒸發(fā)液。在這個過程中非金屬熱管中的甲蒸發(fā)液傳出熱量，冷凝成液體流回非金屬熱管底部，完成熱循環(huán)，同時達到冷卻線圈的效果，避免線圈發(fā)生過大的局部過熱。同時，變壓器線圈和鐵心產(chǎn)生的熱量也加熱了變壓器箱體內(nèi)的絕緣氣體，絕緣氣體受熱后溫度升高，密度減小，向上升騰，形成自然循環(huán)冷卻。熱的絕緣氣體上升至箱體頂蓋下時，把熱量傳遞給回路熱管中的成排金屬管，成排金屬管內(nèi)的乙蒸發(fā)液受熱后也發(fā)生相變，汽化產(chǎn)生的蒸汽通過出氣管路進入箱體外的散熱器中，受到冷卻冷凝成液體流回成排金屬管內(nèi)，完成換熱循環(huán)。成排金屬管的數(shù)目和尺寸、結(jié)構(gòu)可經(jīng)計算確定，能夠有效滿足大容量氣體絕緣變壓器運行時的散熱功率要求。非金屬熱管頂端也可不連接換熱室或其他設備，僅依靠熱管上半部分管壁與周圍的絕緣氣體進行熱交換，使甲蒸發(fā)液的蒸汽得到冷卻而冷凝成液體流回非金屬熱管的管底。這種工作方式同樣可以降低變壓器線圈內(nèi)部的過熱程度。非金屬熱管的頂端也可以與換熱室連通，整個冷卻系統(tǒng)包括非金屬熱管、成排金屬管、換熱室、集氣室、集液室、散熱器、出氣管路和回液管路，形成一個整體的密封空間，在其內(nèi)部灌充一定量的甲蒸發(fā)液。所述的非金屬熱管可以為管狀，也可以為板狀、半圓筒或圓筒形狀等其他形狀，其截面不限于圓形、方形等，可根據(jù)線圈繞組形狀不同進行變化。所述的甲蒸發(fā)液和乙蒸發(fā)液可以是同一種液體，也可以是不同的液體；均可以在受熱的時候發(fā)生相變，汽化變成蒸汽。所述的換熱室可以與集氣室和集液室連通，并與成排金屬管共用一組散熱器；也可以單獨連接一組出氣管路和回液管路，或使用另一組散熱器。所述的集氣室和集液室的外表面可加裝中空或?qū)嵭牡慕饘偕峁?、金屬翅片等裝置，以增加集氣室和集液室表面與絕緣氣體的接觸面積，有利于更高效地散熱。所述的金屬散熱管內(nèi)部還可與集氣室或集液室連通，充滿乙蒸發(fā)液；或不與集氣室或集液室通，但內(nèi)部充有一定量的蒸發(fā)液；所述的金屬散熱管外表面是光管，或帶有金屬散熱管翅片。所述的變壓器中的絕緣氣體可以是SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體等，或上述氣體中兩種或兩種以上的混合物。所述的冷卻方式除了應用在氣體絕緣變壓器中，還可以用于電抗器、互感器等有線圈的電力設備中。本發(fā)明可用于心式結(jié)構(gòu)的變壓器或殼式結(jié)構(gòu)的變壓器中。本發(fā)明將非金屬熱管的陣列嵌入到變壓器線圈之間，將繞組的熱量帶出到線圈外面，再經(jīng)熱傳導方式傳熱給回路熱管散熱系統(tǒng)散出熱量，同時利用成排金屬管內(nèi)蒸發(fā)液相變換熱吸收箱體內(nèi)氣體的熱量，散熱功率強大，同時避免了線圈的局部過熱，還可實現(xiàn)無泵自循環(huán)。多根非金屬熱管不與回路熱管散熱系統(tǒng)連接，形成獨立的冷卻系統(tǒng)，因此即使有個別熱管發(fā)生泄漏故障，其他熱管冷卻系統(tǒng)不受影響，變壓器仍可帶病運行較長時間，在解決大容量氣體絕緣變壓器冷卻問題的同時又提高了變壓器運行的可靠性和可維護性。采用本發(fā)明設計的氣體絕緣變壓器將具有更高的技術經(jīng)濟指標。


圖1是本發(fā)明的實施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中:10鐵心、20變壓器箱體、30絕緣氣體、40甲蒸發(fā)液、50低壓引線套管、60非金屬換熱管、70集氣室、80乙蒸發(fā)液、90箱體頂蓋、100出氣管路、110管翅片、120成排金屬管、130進氣口、140散熱器、150出液口、160回液管路、170集液室、180導熱硅膠、190換熱室、200高壓引線套管、210線圈。圖2是本發(fā)明非金屬換熱管60與換熱室190三種不同接觸方式的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2中:60非金屬換熱管、80乙蒸發(fā)液、180導熱硅膠、190換熱室。圖3是本發(fā)明的實施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3中:10鐵心、20變壓器箱體、30絕緣氣體、40甲蒸發(fā)液、50低壓引線套管、60非金屬換熱管、70集氣室、80乙蒸發(fā)液、90箱體頂蓋、100出氣管路、110管翅片、120成排金屬管、130進氣口、140散熱器、150出液口、160回液管路、170集液室、200高壓引線套管、210線圈。圖4是本發(fā)明的實施方式三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4中:10鐵心、20變壓器箱體、30絕緣氣體、50低壓引線套管、60非金屬換熱管、70集氣室、80乙蒸發(fā)液、90箱體頂蓋、100出氣管路、110管翅片、120成排金屬管、130進氣口、140散熱器、150出液口、160回液管路、170集液室、190換熱室、200高壓引線套管、210線圈。圖5是本發(fā)明中圓管形非金屬熱管的示意圖，圖5中:10鐵心、60非金屬熱管、210線圈。