[发明专利]油浸变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种油浸变压器，其包括变压器容器、安装在变压器容器中的变压器芯、具有围绕变压器芯的柱(limb)布置的至少一个轴向冷却通道的至少一个立式中空圆柱形变压器线圈、布置在变压器线圈的轴向前侧处的油室，其中预见从内室通向变压器线圈的相应的前侧的至少一个第一开口，以及其中预见至少一个第二开口在油室的周围边界内。

背景技术

已知的是，例如具有100kV或380kV的额定电压的能量分配网络中的变压器通常设计为油浸变压器。具有其线圈的变压器芯布置在填充油的容器中，其中油一方面是绝缘介质且另一方面是冷却介质。通常，油在穿过线圈绕组(在变压器操作期间，在该处产生热损失)的冷却通道与将热从油传递至外界环境的冷却装置之间循环。油的循环可例如由泵产生，但自然对流也是可行的。

变压器线圈必须在机械方面加强，以经得起短路期间在相邻导体绕组之间出现的机械力，短路可引起例如100kA或更高的短暂电流。尤其是在变压器绕组的轴向方向上需要这种机械加强，其中在径向方向上，围绕绕组轴线环状布置的绕组的足够强，以经得起相应的短路力。相比于由变压器线圈本身的重量引起的力，在短路期间的轴向力例如可为五倍高。

因此，在变压器线圈的两个轴向端部处需要轴向夹持结构，其将轴向夹持压力施加到线圈的轴向端部上，且在短路期间防止线圈沿轴向方向的机械变形。该夹持结构必须设计成使得允许穿过该结构至夹持在其中的变压器线圈的内冷却通道的油流分别从内冷却通道在变压器绕组的相对侧处穿过夹持结构。

通常，预见改善穿过相应的变压器线圈的冷却通道的油流的油室。此油室一般为盘状形状，且置于相应的立式线圈下方，且与其轴向冷却通道在流体方面连接。经冷却的油在该油室内加压，以便油向上经由冷却通道流到线圈的上轴向端部。一般而言，相应的下线圈夹具结合为相应的油室的一部分。因此，油室包括构成油室的底板的压环，以及间隔环，其中预见附加的下边界壁在间隔环的径向边缘处，以使内室能够经得起油的压力。此外，预见间隔环的顶部上的扁平穿孔面板，其构成了油室的顶盖。穿孔的目的在于油从内油室通到变压器绕组。例如，油室的实例在专利文件US 4424502内公开。

在本发明的框架内，变压器必须还理解为例如以变压器自身相当的方式布置在油容器内的串联电抗器或分流器的同义词。两个构件都具有与带有线圈和轴向冷却通道的变压器芯相似的结构，且因此两个构件需要相当的冷却系统。以相当的方式，变压器芯必须在本发明内理解为也例如包括电抗器芯柱的较宽范围类型的变压器芯的同义词。词语环形也必须宽泛地理解，且还覆盖正方形环。

现有技术内的缺点在于，此布置一方面难以制造，因为可具有几吨的重量的变压器绕组通常直接地组装在油室的顶部上。另一方面，冷却系统的有效性没那么高，因为油在容器的顶部吸入，在那里，来自变压器线圈的经加热的油已经与其它油混合。

发明内容

基于该现有技术水平，本发明的目的在于提供一种油浸变压器，其具有改进的冷却系统且较容易组装。

该问题通过上述类型的线圈夹具解决。其特征在于油室为欠压室，其中至少一个第一开口为入口端口，而至少一个第二开口为出口端口。根据本发明的优选实施例，油室布置在立式变压器线圈的上侧。

因此，油室必须理解为由边界(相应地，壁)包绕的内空间，以便可在其中产生欠压。壁不必为油室的必要部分。此外，它们还可由相邻部件的壁或侧部构成。变压器容器必须填充有优选的电介质绝缘流体，以确保适合的功能性，优选为具有变压器油。当然，其它适合的绝缘流体如生物温度(bio temp)流体也是可行的。

因此，在油室布置在上变压器线圈的上侧的情况下，穿过变压器线圈的轴向冷却通道的油流被向上引导，以便即使预见没有泵或相当的装置用于油的循环，自然冷却回路也至少实现为退一步的解决方案。以有利的方式，油在变压器线圈的轴向上端吸入，且优选为通过使用泵或相当的装置直接给送到冷却系统中。但是也在本发明的范围内的是，油室布置成类似于环，其包绕变压器线圈的径向外侧，而变压器线圈的相应的平坦轴向端部未或未完全与油室接触。

大多数热损失在变压器线圈的绕组内产生。在变压器操作期间，循环油在变压器线圈的冷却通道内加热，且直接地向后给送至变压器外部的冷却系统。由于这些油不会与可能并未如此加热的变压器容器内的其它油混合，故流入冷却系统中的油的温度相当高。待冷却的油与必须传递热的环境之间的温差越高，冷却系统的有效性就越好。因此，冷却效应以有利的方式提高。