本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高散熱功能，提高油箱密閉性，同時對油箱內(nèi)油面進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控沒防止發(fā)生匝間短路的一種油浸式變壓器。

背景技術(shù)：

變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓等。變壓器是發(fā)電、供電及用電企業(yè)中的重要設(shè)備，它在電網(wǎng)中也處于極為關(guān)鍵的地位，是保證電網(wǎng)安全、可靠的運(yùn)行和人們生產(chǎn)及生活用電極其重要的設(shè)備。

油浸式變壓器適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、交通、郵電部門、科研單位等，對各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。油浸式變壓器是依靠油作冷卻介質(zhì)，如油浸自冷，油浸風(fēng)冷，油浸水冷及強(qiáng)迫油循環(huán)等。油的作用是絕緣、散熱、消滅電弧。

電力變壓器在完成將某一電壓轉(zhuǎn)換成另一電壓等級的過程中，存在著空載損耗和負(fù)載損耗，因此，必然伴隨著熱量的產(chǎn)生。油浸變壓器的油起著絕緣和散熱的雙重作用。變壓器損耗的增加與容量的3/4次方成比例，而變壓器油箱冷卻表面的增加只與容量的1/2次方成比例。110kV級油浸式電力變壓器電壓等級高、容量大。因而，隨著變壓器容量的增加，只有采用適當(dāng)?shù)睦鋮s方式才能保證熱量的散發(fā)。

為了解決上述問題，中國專利CN202549554U公開了一種110kV級油浸式電力變壓器，包括變壓器器身、散熱裝置和設(shè)有箱蓋的變壓器油箱，變壓器器身位于充滿變壓器油的變壓器油箱內(nèi)，其特征是散熱裝置為熱管；熱管從油箱上部通過油箱的箱蓋，插入油箱內(nèi)。本實(shí)用新型通過熱管能迅速將油箱內(nèi)的熱量傳遞出去，以保持油溫穩(wěn)定，具有傳熱效率高、體積較小特點(diǎn)，不但解決了室內(nèi)變壓器散熱問題，而且達(dá)到了隔音降噪，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的，延長了變壓器的使用壽命。但是，僅僅通過上述熱管將油箱內(nèi)的熱量傳遞出去往往不能達(dá)到很好的散熱效果。

另外，油浸式變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、絕緣套管、分接開關(guān)和氣體繼電器等組成。其中，鐵芯是變壓器的磁路部分，運(yùn)行時要產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗而發(fā)熱。繞組和鐵芯都是變壓器的核心元件，變壓器繞組主要故障是匝間短路和對外殼短路，匝間短路主要是由于絕緣老化，或由于變壓器的過負(fù)荷以及穿越性短路時絕緣受到機(jī)械的損傷而產(chǎn)生的。變壓器內(nèi)還裝有大量的絕緣油，雖然絕緣油的燃點(diǎn)一般都高于145℃，但是絕緣油在高溫下很容易分解，并且遇明火時發(fā)生燃燒。如果變壓器長期過載運(yùn)行，線圈發(fā)熱使絕緣逐漸老化，就極易造成匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪?。短路時，變壓器內(nèi)的可燃絕緣材料和絕緣油就會受高溫、電弧的作用而分解，膨脹以致氣化，進(jìn)而使變壓器內(nèi)部壓力急劇增加，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致變壓器爆炸，這不僅會影響正常的電力調(diào)度，而且會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

中國專利CN105989998A公開了一種體積小、成本低、散熱好、耐高溫、過負(fù)荷能力強(qiáng)、適應(yīng)環(huán)境廣泛的高過載耐高溫油浸式變壓器，包括底架和油箱，油箱的上端口處設(shè)有箱蓋，油箱的上端口與箱蓋之間設(shè)有橡膠條，油箱內(nèi)裝有變壓器芯體，油箱內(nèi)填充有110kv耐高溫絕緣油；箱蓋向上的一面設(shè)有吊板、低壓套管、高壓套管、分接開關(guān)、油位計(jì)和溫度計(jì)座；吊板對稱分布在箱蓋的四個角落，低壓套管均勻分布在箱蓋的一側(cè)，高壓套管均勻分布在箱蓋的另一側(cè)；變壓器芯體包括鐵芯，鐵芯外纏繞有低壓線圈，低壓線圈外纏繞有高壓線圈，高壓線圈通過分接開關(guān)后與高壓套管相連，低壓線圈與低壓套管相連；高壓線圈和低壓線圈的匝絕緣為NOMEX絕緣紙；油箱下端的前后兩側(cè)壁向內(nèi)凹陷形成底槽。本發(fā)明體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長、耐高溫。