圖6是本發(fā)明的實施方式四的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6中:10鐵心、20變壓器箱體、30絕緣氣體、40甲蒸發(fā)液、50低壓引線套管、60非金屬換熱管、70集氣室、80乙蒸發(fā)液、90箱體頂蓋、100出氣管路、110管翅片、120成排金屬管、130進氣口、140散熱器、150出液口、160回液管路、170集液室、180導熱硅膠、190換熱室、200高壓引線套管、210線圈、240金屬散熱管、250金屬散熱管翅片。圖7是本發(fā)明的實施方式五的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7中:10鐵心、20變壓器箱體、30絕緣氣體、40甲蒸發(fā)液、50低壓引線套管、60非金屬換熱管、80乙蒸發(fā)液、90箱體頂蓋、100出氣管路、110管翅片、120成排金屬管、130進氣口、140散熱器、150出液口、160回液管路、170集液室、180導熱硅膠、190換熱室、200高壓引線套管、210線圈。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述。本發(fā)明包括氣體絕緣變壓器和冷卻系統(tǒng)。所述的氣體絕緣變壓器由鐵心、變壓器箱體、絕緣氣體、線圈引線套管及線圈組成。所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成，前者由非金屬熱管60、甲蒸發(fā)液40等組成，后者由乙蒸發(fā)液80、成排金屬管120、出氣管路100、散熱器140、回液管路160、換熱室190等組成。所述的非金屬熱管60嵌入到變壓器線圈之間，將變壓器繞組的熱量帶出變壓器線圈外，再經(jīng)熱傳導方式傳熱給回路熱管散熱系統(tǒng)散出熱量，同時利用成排金屬管60內(nèi)甲蒸發(fā)液相變換熱吸收變壓器箱體內(nèi)氣體的熱量。實施方式一本發(fā)明實施方式一的熱管冷卻氣體絕緣電力變壓器，其變壓器箱體20內(nèi)部充滿絕緣氣體30。變壓器箱體20內(nèi)固定有變壓器的鐵心10和線圈210，箱體20和箱體頂蓋90通過法蘭或焊接連接密封。線圈引線的高壓套管200和低壓套管50分別安裝在箱體20的側(cè)面壁上。所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管60的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成。
所述的非金屬熱管60的陣列由多根非金屬熱管60組成。非金屬熱管60安裝在變壓器箱體20內(nèi)，下半部分豎直嵌入到線圈210之間，上半部分裸露在絕緣氣體30中，頂部與換熱室190的壁面接觸良好。非金屬熱管60內(nèi)部充有一定量的甲蒸發(fā)液40。變壓器線圈210工作時產(chǎn)生的熱量被非金屬熱管60帶出變壓器線圈210之外，再經(jīng)熱傳導方式傳熱給回路熱管散熱系統(tǒng)散出熱量，同時利用成排金屬管60內(nèi)的乙蒸發(fā)液80相變換熱吸收變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30的熱量。所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室70、乙蒸發(fā)液80、出氣管路100、管翅片110、成排金屬管120、進氣口 130、散熱器140、出液口 150、回液管路160、集液室170、換熱室190等組成，如圖1所示。冷卻系統(tǒng)的散熱器140布置在箱體頂蓋90的上方。成排金屬管120由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋90的下方。成排金屬管120內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液80，乙蒸發(fā)液80與絕緣氣體30進行換熱并發(fā)生相變，完成冷卻自循環(huán)。成排金屬管120較高的一端與集氣室70連通，集氣室70內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含氣率較高；成排金屬管120較低的一端與集液室170連通，集液室170內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含液率較高。集氣室70和集液室170分別通過出氣管路100和回液管路160與散熱器140的進氣口 130和出液口 150連接，形成一個密封系統(tǒng)。成排金屬管120的下方設置一個或多個換熱室190，換熱室190的兩端與集氣室70和集液室170相連通。換熱室190是一個中空的金屬箱體，其壁面為導熱良好的金屬板，換熱室的壁面與非金屬熱管60的頂端接觸良好,換熱室190壁面和非金屬熱管60頂端的接觸面上涂有導熱硅膠180，以保證換熱室190壁面與非金屬熱管60頂端保持良好的導熱效果。本實施方式的工作原理是:變壓器運行時，線圈210產(chǎn)生的熱量通過管壁傳遞給非金屬熱管60內(nèi)的甲蒸發(fā)液40，甲蒸發(fā)液40吸熱沸騰，汽化后產(chǎn)生的蒸汽向上運動到非金屬熱管60的頂部。高溫的蒸汽所帶的熱量通過非金屬熱管60頂部、導熱硅膠180和換熱室190的壁面，傳遞給換熱室190內(nèi)的乙蒸發(fā)液80。在這個過程中非金屬熱管60中的甲蒸發(fā)液40傳出熱量，冷凝成液體流回非金屬熱管60底部，完成熱循環(huán)，同時達到冷卻線圈210的效果，避免線圈210發(fā)生過大的局部過熱。