[发明专利]带有空气冷却的干式变压器

说明书

本发明涉及一种空气冷却的干式变压器(1)，其包括：包含边腿(11)的芯(10)；布置在边腿(11)周围的卷绕体(14)；在卷绕体(14)的纵轴线的方向上延伸的冷却通道(25)，其布置在卷绕体(14)的内部部分(15)与卷绕体(14)的外部部分(20)之间，其中，冷却通道(25)在其两个端部处具有开口(40,42)且具有带有圆形的、椭圆形的或多边形的基本形状的大致环状的横截面；至少一个环‑通风机(30,30a,30b,30c)，其包括环(32)和鼓风机(34)，其中，鼓风机(34)设立成抽吸空气并且将空气从环(32)中沿着环(32)的纵轴线指向地吹出，其中，产生空气流(31)；其中，环‑通风机(30,30a,30b,30c)这样设定尺寸和布置，使得空气流(31)在冷却通道(25)中产生冷却空气流(35)。此外提出一种带有空气冷却的功率装置和一种借助于环‑通风机的冷却方法。

技术领域

本申请涉及一种用于冷却电气功率-装置、尤其功率-变压器的方法和装置。其尤其涉及用于借助于环-通风机(Ring-Ventilator)来冷却干式变压器(在此尤其是带有在壳体内的强制空气冷却的在不通风的壳体中的干式变压器)的方法和系统。

背景技术

为了改善干式变压器的冷却提出不同的技术。属于此的有在芯内的冷却空气-通道，以便改善散热。通常利用鼓风机在壳体的下部区域中产生过压，而在壳体的上部区域中通过取出空气可产生低压。以该方式产生从下向上流的空气流。然而在此大量空气不是如所希望的那样流过卷圈(Wicklung)的冷却通道，而是不希望地在外面围绕线圈流动。这主要在于，在卷圈内的冷却通道的横截面面积大多明显小于在壳体壁与线圈之间的横截面区域。

这通常可通过以下方法来避免：一方面可在线圈下面设立风扇(Luefter)，以便将空气吹到冷却通道中。此外可直接靠近线圈布置空气导引板，以便以该方式使冷却通道的流动阻力小于在卷圈外的区域的流动阻力。为了在该情况中将空气吹到线圈中，需要相对功率强的风扇，其中，空气的一大部分仍然还在线圈周围流动。此外为了使其足够高效，须使空气导引板单独适配线圈的轮廓，这包含显著的工作耗费。由于空气引导板此外产生显著的附加阻力，通风系统以更低的总效率工作。总地来说还在利用传统的通风机改善冷却时产生大量噪音，尤其由于旋转的叶片。

在该背景下存在对本发明的需求。

发明内容

本发明的目的通过一种根据权利要求1的空气冷却的干式变压器、根据权利要求7的变压器-冷却系统、根据权利要求8的用于冷却干式变压器的方法、根据权利要求9的环-通风机的应用以及根据权利要求11的带有空气冷却的电气功率-装置来实现。

在本发明的第一方面中提供一种空气冷却的干式变压器。其包括：包括边腿(Schenkel)的芯；布置在边腿周围的卷绕体(Wicklungskoerper)；在卷绕体的纵轴线的方向上延伸的冷却通道，其布置在卷绕体的内部部分与卷绕体的外部部分之间，其中，冷却通道在其两个端部处具有开口且具有带有圆形的、椭圆形的或多边形的基本形状的大致环状的横截面；至少一个环-通风机，其包括环和鼓风机，其中，鼓风机设立成抽吸空气并且将空气从环中沿着环的纵轴线指向地吹出，其中，产生空气流；其中，环-通风机这样设定尺寸和布置，使得空气流在冷却通道中产生冷却空气流。

在本申请中所说明的冷却通道普遍包括根据方面和实施形式可被用于或适合于导引冷却空气或冷却气体通过干式变压器的所有类型的通道。这例如也可以是最初为了介电的隔离或监控/控制场所设置或使用的通道。在此所说明的冷却通道例如可提供在芯与卷圈之间、或在卷圈内、在不同卷圈之间或在卷绕体的外侧处。

在本发明的第二方面中提供一种变压器-冷却系统。其包括根据第一方面的干式变压器、用于干式变压器的壳体；以及换热器，其设计用于将热从壳体中导出；其中，由该至少一个环-通风机产生的冷却空气流在通过干式变压器的冷却通道之后碰到换热器并且在那里被冷却。