除了上述變壓器在長期過載運(yùn)行的情況下，線圈發(fā)熱使絕緣逐漸老化，容易造成匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪吠?，若變壓器?nèi)的油面下降，致使繞組露出油面時，也容易發(fā)生匝間短路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的等問題，本發(fā)明提供了一種提高散熱功能，提高油箱密閉性，同時對油箱內(nèi)油面進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控沒防止發(fā)生匝間短路的一種油浸式變壓器。

本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器，包括油箱，所述油箱內(nèi)充滿耐高溫絕緣油，所述油箱內(nèi)裝設(shè)變壓器芯體，所述變壓器芯體浸沒于所述耐高溫絕緣油內(nèi)，所述油箱上方設(shè)有箱蓋，所述箱蓋與所述油箱密封連接，所述箱蓋上設(shè)有若干低壓套管、若干高壓套管及分接開關(guān)，所述低壓套管、高壓套管及所述分接開關(guān)與所述變壓器芯體連接，其特征在于，所述變壓器芯體內(nèi)設(shè)有冷卻油道，所述箱蓋四周嵌設(shè)有耐磨密封件，所述油箱上方四周端平面設(shè)有壓條，所述箱蓋通過螺栓與所述油箱固定連接，使所述箱蓋上的密封件壓緊于所述壓條上方。

在一些實(shí)施方式中，所述變壓器芯體包括鐵芯及纏繞于所述鐵芯外的線圈，所述線圈包括低壓線圈及高壓線圈，所述低壓線圈繞設(shè)于所述鐵芯外，所述高壓線圈繞設(shè)于所述低壓線圈外。

在一些實(shí)施方式中，所述低壓線圈與所述箱蓋上的低壓套管相連，所述高壓線圈連接于所述箱蓋上的所述分接開關(guān)，再連接于所述高壓套管。

在一些實(shí)施方式中，所述鐵芯成臥式“日”字形，所述鐵芯內(nèi)設(shè)有若干所述冷卻油道，所述冷卻油道與所述油箱連通。

在一些實(shí)施方式中，所述冷卻油道包括多條橫向油道及多條豎向油道，所述橫向油道分布于“日”字形鐵芯橫部內(nèi)，所述豎向油道分布于“日”字形鐵芯豎部內(nèi)，所述橫向油道與所述豎向油道連通，所述豎向油道貫穿所述鐵芯。

在一些實(shí)施方式中，所述橫向油道及所述豎向油道在豎直平面內(nèi)呈層狀分布，同一豎直平面上的所述橫向油道與該平面上的所述豎向油道連通。

在一些實(shí)施方式中，所述油箱內(nèi)壁固定一液位傳感器，所述箱蓋上方固定一控制器，所述液位傳感器與所述控制器連接，所述控制器與遠(yuǎn)程控制中心通訊。

在一些實(shí)施方式中，所述箱蓋上方還固定有油位計(jì)及溫度計(jì)，所述油位計(jì)及溫度計(jì)通入所述油箱內(nèi)，所述油位計(jì)及溫度計(jì)與所述控制器連接。

在一些實(shí)施方式中，所述油箱上所述壓條的上平面端面設(shè)有若干條凸棱，其截面成齒狀，所述箱蓋上的密封件嵌設(shè)于一位于所述箱蓋下表面四周的“回”形涵道內(nèi)。

在一些實(shí)施方式中，所述涵道外周也嵌設(shè)有所述密封件，所述油箱四壁上端面外側(cè)設(shè)有限位邊，所述涵道外周的密封件卡設(shè)于所述油箱四壁限位邊內(nèi)側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器的有益效果在于：