同時，變壓器線圈210和鐵心10產(chǎn)生的熱量也加熱了變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30，絕緣氣體30受熱后溫度升高，密度減小，向上升騰，形成自然循環(huán)冷卻。熱的絕緣氣體30上升至箱體頂蓋90下時，把熱量傳遞給成排金屬管120，成排金屬管120內(nèi)的乙蒸發(fā)液80受熱后也發(fā)生相變，汽化產(chǎn)生的蒸汽在集氣室70聚集，并通過出氣管路100進入箱體20外的散熱器140中，受到冷卻冷凝成液體回流到集液室170，再流回成排金屬管120內(nèi)，完成換熱循環(huán)。成排金屬管120的數(shù)目和尺寸、結(jié)構(gòu)可經(jīng)計算確定，能夠有效滿足大容量氣體絕緣變壓器運行時的散熱功率要求。所述的非金屬熱管60可以為管狀，其實施方式如圖5所示；也可以為板狀、半圓筒或圓筒形狀等其他形狀，其截面不限于圓形、方形等。所述的非金屬熱管60與換熱室190的接觸方式有三種，如圖2所示:圖2a所示的換熱室190底部為平底，非金屬熱管60只有頂部與換熱室190接觸；圖2b所示的換熱室190底部裝有凹形管，非金屬熱管60的頂部插入凹形管的凹面中，增大非金屬熱管60與換熱室190的換熱面積；圖2c所不的換熱室190的底部開有凹槽,非金屬熱管60的頂部彎曲，貼入凹槽中，增大與換熱室190的換熱面積。非金屬熱管60所有與換熱室190的接觸面均涂有導熱硅膠180。所述的成排金屬管120可以水平或傾斜安裝在箱體頂蓋90下面，如圖1所示；也可以豎直安裝在靠近箱體壁兩側(cè)，如圖7所示。所述的線圈210的引出線可以是端部引出，如圖1所示；也可以是中部引出，如圖4所示。所述的高壓引線套管200和低壓引線套管50可以在變壓器箱體20側(cè)面，如圖1所示；也可以在頂部，如圖7所示。所述的甲蒸發(fā)液40和乙蒸發(fā)液80可以是同一種液體，也可以是不同的液體。所述的換熱室190可以與集氣室70和集液室170連通，并與成排金屬管120共用一組散熱器140 ;也可以單獨連接一組出氣管路100和回液管路160，或使用另一組散熱器140。所述的變壓器中的絕緣氣體30可以是SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體等，或上述氣體中兩種或兩種以上的混合物。實施方式二本發(fā)明實施方式二的熱管冷卻氣體絕緣電力變壓器，其變壓器箱體20內(nèi)部充滿絕緣氣體30。變壓器箱體20內(nèi)固定有變壓器的鐵心10和線圈210，箱體20和箱體頂蓋90通過法蘭或焊接連接密封。線圈引線的高壓套管200和低壓套管50分別安裝在箱體20側(cè)面壁上。所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管60的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成，如圖3所示。所述的非金屬熱管60的陣列由多根非金屬熱管60組成。非金屬熱管60安裝在變壓器箱體20內(nèi)，下半部分豎直嵌入到線圈210之間，上半部分裸露在絕緣氣體30中。非金屬熱管60內(nèi)部充有一定量的甲蒸發(fā)液40。變壓器線圈210工作時產(chǎn)生的熱量被非金屬熱管60帶出變壓器線圈210之外，傳遞給變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30。所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室70、乙蒸發(fā)液80、出氣管路100、管翅片110、成排金屬管120、進氣口 130、散熱器140、出液口 150、回液管路160、集液室170等組成，如圖3所示。冷卻系統(tǒng)的散熱器140布置在箱體頂蓋90的上方。成排金屬管120由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋90的下方。成排金屬管120內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液80，乙蒸發(fā)液80與絕緣氣體30進行換熱并發(fā)生相變，完成冷卻自循環(huán)。成排金屬管120相對位置較高的一端與集氣室70連通，集氣室70內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含氣率較高；成排金屬管120相對位置較低的一端與集液室170連通，集液室170內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含液率較高。集氣室70和集液室170分別通過出氣管路100和回液管路160與散熱器140的進氣口 130和出液口 150連接，形成一個密封系統(tǒng)。本實施方式的工作原理是:變壓器運行時，線圈210產(chǎn)生的熱量通過管壁傳遞給非金屬熱管60內(nèi)的甲蒸發(fā)液40，甲蒸發(fā)液40吸熱沸騰，汽化后產(chǎn)生的蒸汽向上運動到非金屬熱管60的頂部。高溫的蒸汽所帶的熱量通過非金屬熱管60的管壁傳遞給變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30。