[发明专利]油浸式变压器的散热方法及其散热器

说明书

技术领域

 本发明涉及电力变压器领域，尤其涉及一种油浸式变压器的散热方法及其散热器；本发明的油浸式变压器包括其它液浸式变压器。

背景技术

电力变压器在运行中会产生铁心损耗和绕组损耗，这些损耗将导致铁心和绕组温度升高。对油浸式变压器，变压器油主要用于绝缘和传热；铁心和绕组损耗会发热，该热量将传导到变压器油中，使变压器油温度升高；为了保证变压器的安全可靠的运行，需将变压器的绕组温度、铁心温度和变压器油的温度限定在安全范围以内，故需对变压器油进行散热冷却。

当油浸式变压器的容量一定大以后，需加装散热器，现有技术主要采用自然油流循环散热器。一种是：如图1所示，变压器箱体（1）两侧装有散热管（3），热油由变压器箱体（1）上端进入散热管（3），冷油由散热管（3）下端流出，并流回变压器箱体（1）的底部，在变压器箱体（1）的上方装有储油柜（2），储油柜（2）油面高于自然油流循环路径。另一种是：图2所示，包括散热箱体（3），散热箱体（3）与变压器箱体（1）分开，热油经管道流入散热箱体（3）的上端，冷油由散热箱体（3）的下端流出，经管道流回变压器箱体（1）的底部，储油柜（2）位于散热箱体（3）及变压器箱体（1）的上面。由此可以看出，这种两种循环散热器均是位于变压器箱体四周，这将增大变压器整体的占地面积；其次，油流自然循环速度低，油流传热能力差，且散热器各处变压器油温度不均匀，均影响散热器的散热能力。储油柜（2）储油内腔体积可收缩和膨胀，是为了防止变压器油的收缩和膨胀对变压器箱体等产生机械应力，并防止自然油流循环路径被空气阻断。

贝纳德在1900年发现了液体对流有序现象。在一个圆盘中倒入一些液体，当从下面加热这一薄层液体时，刚开始上下液面温差不太大，液体中只有热传导；但当上下液面温差△T 超过某一临界值△Tc时，对流突然发生，并形成很有规律的对流花样；贝纳德对流发生时，液体的传热能力极大提高。通俗理解，液体底部加热时，热流快速垂直向上传递，上端液体将快速加热升温，属液体的过冷沸腾传热。

发明内容

本发明的第一目的是克服现有技术的不足而提出一种利用贝纳德对流效应对油浸式变压器的散热，提高传热和散热能力；另一方面减小变压器整体占地面积的油浸式变压器的散热方法。

本发明的第二目的是提供一种油浸式变压器的散热器。

为了达到上述第一目的，本发明是这样实现的，其是一种油浸式变压器的散热方法，其特征在于所述变压器置于变压器箱体内，箱体上方带有散热器；所述的散热器，包括一根以上的散热管，每根散热管竖立放置在变压器箱体的上方；将每根散热管的内腔经过下端连接口，穿过变压器箱体顶板与箱体内腔连通；每根散热管上方开有排气孔；在变压器箱体和散热管内腔充变压器油；变压器运行时，箱体内顶层变压器油温度升高，依靠贝纳德对流效应，箱体顶层的高温变压器油通过连接口加热正上方散热管内腔的变压器油，散热管内腔变压器油通过散热管外表面对空气散热，实现变压器的冷却散热。

所述的散热方法，所述的散热器带有空气呼吸装置；室温下充油时，所述散热管初始油面至合适的高度；初始油面的合适高度按如下方法确定：变压器运行时，随着变压器负荷增大及油温度升高，散热管油面逐步升高，在变压器额定负荷和额定散热条件下，散热管油面达到散热器额定油面高度；所述的额定油面高度为散热管额定散热功率的充油高度。此时，由于传热机理的不同，可省去储油柜。

所述的散热方法，所述的变压器带有箱体膨胀收缩装置和充油排气阀；室温下充油时，将变压器箱体和散热管内腔充满变压器油，之后关闭充油排气阀；变压器运行时，变压器油随温度升高或降低的体积增加或减小，箱体膨胀收缩装置自动膨胀或收缩，调节变压器储油内腔的总体积。

所述的散热方法，所述的变压器带有膨胀储油柜和充油排气阀；室温下充油时，将变压器箱体、散热管和膨胀储油柜充满变压器油，之后关闭充油排气阀；变压器运行时，变压器油随温度升高或降低的体积增加和减小，膨胀储油柜自动膨胀或收缩，调节变压器储油内腔的总体积。

为了达到上述第二目的，本发明是这样实现的，其是一种油浸式变压器的散热器，其特征在于包括一根以上的散热管，所述散热管竖立于变压器箱体的上方；每根散热管通过下端连接口，穿过变压器箱体顶板与箱体内腔连通；每根散热管的上端有排气孔，相邻散热管有间隔。

其还包括集气管，集气管位于散热管的上方，所述每根散热管的排气孔均与集气管连通；

其还包括压力释放阀，所述压力释放阀与集气管连通；

其还包括隔潮呼吸器，所述隔潮呼吸器与集气管连通。