一、本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器，在鐵芯內(nèi)布置冷卻油道，且冷卻油道遍布整鐵芯，可使鐵芯損耗發(fā)出的熱量能夠被絕緣油在循環(huán)時充分帶走，從而達(dá)到良好的冷卻效果。

二、本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器，在油箱內(nèi)壁固定一液位傳感器，并與一控制器連接，控制器與遠(yuǎn)程控制中心通訊，當(dāng)耐高溫絕緣油的液面下降至液壓傳感器最下側(cè)部位所在的水平面時，液位傳感器發(fā)送信號至控制器，控制器接收液位傳感器發(fā)出的信號后，立刻生成報警信號并發(fā)送至遠(yuǎn)程控制中心，提醒遠(yuǎn)程控制中心及時采取措施，補(bǔ)充耐高溫絕緣油，防止繞組露出油面，發(fā)生匝間短路現(xiàn)象。

三、本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器，油箱上的壓條與箱蓋上涵道內(nèi)的耐高溫耐磨密封件擠壓，以形成四周密封，同時，壓條上端面設(shè)有若干條凸棱，相較于常規(guī)的平面接觸具有更好的密封效果；另外，涵道外側(cè)的密封件與油箱限位邊內(nèi)側(cè)擠壓，再次形成二道四周密封，從而進(jìn)一步提高密封性能,可防止高溫絕緣油泄露而造成燃燒、爆炸的文獻(xiàn)，同時可防止水汽及粉塵進(jìn)入油箱而導(dǎo)致發(fā)生短路現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的一種油浸式變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的一種油浸式變壓器的俯視圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的一種油浸式變壓器中油箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的一種油浸式變壓器中鐵芯的剖視圖；

圖5為本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的一種油浸式變壓器中箱蓋與油箱的密封結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示的箱蓋與油箱的密封結(jié)構(gòu)中A部分的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1至圖6示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式提供一種油浸式變壓器。

如圖1所示，本發(fā)明披露了一種油浸式變壓器，包括油箱1，油箱1內(nèi)裝有變壓器芯體，同時，油箱1內(nèi)充滿110kV耐高溫絕緣油，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，耐高溫絕緣油為β液，實(shí)際應(yīng)用中也可采用硅油FR3天然酯等。變壓器芯體浸沒于耐高溫絕緣油內(nèi)。如圖1所示，油箱1底部連接有底座127支撐，底座127為槽鋼制成。

如圖1和圖3所示，作為優(yōu)選的，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，油箱1采用波紋油箱，如圖3所示，油箱1的成上方開口的中空長方體腔體10，油箱1中部腔體10內(nèi)由于裝放上述變壓器芯芯體及上述耐高溫絕緣油，如圖3所示，油箱1四壁成迂回的波紋形，從而形成若干細(xì)窄的呼吸腔11，呼吸腔11均與中部腔體10連通，因此，使油箱1具有呼吸功能，能夠補(bǔ)償因溫度變化而引起油的體積變化，取代了儲油柜，使變壓器油與外界隔離，能夠有效防止氧氣、水份進(jìn)入油箱，導(dǎo)致絕緣性能的下降，另外，同時降低了變壓器的高度。在本發(fā)明此實(shí)施方式中，呼吸腔11均勻布置，且具有相同的寬度及橫向深度，如圖3所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，同側(cè)的呼吸腔11上下兩端頂角處通過加強(qiáng)筋111連接，從而加強(qiáng)呼吸腔硬度，防止呼吸腔11變形。

如圖1和圖2所示，油箱1上端開后處通過箱蓋12密封，如圖所示，箱蓋12上方固定有若干低壓套管121、若干高壓套管122及分接開關(guān)123，作為優(yōu)選的，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，包括四個低壓套管121及三個高壓套管122，其中，四個低壓套管121并排固定于箱蓋12上方一側(cè)，三個高壓套管122并排固定于箱蓋12上方另一側(cè)，低壓套管121與高壓套管122平行設(shè)置，分接開關(guān)123固定于低壓套管121與高壓套管122之間。在本發(fā)明此實(shí)施方式中，變壓器芯體裝設(shè)于油箱1的腔體10內(nèi)，浸沒于耐高溫絕緣油液面下，如圖4所示，作為優(yōu)選的，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，變壓器芯體包括鐵芯2及纏繞于鐵芯外的線圈，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，鐵芯2成臥式“日”字形，由硅鋼片構(gòu)成，鐵芯2外纏繞有低壓線圈，低壓線圈外纏繞有高壓線圈，作為進(jìn)一步優(yōu)選的，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，低壓線圈及高壓線圈的匝絕緣為NOMEX絕緣紙。其中，低壓線圈與箱蓋12上的低壓套管121相連，高壓線圈連接于箱蓋12上分接開關(guān)123，再連接于高壓套管122。