在這個過程中非金屬熱管60中的甲蒸發(fā)液40傳出熱量，冷凝成液體流回非金屬熱管60底部，完成熱循環(huán)，同時達到冷卻線圈210的效果，避免線圈210發(fā)生過大的局部過熱。同時，變壓器線圈210和鐵心10產(chǎn)生的熱量也加熱了變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30，絕緣氣體30受熱后溫度升高，密度減小，向上升騰，形成自然循環(huán)冷卻。熱的絕緣氣體30上升至箱體頂蓋90下時，把熱量傳遞給成排金屬管120，成排金屬管120內(nèi)的乙蒸發(fā)液80受熱后也發(fā)生相變，汽化產(chǎn)生的蒸汽在集氣室70聚集，并通過出氣管路100進入箱體20外的散熱器140中，受到冷卻冷凝成液體回流到集液室170，再流回成排金屬管120內(nèi)，完成換熱循環(huán)。成排金屬管120的數(shù)目和尺寸、結(jié)構(gòu)可經(jīng)計算確定，能夠有效滿足大容量氣體絕緣變壓器運行時的散熱功率要求。所述的非金屬熱管60可以為管狀，其實施方式如圖5所示；也可以為板狀、半圓筒或圓筒形狀等其他形狀，其截面不限于圓形、方形等。所述的成排金屬管120可以水平或傾斜安裝在箱體頂蓋90下面，如圖1所示；也可以豎直安裝在靠近箱體壁兩側(cè)，如圖7所示。所述的線圈210的引出線可以是端部引出，如圖1所示；也可以是中部引出，如圖4所示。所述的高壓引線套管200和低壓引線套管50可以在變壓器箱體20側(cè)面，如圖1所示；也可以在頂部，如圖7所示。所述的甲蒸發(fā)液40和乙蒸發(fā)液80可以是同一種液體，也可以是不同的液體。所述的變壓器中的絕緣氣體30可以是SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體等，或上述氣體中兩種或兩種以上的混合物。實施方式三本發(fā)明實施方式三的熱管冷卻氣體絕緣電力變壓器，其變壓器箱體20內(nèi)部充滿絕緣氣體30。變壓器箱體20內(nèi)固定有變壓器的鐵心10和線圈210，箱體20和箱體頂蓋90通過法蘭或焊接連接密封。線圈引線的高壓套管200和低壓套管50分別安裝在箱體20側(cè)面壁上。所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管60的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成，如圖4所示。所述的非金屬熱管60的陣列由多根非金屬熱管60組成。非金屬熱管60安裝在變壓器箱體20內(nèi)，下半部分豎直嵌入到線圈210之間，上半部分裸露在絕緣氣體30中，非金屬熱管60的頂部與換熱室190連通。非金屬熱管60內(nèi)部充滿乙蒸發(fā)液80。所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室70、乙蒸發(fā)液80、出氣管路100、管翅片110、成排金屬管120、進氣口 130、散熱器140、出液口 150、回液管路160、集液室170、換熱室190等組成，如圖4所示。冷卻系統(tǒng)的散熱器140布置在箱體頂蓋90的上方。成排金屬管120由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋90的下方。成排金屬管120內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液80，乙蒸發(fā)液80與絕緣氣體30進行換熱并發(fā)生相變，完成冷卻自循環(huán)。成排金屬管120相對位置較高的一端與集氣室70連通，集氣室70內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含氣率較高；成排金屬管120相對位置較低的一端與集液室170連通，集液室170內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含液率較高。集氣室70和集液室170分別通過出氣管路100和回液管路160與散熱器140的進氣口 130和出液口 150連接，形成一個密封系統(tǒng)。成排金屬管120的下方設置一個或多個換熱室190，換熱室190的兩端與集氣室70和集液室170相連通。換熱室190是一個中空的金屬箱體，其下部與非金屬熱管60的頂部相連通，使整個冷卻系統(tǒng)形成一個密封的整體。本實施方式的工作原理是:變壓器運行時，線圈210產(chǎn)生的熱量通過管壁傳遞給非金屬熱管60內(nèi)的乙蒸發(fā)液80，乙蒸發(fā)液80吸熱沸騰，汽化后產(chǎn)生的蒸汽向上運動，經(jīng)過非金屬熱管60的頂部進入回路熱管系統(tǒng)中。在這個過程中冷卻線圈210被冷卻，避免發(fā)生過大的局部過熱。同時，變壓器線圈210和鐵心10產(chǎn)生的熱量也加熱了變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30，絕緣氣體30受熱后溫度升高，密度減小，向上升騰，形成自然循環(huán)冷卻。熱的絕緣氣體30上升至箱體頂蓋90下時，把熱量傳遞給成排金屬管120，成排金屬管120內(nèi)的乙蒸發(fā)液80受熱后也發(fā)生相變，汽化產(chǎn)生的蒸汽在集氣室70聚集，并通過出氣管路100進入箱體20外的散熱器140中，受到冷卻冷凝成液體回流到集液室170，再流回成排金屬管120內(nèi)，完成換熱循環(huán)。