專利名稱：氣體絕緣干式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是電網(wǎng)中進行不同電壓等級間能量傳輸?shù)囊环N新型電氣設(shè)備。
變壓器的鐵芯和繞組都是會產(chǎn)生熱量的，熱量散不出去，就會產(chǎn)生超過極限的溫升，而將變壓器燒毀。傳統(tǒng)的變壓器設(shè)計中，無論鐵芯還是繞組中都要設(shè)計有風道或油道，風道是干式變壓器中通風用的，油道是油浸變壓器中增加的油路，即都是采用對流的方式將變壓器中的熱量傳遞出去的，干式變壓器采用空氣對流的方式，因空氣的傳熱性能差些，所以需要有更多更大的風道，且繞組的電流密度也選擇得比較低，這些都增加了成本，比同容量的油浸的變壓器成本高；油浸變壓器采用變壓器油來對流，將變壓器鐵芯和繞組中的熱量帶到箱體上，并通過箱體上的散熱器散發(fā)到空氣中去，因為變壓器油的傳熱效率高些，其鐵芯與繞組的成本也相對低一些。總之，現(xiàn)有的變壓器的鐵芯與繞組的熱量導出都是采用傳統(tǒng)的對流的方式，對流是一種導熱性能相對要差的方式，可以采用一種更理想的導熱方式，在性能與成本上會有較大的改善。
本發(fā)明所說的氣體絕緣干式變壓器，包括箱體內(nèi)的變壓器鐵芯和繞組，箱體內(nèi)充滿氣體，箱體外裝有散熱器，箱體與變壓器鐵芯和繞組之間有換熱器，換熱器一邊與箱體及散熱器緊密連接，另一邊與變壓器鐵芯和繞組緊密連接。
箱體是密閉式的結(jié)構(gòu)，箱體內(nèi)充有絕緣氣體，包括六氟化硫、氮氣、干燥空氣等，箱體內(nèi)的壓力略微高于箱體外，從而保證比較好的絕緣性能，因為箱體是密閉的，可以戶內(nèi)戶外都使用，并且還可以避免普通干式變壓器因環(huán)氧老化破裂造成的絕緣問題。
箱體與變壓器鐵芯和繞組之間的換熱器為熱管，熱管是人們所知的最有效的傳熱元件之一，它可以將大量的熱量通過其很小的截面積遠距離地傳輸而無需外加動力，它的熱導率已經(jīng)遠遠超過任何一種已知的金屬。熱管是密閉的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部保持一定的真空度，并充有一定的液體，管內(nèi)一端受熱液體會汽化，到另一端冷卻后氣體又變?yōu)橐后w，循環(huán)往復(fù)，熱管兩端是幾乎沒有溫差的。熱管的傳熱能力是驚人的，一個4毫米內(nèi)徑的熱管其極限傳遞能量可超過5千瓦，繞組和鐵芯上的熱量可以很快傳遞到箱體和散熱器上，就不再需要風道，繞組的電流密度也可以選擇比較大些，鐵芯和繞組的體積可以減少很多，從而可以大大降低成本。繞組與鐵芯上的溫度應(yīng)與箱體散熱器上的溫度相同，這也可以大大降低變壓器的溫升，克服變壓器溫升較高而帶來的一系列問題，變壓器所用絕緣材料的絕緣等級也可以降低，這降低成本的同時也可以降低變壓器的損耗。
普通的熱管其蒸發(fā)段與冷凝段基本是無間隔地連接在一起，為一根根獨立的結(jié)構(gòu)，用在氣體絕緣干式變壓器中，會給繞組的繞制帶來一定的困難，采用蒸發(fā)段與冷凝段相互分開的分離式熱管，就可以比較好地解決這一問題。
熱管管壁一般所選用的材料為金屬材料，導熱性能好，但用在變壓器中，因為金屬材料的絕緣性能差，雖然解決了導熱問題，但又帶來了絕緣問題，所以熱管的蒸發(fā)段的管壁應(yīng)選為導熱的絕緣材料，既導熱又絕緣，該材料的熱導率應(yīng)大于1W/mK。
本發(fā)明同現(xiàn)有的技術(shù)相比，由于傳熱效率提高，可以顯著地降低變壓器的體積和成本，降低了變壓器的溫升同時降低了變壓器的損耗；采用密閉式氣體絕緣結(jié)構(gòu)，可以提高絕緣性能和可靠性。
本發(fā)明為無油化結(jié)構(gòu)、成本低廉、并具有降低溫升和損耗等顯著特點。
附
圖1為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣干式變壓器，包括箱體內(nèi)的變壓器鐵芯和繞組，箱體內(nèi)充滿氣體，箱體外裝有散熱器，其特征在于所述的箱體與變壓器鐵芯和繞組之間有換熱器，換熱器一邊與箱體及散熱器緊密連接，另一邊與變壓器鐵芯和繞組緊密連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣干式變壓器，其特征在于所述的箱體為密閉的結(jié)構(gòu)，里面充滿絕緣氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的氣體絕緣干式變壓器，其特征在于所述的換熱器為熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體絕緣干式變壓器，其特征在于所述的熱管蒸發(fā)段的管壁的全部或部分所用材料為導熱絕緣材料，該材料的熱導率大于1W/mK。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體絕緣干式變壓器，其特征在于所述的熱管為蒸發(fā)段與冷凝段相互分開的分離式熱管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣干式變壓器，其特征在于所述的熱管為蒸發(fā)段與冷凝段相互分開的分離式熱管。
全文摘要
電網(wǎng)中的變壓器是能量傳輸中的不可缺少的裝置,而干式變壓器因為無油化免滲漏更是得到廣泛應(yīng)用,本發(fā)明采用的是一種氣體絕緣的干式變壓器。它包括箱體內(nèi)裝配的變壓器的鐵芯和繞組,箱體上還裝有散熱器,箱體與變壓器鐵芯和繞組之間有換熱器,換熱器一邊與箱體及散熱器緊密連接,另一邊與變壓器鐵芯和繞組緊密連接。由于可靠地解決了變壓器的散熱問題,可以使變壓器的體積更小,成本更低,是現(xiàn)有變壓器理想的升級換代產(chǎn)品。
文檔編號H01F27/08GK1377047SQ0211675
公開日2002年10月30日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者劉有斌 申請人:劉有斌