作為本發(fā)明的一個發(fā)明點(diǎn)，如圖4所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，鐵芯2內(nèi)設(shè)有若干條冷卻油道201，冷卻油道201與鐵芯2形狀相同，冷卻油道201與油箱1連通，冷卻油道201包括多條橫向油道2011及多條豎向油道2012，橫向油道2011分布于“日”字形鐵芯2橫部21內(nèi)，豎向油道2012位于“日”字形鐵芯2的豎部22內(nèi)，作為優(yōu)選的，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，橫向油道2011及豎向油道2012構(gòu)成的冷卻油道201在豎直平面內(nèi)呈層狀分布，即如圖4所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，同一豎直平面上的橫向油道2011與該平面上的豎向油道2012連通，所有的豎向油道均上下貫穿所述鐵芯2。本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器，在鐵芯2內(nèi)布置冷卻油道201，可使鐵芯損耗發(fā)出的熱量能夠被絕緣油在循環(huán)時充分帶走，從而達(dá)到良好的冷卻效果。

作為優(yōu)選的，如圖2所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，箱蓋12上方還固定有油位計(jì)124，油位計(jì)124通入油箱1內(nèi)，油位計(jì)124用于測量油箱1內(nèi)耐高溫絕緣油的液面高度，便于及時填充耐高溫絕緣油；如圖2所示，箱蓋12上方還固定有溫度計(jì)125，溫度計(jì)125通入油箱1內(nèi)，溫度計(jì)125用于測量油箱1內(nèi)耐高溫絕緣油的溫度，便于及時采取散熱措施。另外，如圖2所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，箱蓋12上方四角處還固定有吊環(huán)126，吊環(huán)126便于吊裝變壓器。

如圖2和圖3所示，作為本發(fā)明另一個發(fā)明點(diǎn)，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，油箱1內(nèi)壁還固定一液位傳感器13，箱蓋12上方固定一控制器14，液位傳感器13與控制器14連接，控制器14與遠(yuǎn)程控制中心實(shí)現(xiàn)通訊，作為優(yōu)選的，油位計(jì)124及溫度計(jì)125也與控制器14連接。如圖3所示，液位傳感器13固定于油箱1內(nèi)壁一側(cè)上端，且位于變壓器芯體上方，作為優(yōu)選的，液位傳感器13最下側(cè)部位所在的水平面與變壓器芯體最上方部位所在的水平面為同一平面，一般情況下，液位傳感器13浸沒于耐高溫絕緣油液面以下，當(dāng)耐高溫絕緣油的液面下降至液壓傳感器13最下側(cè)部位所在的水平面時，液位傳感器13發(fā)送信號至控制器14，控制器14接收液位傳感器13發(fā)出的信號后，立刻生成報警信號并發(fā)送至遠(yuǎn)程控制中心，提醒遠(yuǎn)程控制中心及時采取措施，補(bǔ)充耐高溫絕緣油，防止繞組露出油面，發(fā)生匝間短路現(xiàn)象。另外，遠(yuǎn)程控制中心也可通過上述控制器14控制油位計(jì)124及溫度計(jì)125工作，讀取油箱1內(nèi)油位及溫度，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控的目的。

作為本發(fā)明再一個發(fā)明點(diǎn)，如圖5和圖6所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，箱蓋12和油箱1中間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，通過密封結(jié)構(gòu)可防止高溫絕緣油泄露而造成燃燒、爆炸的文獻(xiàn)，同時可防止水汽及粉塵進(jìn)入油箱而導(dǎo)致發(fā)生短路現(xiàn)象。