成排金屬管120的數(shù)目和尺寸、結(jié)構(gòu)可經(jīng)計算確定，能夠有效滿足大容量氣體絕緣變壓器運行時的散熱功率要求。所述的非金屬熱管60可以為管狀，其實施方式如圖5所示；也可以為板狀、半圓筒或圓筒形狀等其他形狀，其截面不限于圓形、方形等。所述的成排金屬管120可以水平或傾斜安裝在箱體頂蓋90下面，如圖1所示；也可以豎直安裝在靠近箱體壁兩側(cè)，如圖7所示。所述的線圈210的引出線可以是端部引出，如圖1所示；也可以是中部引出，如圖4所示。所述的高壓引線套管200和低壓引線套管50可以在變壓器箱體20側(cè)面，如圖1所示；也可以在頂部，如圖7所示。所述的換熱室190可以與集氣室70和集液室170連通，并與成排金屬管120共用一組散熱器140 ;也可以單獨連接一組出氣管路100和回液管路160，或使用另一組散熱器140。所述的變壓器中的絕緣氣體30可以是SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體等，或上述氣體中兩種或兩種以上的混合物。實施方式四本發(fā)明實施方式四的熱管冷卻氣體絕緣電力變壓器，其變壓器箱體20內(nèi)部充滿絕緣氣體30。變壓器箱體20內(nèi)固定有變壓器的鐵心10和線圈210，箱體20和箱體頂蓋90通過法蘭或焊接連接密封。線圈引線的高壓套管200和低壓套管50分別安裝在箱體20側(cè)面壁上。所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管60的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成，如圖6所示。所述的非金屬熱管60的陣列由多根非金屬熱管60組成。非金屬熱管60安裝在變壓器箱體20內(nèi)，下半部分嵌入到線圈210之間，上半部分裸露在絕緣氣體30中，頂部與換熱室190的壁面接觸良好。線圈210為餅式線圈，上下層的線餅之間留有絕緣通道。非金屬換熱管60的底端水平彎曲，插入到線圈210的線餅間的空隙中。非金屬熱管60內(nèi)部充有一定量的甲蒸發(fā)液40。變壓器線圈210工作時產(chǎn)生的熱量被非金屬熱管60帶出變壓器線圈210之外，再經(jīng)熱傳導方式傳熱給回路熱管散熱系統(tǒng)散出熱量，同時利用成排金屬管60內(nèi)的乙蒸發(fā)液80相變換熱吸收變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30的熱量。所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室70、乙蒸發(fā)液80、出氣管路100、管翅片110、成排金屬管120、進氣口 130、散熱器140、出液口 150、回液管路160、集液室170、換熱室190、金屬散熱管240、250金屬散熱管翅片等組成，如圖6所示。冷卻系統(tǒng)的散熱器140布置在箱體頂蓋90的上方。成排金屬管120由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋90的下方。成排金屬管120內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液80，乙蒸發(fā)液80與絕緣氣體30進行換熱并發(fā)生相變，完成冷卻自循環(huán)。成排金屬管120相對位置較高的一端與集氣室70連通，集氣室70內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含氣率較高；成排金屬管120相對位置較低的一端與集液室170連通，集液室170內(nèi)乙蒸發(fā)液80的含液率較高。集氣室70和集液室170分別通過出氣管路100和回液管路160與散熱器140的進氣口 130和出液口 150連接，形成一個密封系統(tǒng)。成排金屬管120的下方設置一個或多個換熱室190，換熱室190的兩端與集氣室70和集液室170相連通。換熱室190是一個中空的金屬箱體，其壁面為導熱良好的金屬板，其壁面與非金屬熱管60的頂端接觸良好，換熱室190壁面和非金屬熱管60頂端的接觸面上涂有導熱硅膠180，以保證換熱室190壁面與非金屬熱管60頂端保持良好的導熱效果。集氣室70和集液室170的外表面加裝中空的金屬散熱管240，以增加集氣室70和集液室170表面與絕緣氣體的接觸面積，有利于更高效地散熱。中空的金屬散熱管240內(nèi)部與集氣室70或集液室170連通，充滿乙蒸發(fā)液80。本實施方式的工作原理是:變壓器運行時，線圈210產(chǎn)生的熱量通過管壁傳遞給非金屬熱管60內(nèi)的甲蒸發(fā)液40，甲蒸發(fā)液40吸熱沸騰，汽化后產(chǎn)生的蒸汽向上運動到非金屬熱管60的頂部。高溫的蒸汽所帶的熱量通過非金屬熱管60頂部、導熱硅膠180和換熱室190的壁面，傳遞給換熱室190內(nèi)的乙蒸發(fā)液80。在這個過程中非金屬熱管60中的甲蒸發(fā)液40傳出熱量，冷凝成液體流回非金屬熱管60底部，完成熱循環(huán)，同時達到冷卻線圈210的效果，避免線圈210發(fā)生過大的局部過熱。同時，變壓器線圈210和鐵心10產(chǎn)生的熱量也加熱了變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30，絕緣氣體30受熱后溫度升高，密度減小，向上升騰，形成自然循環(huán)冷卻。