[發(fā)明專(zhuān)利]繞組水冷氣體絕緣變壓器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310152116.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103208349A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興杰;張楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類(lèi)號(hào): H01F27/02
• 分類(lèi)號(hào): H01F27/02;H01F27/28;H01F27/16
• 代理公司: 石家莊冀科專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種絕緣強(qiáng)度高、散熱性能好的大型變壓器，屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

發(fā)電廠大型變壓器一般都是油冷變壓器，其冷卻介質(zhì)（變壓器油）容易著火而且絕緣強(qiáng)度相對(duì)于SF6而言是不高的。若變壓器的吸潮器硅膠受潮后更換不及時(shí)，就可能引起主變壓器受潮，造成事故隱患。此外，油冷變壓器還具有體積龐大，運(yùn)輸和維護(hù)不方便等缺點(diǎn)。

氣體絕緣變壓器的冷卻介質(zhì)和絕緣介質(zhì)都采用SF6氣體，具有絕緣性能好、體積小、質(zhì)量輕、維護(hù)量小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但氣體絕緣變壓器的散熱性能較差，因此目前沒(méi)有大容量的SF6氣體變壓器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種絕緣強(qiáng)度高、散熱性能好的繞組水冷氣體絕緣變壓器。

本發(fā)明所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種繞組水冷氣體絕緣變壓器，構(gòu)成中包括充有SF6氣體的密封殼體、安裝在殼體內(nèi)的鐵心和繞在鐵心上的高壓繞組和低壓繞組，所述低壓繞組由內(nèi)壁和外壁均設(shè)置有絕緣層的銅管繞制而成，銅管的兩端通過(guò)絕緣引水管與殼體外部的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)連接。

上述繞組水冷氣體絕緣變壓器，所述殼體設(shè)置兩層，分別為內(nèi)殼和外殼，內(nèi)殼的內(nèi)腔和兩層殼體之間的空腔分別經(jīng)兩根氣管與殼體外部的中間儲(chǔ)氣倉(cāng)連通，在兩根氣管上均設(shè)置有閥門(mén)。

上述繞組水冷氣體絕緣變壓器，在兩層殼體之間的空腔內(nèi)設(shè)置有氣體循環(huán)泵，在外殼的外壁上設(shè)置有散熱器。

上述繞組水冷氣體絕緣變壓器，所述中間儲(chǔ)氣倉(cāng)的內(nèi)部設(shè)置有彈性橡膠密封袋，中間儲(chǔ)氣倉(cāng)的外壁上固定有空氣壓縮機(jī)，所述彈性橡膠密封袋的袋口與空氣壓縮機(jī)的排氣口連接。

上述繞組水冷氣體絕緣變壓器，兩層殼體之間通過(guò)支撐絕緣子固定連接。

上述繞組水冷氣體絕緣變壓器，在殼體上鑲嵌有干燥盒，所述干燥盒的內(nèi)腔通過(guò)隔離閥與內(nèi)殼的內(nèi)腔連通。

上述繞組水冷氣體絕緣變壓器，所述高壓繞組繞在低壓繞組的外部。

本發(fā)明采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和鐵心的冷卻劑，利用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)對(duì)氣體絕緣變壓器的繞組進(jìn)行冷卻，既具有氣體絕緣變壓器絕緣性能好、體積小、質(zhì)量輕、維護(hù)量小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，又具有理想的散熱性能，從而大大提高了變壓器的容量和運(yùn)行的安全性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是變壓器殼體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是中間儲(chǔ)氣倉(cāng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是低壓繞組的銅管截面示意圖；

圖5是干燥盒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是低壓出線套管接線圖。

圖中各標(biāo)號(hào)清單為：1、中間儲(chǔ)氣倉(cāng)，2、閥門(mén)，3、干燥盒，4、內(nèi)殼，5、外殼，6、高壓出線套管，7、低壓出線套管，8、循環(huán)水管，9、氣體循環(huán)泵，10、散熱器，11、繞組，12、監(jiān)控儀表，13、支撐絕緣子，14、氣管，15、彈性橡膠密封袋，16、空氣壓縮機(jī)，17、外絕緣層，18、銅管，19、內(nèi)絕緣層，20、隔離閥，21、引出線，22、引出線絕緣皮，23、接線夾，24、絕緣引水管，25、瓷套端子。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明主要針對(duì)火力發(fā)電廠的主變，變壓器繞組的水冷系統(tǒng)完全可以和發(fā)電機(jī)定子側(cè)的水冷系統(tǒng)合并為一套水冷系統(tǒng)，但是在發(fā)電廠的設(shè)計(jì)中要考慮到適量地增加每臺(tái)發(fā)電機(jī)水冷系統(tǒng)的容量。

由于導(dǎo)體的發(fā)熱量和電流的平方成正比，變壓器低壓側(cè)電流遠(yuǎn)大于高壓側(cè)，所以發(fā)熱量主要在低壓側(cè)，故只要在低壓繞組內(nèi)用水冷卻。此外，水的冷卻能力很強(qiáng)，高壓繞組套在低壓繞組的外側(cè)，這樣如果冷卻水將低壓繞組的溫度控制在高壓繞組的溫度之下，也可以帶走部分高壓繞組的熱量，高壓繞組的電流小，發(fā)熱不嚴(yán)重，可考慮不采用水冷。

繞組水冷氣體絕緣變壓器的本體仍然采用氣體變壓器的基本結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)與充油變壓器在結(jié)構(gòu)上大同小異，冷卻系統(tǒng)也基本相同，同樣有冷卻器和泵（安裝在發(fā)電廠的繞組水冷氣體絕緣變壓器，并入發(fā)電機(jī)水冷系統(tǒng)后，可省去水冷卻器），只是絕緣介質(zhì)和冷卻劑不同，繞組水冷氣體絕緣變壓器采用了SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和鐵心的冷卻劑，鐵心冷卻方式為充氣風(fēng)冷式，通過(guò)氣泵強(qiáng)迫氣體循環(huán)使變壓器冷卻，氣泵的馬達(dá)線圈、葉輪和潤(rùn)滑油均被密封在SF6氣體的殼體內(nèi)。繞組的冷卻方式為通水冷卻式，循環(huán)泵和潤(rùn)滑油都在變壓器外，以防漏水，對(duì)絕緣造成不良影響；另外，若將其并入發(fā)電機(jī)水冷系統(tǒng)，則繞組水冷氣體絕緣變壓器的循環(huán)泵可與發(fā)電機(jī)共用一臺(tái)。