[发明专利]利用蒸发冷却散热的壳式变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器，尤其是涉及一种利用蒸发冷却散热的壳式变压器，壳式变压器可以是单相的、三相的或多相的壳式变压器，容量可适用于10KVA以上的小型电力变压器或各种特种变压器，10000KVA及以上中大型电力变压器或各种特种变压器，电网电压可适用于6KV～500KV。

背景技术

蒸发冷却技术是一种利用蒸发冷却介质的相变过程来对设备进行冷却的技术，液态蒸发冷却介质在设备内部吸收设备各部件散发的热量后由液体形态转化为气体形态，吸热后的气态蒸发冷却介质(或气液混合蒸发冷却介质)经过冷凝器将热量传递到外界，而蒸发冷却介质形态重新变为液态。

利用蒸发冷却介质的相变过程来对设备内部进行冷却散热的技术在一些电气设备领域都得到较为成熟的应用，例如水轮发电机、汽轮发电机等等。目前虽然也出现了一些利用蒸发冷却介质蒸发来散热的变压器技术，但这些技术在某些方面还存在着不足，推广应用中受到了一些影响。由于变压器是一个对可靠性要求很高的设备，而目前这种蒸发用的蒸发冷却介质价格都比较昂贵，因此这种变压器的结构远比普通变压器的结构复杂。普通变压器内部的液体与冷凝器内的液体是直接相通的，假如冷凝器出现破损泄漏，变压器油箱内的蒸发冷却介质将直接泄漏到外界大气中。如果检测、监测设备再失灵那将直接威胁到变压器的安全。而更换冷凝器后变压器需要经过各项检测及调试工作后才能重新投运。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种采用蒸发冷却介质进行散热、密封性好、冷凝器与变压器主体完全独立、不燃烧、可靠性高、散热效率高、冷凝器维护简单、蒸发冷却介质用量少、体积小的壳式变压器。

本发明是这样实现的：本发明包括油箱壳体、铁芯和线圈，在油箱壳体的油腔内的中下部放置有铁芯和绕在铁芯上的线圈，铁芯和线圈浸在油腔内的油腔蒸发冷却介质中，在油箱壳体的侧壁安装有各相输出引线套管，特征是在油箱壳体顶部的油箱箱盖的左边底部、油腔内的顶部安装有内集气盒，在油箱箱盖的右边、油腔内的顶部安装有上下贯穿油箱箱盖的蒸发器，内集气盒与蒸发器的底部通过下导管连通，在油箱壳体外设有隔离式冷凝器，隔离式冷凝器的左边底部通过左导管与内集气盒的顶部连通，隔离式冷凝器的右侧壁顶部通过右导管与蒸发器的顶部连通，隔离式冷凝器、左导管、内集气盒、下导管、蒸发器和右导管构成环形循环系统；在油箱箱盖的上方还设有外集气盒，外集气盒通过连管穿过油箱箱盖与油腔连通。

本发明采用类似于油变壳式变压器的结构(包括壳式铁芯、线圈、绝缘等)，由于壳式变压器的空间利用率较高，因而可以大幅度降低油箱壳体内的蒸发冷却介质使用量，降低成本。本发明的油箱壳体为全密封油箱壳体，并根据需要在油箱壳体的相应位置(如箱盖或箱壁)采用隔离式冷凝器中该部分的结构(详见专利：200920141700.7)，并且油箱壳体中各个大的密封面全部采用焊接技术焊死(包括上下油箱密封面、引线套管密封面等)，这样确保了变压器的密封性能；在油箱壳体外的上部设置有外集气盒，并通过连管油腔连通，这样在变压器运行过程中，混杂在蒸发冷却介质中的杂质气体会逐渐释放出来，由于这些杂质气体不参与散热，还会影响散热的效果，因此设置一个外集气盒以容纳这些杂质气体，从而提高散热效果。本发明的外部散热器采用隔离式冷凝器，这种隔离式冷凝器将冷却装置中的冷凝器蒸发冷却介质完全与油腔内部的油腔蒸发冷却介质隔离开来，从而提高了变压器的运行可靠性，而且故障冷凝器的更换不会影响到变压器的正常运行。

本发明相对于目前已有的其它蒸发冷却变压器结构来说，具有密封性好、冷凝器与变压器主体完全独立、不燃烧、可靠性高、散热效率高、冷凝器维护简单、蒸发冷却介质用量少、体积小的特点，因此非常适用于某些要求较高(比如防火要求高的不燃变压器、地埋式变压器)的场合适用。本发明的壳式变压器可以是单相的、三相的或多相的壳式变压器，容量可适用于10KVA以上的小型电力变压器或各种特种变压器，10000KVA及以上中大型电力变压器或各种特种变压器，电网电压可适用于6KV～500KV。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图对本发明作进一步详细说明。