熱的絕緣氣體30上升至箱體頂蓋90下時，把熱量傳遞給成排金屬管120，成排金屬管120內(nèi)的乙蒸發(fā)液80受熱后也發(fā)生相變，汽化產(chǎn)生的蒸汽在集氣室70聚集，并通過出氣管路100進入箱體20外的散熱器140中，受到冷卻冷凝成液體回流到集液室170，再流回成排金屬管120內(nèi)，完成換熱循環(huán)。集氣室70和集液室170外表面加裝的金屬散熱管240有可觀的外表面積，可有效參與換熱循環(huán)。成排金屬管120和金屬散熱管240的數(shù)目和尺寸、結(jié)構(gòu)可經(jīng)計算確定，能夠有效滿足大容量氣體絕緣變壓器運行時的散熱功率要求。所述的非金屬熱管60可以為管狀，其實施方式如圖5所示；也可以為板狀、半圓筒或圓筒形狀等其他形狀，其截面不限于圓形、方形等。所述的非金屬熱管60與換熱室190的接觸方式有三種，如圖2所示:圖2a所示的換熱室190底部為平底，非金屬熱管60只有頂部與換熱室190接觸；圖2b所示的換熱室190底部裝有凹形管，非金屬熱管60的頂部插入凹形管的凹面中，增大非金屬熱管60與換熱室190的換熱面積；圖2c所不的換熱室190的底部開有凹槽,非金屬熱管60的頂部彎曲，貼入凹槽中，增大與換熱室190的換熱面積。非金屬熱管60所有與換熱室190的接觸面均涂有導熱硅膠180。所述的成排金屬管120可以水平或傾斜安裝在箱體頂蓋90下面，如圖1所示；也可以豎直安裝在靠近箱體壁兩側(cè)，如圖7所示。所述的線圈210的引出線可以是端部引出，如圖1所示；也可以是中部引出，如圖4所示。所述的高壓引線套管200和低壓引線套管50可以在變壓器箱體20側(cè)面，如圖1所示；也可以在頂部，如圖7所示。所述的甲蒸發(fā)液40和乙蒸發(fā)液80可以是同一種液體，也可以是不同的液體。所述的換熱室190可以與集氣室70和集液室170連通，并與成排金屬管120共用一組散熱器140 ;也可以單獨連接一組出氣管路100和回液管路160，或使用另一組散熱器140。所述的金屬散熱管240也可不與集氣室70或集液室170連通，但內(nèi)部充有一定量的蒸發(fā)液；所述的金屬散熱管240外表面是光管，或帶有金屬散熱管翅片250。所述的金屬散熱管240也可以是實心的金屬翅片。所述的變壓器中的絕緣氣體30可以是SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體等，或上述氣體中兩種或兩種以上的混合物。實施方式五本發(fā)明實施方式一的熱管冷卻氣體絕緣電力變壓器，其變壓器箱體20內(nèi)部充滿絕緣氣體30。變壓器箱體20內(nèi)固定有變壓器的鐵心10和線圈210，箱體20和箱體頂蓋90通過法蘭連接或焊接連接密封。線圈引線的高壓套管200和低壓套管50分別安裝在箱體20的頂蓋上，如圖7所示。所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管60的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成。所述的非金屬熱管60的陣列由多根非金屬熱管60組成。非金屬熱管60安裝在變壓器箱體20內(nèi)，下半部分豎直嵌入到線圈210之間，上半部分裸露在絕緣氣體30中，頂部彎曲，與換熱室190的側(cè)壁接觸良好。非金屬熱管60內(nèi)部充有一定量的甲蒸發(fā)液40。變壓器線圈210工作時產(chǎn)生的熱量被非金屬熱管60帶出變壓器線圈210之外，再經(jīng)熱傳導方式傳熱給回路熱管散熱系統(tǒng)散出熱量，同時利用成排金屬管60內(nèi)的乙蒸發(fā)液80相變換熱吸收變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30的熱量。所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由乙蒸發(fā)液80、出氣管路100、管翅片110、成排金屬管120、進氣口 130、散熱器140、出液口 150、回液管路160、集液室170、換熱室190等組成，如圖7所示。冷卻系統(tǒng)的散熱器140布置在箱體頂蓋90的上方。成排金屬管120由多根金屬管成排組裝而成，豎直安裝，布置于變壓器箱體20的兩側(cè)；成排金屬管120內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液80，乙蒸發(fā)液80與絕緣氣體30進行換熱并發(fā)生相變，完成冷卻自循環(huán)。成排金屬管120的底部與集液室170連通，其上部與換熱室190連通。換熱室190和集液室170分別通過出氣管路100和回液管路160與散熱器140的進氣口 130和出液口 150連接，形成一個密封系統(tǒng)。換熱室190是一個中空的金屬箱體，其側(cè)壁為導熱良好的金屬板，與非金屬熱管60的頂端接觸良好，換熱室190側(cè)壁和非金屬熱管60頂端的接觸面上涂有導熱硅膠180，以保證換熱室190側(cè)壁與非金屬熱管60頂端保持良好的導熱效果。