如圖1、圖5和圖6所示，在本發(fā)明此實(shí)施方式中，油箱1上端面四邊固定有至少一根壓條101，該壓條101分別沿油箱1四壁長度方向設(shè)置，該壓條101與油箱1一體成型，或通過緊固件固定于油箱1上端面。作為優(yōu)選的，在本發(fā)明的此實(shí)施方式中，油箱1四壁上端面分別設(shè)有一根壓條101，壓條101與油箱1一體成型，油箱1四壁上的壓條101依次首尾相連形成一矩形框。作為進(jìn)一步優(yōu)選的，壓條101上端面截面成齒狀，設(shè)有若干條凸棱。

如圖5和圖6所示，箱蓋12下表面四周設(shè)有矩形框狀涵道1231，涵道1231內(nèi)嵌設(shè)有耐高溫耐磨密封件1232。如圖5和圖6所示，作為優(yōu)選的，在本發(fā)明的此實(shí)施方式中，涵道1231包括固定于箱蓋12四周邊沿的外側(cè)涵板2311，及位于外側(cè)涵板2311內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)涵板2312，外側(cè)涵板2311與內(nèi)側(cè)涵板2312形成一“回”字形通道，該回字形通道即為上述涵道1231，上述密封件1232嵌設(shè)于外側(cè)涵板2311與內(nèi)側(cè)涵板2312之間，即位于涵道1231內(nèi)。作為進(jìn)一步優(yōu)選的，如圖5和圖6所示，四塊外側(cè)涵板2311及四塊內(nèi)側(cè)涵板2312的截面均成“L”形，且“L”形外側(cè)涵板2311與“L”形內(nèi)側(cè)涵板2312相對設(shè)置，即外側(cè)涵板2311與內(nèi)側(cè)涵板2312的“L”形折邊相對設(shè)置，從而使密封件1232卡設(shè)于外側(cè)涵板2311與內(nèi)側(cè)涵板2312之間的涵道1231內(nèi)。作為更進(jìn)一步優(yōu)選的，如圖5和圖6所示，四塊內(nèi)側(cè)涵板2312一側(cè)設(shè)有內(nèi)涵板固定座3122，內(nèi)涵板固定座3122位于內(nèi)側(cè)涵板2312內(nèi)側(cè)，作為優(yōu)選的，在本發(fā)明的此實(shí)施方式中，內(nèi)涵板固定座3122與內(nèi)側(cè)涵板2312為一整體。如圖6所示，內(nèi)涵板固定座3122采用螺栓與箱蓋12固定連接，因此，此結(jié)構(gòu)便于更換密封件1232，當(dāng)密封件1232達(dá)到使用壽命時，只需移除內(nèi)涵板固定座3122，即可對密封件1232進(jìn)行更換作業(yè)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，箱蓋12四邊邊沿設(shè)有折邊1233，且折邊1233向涵道1231方向設(shè)置，折邊1233與涵道1231外側(cè)涵板2311之間設(shè)有空隙，且空隙內(nèi)也固定鑲嵌有上述密封件1232，該密封件1232位于涵道1232外周，且的高度大于折邊1233的高度。與此對應(yīng)，油箱1四壁上端面外側(cè)設(shè)有限位邊1234，且油箱1相對的兩個側(cè)壁上限位邊1234內(nèi)側(cè)間的距離小于箱蓋12相對兩邊上折邊1233內(nèi)側(cè)間的距離，使涵道1232外周的密封件1232卡設(shè)于油箱1四壁限位邊1234內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器中，箱蓋12蓋設(shè)與油箱1上方，且箱蓋12通過螺栓與油箱1固定連接，油箱1上的壓條101與箱蓋12上涵道1231內(nèi)的耐高溫耐磨密封件1232擠壓，以形成四周密封，同時，壓條101上端面設(shè)有若干條凸棱，相較于常規(guī)的平面接觸具有更好的密封效果；另外，本發(fā)明提供的一種油浸式變壓器中，涵道1231外側(cè)的密封件1232與油箱1限位邊1234內(nèi)側(cè)擠壓，再次形成二道四周密封，從而進(jìn)一步提高密封性能。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。