本實施方式的工作原理是:變壓器運行時，線圈210產(chǎn)生的熱量通過管壁傳遞給非金屬熱管60內(nèi)的甲蒸發(fā)液40，甲蒸發(fā)液40吸熱沸騰，汽化后產(chǎn)生的蒸汽向上運動到非金屬熱管60的頂部。高溫的蒸汽所帶的熱量通過非金屬熱管60頂部、導熱硅膠180和換熱室190的側(cè)壁，傳遞給換熱室190內(nèi)的乙蒸發(fā)液80。在這個過程中非金屬熱管60中的甲蒸發(fā)液40傳出熱量，冷凝成液體流回非金屬熱管60底部，完成熱循環(huán)，同時達到冷卻線圈210的效果，避免線圈210發(fā)生過大的局部過熱。同時，變壓器線圈210和鐵心10產(chǎn)生的熱量也加熱了變壓器箱體20內(nèi)的絕緣氣體30，絕緣氣體30受熱后溫度升高，密度減小，向上升騰，形成自然循環(huán)冷卻。熱的絕緣氣體30把熱量傳遞給成排金屬管120，成排金屬管120內(nèi)的乙蒸發(fā)液80受熱后也發(fā)生相變，汽化產(chǎn)生的蒸汽在換熱室190聚集，并通過出氣管路100進入箱體20外的散熱器140中，受到冷卻冷凝成液體回流到集液室170，完成換熱循環(huán)。成排金屬管120的數(shù)目和尺寸、結(jié)構(gòu)可經(jīng)計算確定，能夠有效滿足大容量氣體絕緣變壓器運行時的散熱功率要求。所述的非金屬熱管60可以為管狀，其實施方式如圖5所示；也可以為板狀、半圓筒或圓筒形狀等其他形狀，其截面不限于圓形、方形等。所述的非金屬熱管60與換熱室190的接觸方式有三種，如圖2所示:圖2a所示的換熱室190側(cè)壁為平面，非金屬熱管60只有頂部與換熱室190接觸；圖2b所示的換熱室190側(cè)壁裝有凹形管，非金屬熱管60的頂部插入凹形管的凹面中，增大非金屬熱管60與換熱室190的換熱面積；圖2c所示的換熱室190的側(cè)壁開有凹槽，非金屬熱管60的頂部彎曲，貼入凹槽中，增大與換熱室190的換熱面積。非金屬熱管60所有與換熱室190的接觸面均涂有導熱硅膠180。所述的線圈210的引出線可以是端部引出，如圖1所示；也可以是中部引出，如圖4所示。所述的高壓引線套管200和低壓引線套管50可以在變壓器箱體20側(cè)面，如圖1所示；也可以在頂部，如圖7所示。所述的甲蒸發(fā)液40和乙蒸發(fā)液80可以是同一種液體，也可以是不同的液體。所述的變壓器中的絕緣氣體30可以是SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體等，或上述氣體中兩種或兩種以上的混合物。
權利要求
1.一種熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是，所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器包括氣體絕緣變壓器和冷卻系統(tǒng)；所述的氣體絕緣變壓器由鐵心(10)、變壓器箱體(20)、絕緣氣體(30)、低壓引線套管(50)、高壓引線套管(200)和線圈(210)組成;變壓器箱體(20)內(nèi)部充滿絕緣氣體(30)，箱體(20)內(nèi)有變壓器的鐵心(10)和線圈(210);高壓引線套管(200)和低壓引線套管(50)分別安裝在箱體(20)側(cè)面壁上；所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成；所述的非金屬熱管的陣列由非金屬熱管(60)和甲蒸發(fā)液(40)組成；非金屬熱管(60)內(nèi)有甲蒸發(fā)液(40);所述的非金屬熱管(60)的下半部分嵌入到變壓器線圈之間，非金屬熱管(60)的上半部分裸露在絕緣氣體(30)中；在變壓器正常工作時，非金屬熱管(60)內(nèi)的甲蒸發(fā)液(40)相變吸熱，將變壓器繞組的熱量帶出線圈(210 )外，傳遞給變壓器箱體(20 )內(nèi)的絕緣氣體(30 )。
2.按照權利要求1所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是，所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室(70)、乙蒸發(fā)液(80)、成排金屬管(120)、出氣管路(100)、散熱器(140)、回液管路(160)、集液室(170)和換熱室(190)組成；一個或多個所述的散熱器(140)布置在箱體頂蓋(90)的上方，成排金屬管(120)由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋(90)的下方；成排金屬管(120)的兩端分別與集氣室(70)和集液室(170)連通；集氣室(70)通過出氣管路(100)與散熱器(140)的進氣口( 130)連通，集液室(170)通過回液管路(160)與散熱器(140)的出液口(150)連接，形成一個密封系統(tǒng)；成排金屬管(120)內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液(80);成排金屬管(120)的下方設置一個或多個換熱室(190)，換熱室(190)的兩端分別與集氣室(70)和集液室(170)相連通；換熱室(190)的壁面與一個或多個非金屬熱管(60)的頂端接觸良好，換熱室(190)的壁面與非金屬熱管(60)頂端的接觸面上涂有導熱硅膠(180)。
3.按照權利要求2所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是，所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室(70)、乙蒸發(fā)液(80)、成排金屬管(120)、出氣管路(100)、散熱器(140)、回液管路(16 0)和集液室(170)等組成。一個或多個所述的散熱器(140)布置在箱體頂蓋(90)的上方，成排金屬管(120)由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋(90)的下方；成排金屬管(120)的兩端分別與集氣室(70)和集液室(170)連通；集氣室(70)通過出氣管路(100)與散熱器(140)的進氣口( 130)連通，集液室(170)通過回液管路(160)與散熱器(140)的出液口(150)連接，形成一個密封系統(tǒng)；成排金屬管(120)內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液(80)。
4.按照權利要求2所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是:所述的非金屬熱管(60)與換熱室(190)的接觸方式有以下三種: (O換熱室(190)的壁面為平面，非金屬熱管(60)的頂部與換熱室(190)的壁面直接接觸； (2)換熱室(190)的壁面裝有凹形管，非金屬熱管(60)的頂部插入所述凹形管的凹面中； (3)換熱室(190)的壁面開有凹槽，非金屬熱管(60)的頂部彎曲，貼入所述的凹槽中； 非金屬熱管(60)與換熱室(190)的接觸面均涂有導熱硅膠(180)。
5.按照權利要求1所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是，所述的冷卻系統(tǒng)由非金屬熱管的陣列和回路熱管散熱系統(tǒng)兩部分組成；所述的回路熱管散熱系統(tǒng)由集氣室(70)、乙蒸發(fā)液(80)、成排金屬管(120)、出氣管路(100)、散熱器(140)、回液管路(160)、集液室(170)和換熱室(190)組成；一個或多個所述的散熱器(140)布置在箱體頂蓋(90)的上方，成排金屬管(120)由多根金屬管成排組裝而成，安裝在緊貼箱體頂蓋(90)的下方；成排金屬管(120)的兩端分別與集氣室(70)和集液室(170)連通；集氣室(70)通過出氣管路(100)與散熱器(140)的進氣口( 130)連通，集液室(170)通過回液管路(160)與散熱器(140)的出液口(150)連接，形成一個密封系統(tǒng)；成排金屬管(120)內(nèi)灌有一定量的乙蒸發(fā)液(80);成排金屬管(120)的下方設置一個或多個換熱室(190)，換熱室(190)的兩端分別與集氣室(70)和集液室(170)相連通。所述的非金屬熱管的陣列由非金屬熱管(60)和乙蒸發(fā)液(80)組成；所述的非金屬熱管(60)的下半部分嵌入到變壓器線圈之間，非金屬熱管(60)的上半部分裸露在絕緣氣體(30)中；所述的非金屬熱管(60)頂端與換熱室(190)連通,非金屬熱管(60)、換熱室(190)和成排金屬管(120)的內(nèi)部都充滿一定量的乙蒸發(fā)液(80)。
6.按照權利要求1-2或4-5所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是:所述的非金屬熱管(60)為管狀，或板狀，或半圓筒，或圓筒形狀。
7.按照權利要求2、3或5所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是:所述的集氣室(70)和集液室(170)的外表面裝有中空的金屬散熱管(240)或?qū)嵭牡某崞?；所述的金屬散熱?240)外表面是光管，或帶有金屬散熱管翅片(250);所述的金屬散熱管(240)內(nèi)部與集氣室(70)或集液室(170)連通，充滿乙蒸發(fā)液(80);所述的金屬散熱管(240)內(nèi)部或者不與集氣室(70 )或集液室(170)連通，金屬散熱管(240)內(nèi)部充有蒸發(fā)液。
8.按照權利要求2、3或5所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是:所述的成排金屬管(120)水平或傾斜安裝在箱體頂蓋(90)下面，或者豎直安裝在靠近箱體壁的兩側(cè)。
9.按照權利要求1所述的熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，其特征是:所述的絕緣氣體(30)為SF6氣體、空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體、氟碳氣體、鹵素化合物氣體中的一種，或兩種或兩種以上的混合物。
全文摘要
一種熱管冷卻的氣體絕緣電力變壓器，非金屬熱管(60)的下半部分嵌入在線圈(210)間，其內(nèi)充有甲蒸發(fā)液(40)，通過非金屬熱管(60)的管壁吸收變壓器線圈(210)發(fā)出的熱量后相變成蒸汽，升騰到非金屬熱管(60)的頂端，通過熱傳導方式將熱量傳遞給到換熱室(190)。換熱室(190)和成排金屬管(120)連通，并充有乙蒸發(fā)液(80)，安裝在箱體頂蓋(90)下面。同時，變壓器線圈(210)和鐵心(10)產(chǎn)生的熱量也通過箱體(20)內(nèi)的絕緣氣體(30)傳遞給成排金屬管(120)和換熱室(190)內(nèi)的蒸發(fā)液(80)。乙蒸發(fā)液(80)吸熱后發(fā)生相變汽化，經(jīng)出氣管路(100)進入變壓器箱體(20)外的散熱器(140)被空氣冷卻，完成冷卻循環(huán)。
文檔編號H01F27/32GK103208356SQ20131012243
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權日2013年4月10日
發(fā)明者張國強, 鐘海峰, 牛文豪 申請人:中國科學院電工研究所