[實用新型]一種干式變壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320245096.9
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN203232777U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 蔣志勇;張科;王心陽
• 申請（專利權）人: 特變電工股份有限公司
• 主分類號: H01F27/08
• 分類號: H01F27/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本實用新型屬于變壓器制造技術領域，具體涉及一種干式變壓器。

背景技術

作為配電變壓器的重要組成部分，干式變壓器自上世紀90年代進入中國后，在經歷了數十年的發(fā)展后逐步成熟并逐漸在各個領域得到廣泛的應用，產業(yè)規(guī)模日益壯大。近幾年來，隨著我國現代化建設的發(fā)展，城鄉(xiāng)電網負荷不斷增加，干式變壓器在我國得以廣泛的應用，每年以高達20％以上的增長率迅猛增加，我國目前已經成為世界上干式變壓器產銷量最大的國家之一。

相比于普通的油浸式變壓器，干式變壓器借助于空氣進行絕緣和冷卻，因此它不僅具備安全、環(huán)保、可靠等諸多優(yōu)點，使得它能夠深入負荷中心，為供電系統(tǒng)的安全、可靠、節(jié)能提供了堅強保障，同時，由于干式變壓器自身具有良好的熱容性以及日益完備的控制、保護系統(tǒng)，使得它具備良好的過負荷性能，在過負荷條件下仍然能夠安全、穩(wěn)定、良好運行。正是由于干式變壓器良好的過負荷性能，也使得它在地鐵、化工、冶煉等特殊行業(yè)和特殊環(huán)境中能夠得到更為廣泛的應用。

運行中的干式變壓器主要借助空氣散熱來保證自身的溫升不會過高，以保證絕緣材料的正常性能和使用壽命。其中空氣冷卻又可分為自然風冷和強迫對流風冷兩種方式。在變壓器運行負荷較低、外部環(huán)境溫度不高的情況下，干式變壓器一般都依靠空氣的自然對流進行散熱，而在外部環(huán)境溫度較高、變壓器承受負荷較大時，自然的風冷方式已經無法滿足變壓器的散熱需要，這時就需要給變壓器配備一套強迫風冷系統(tǒng)，對變壓器進行強排風冷卻來降低它的運行溫度。早年的干式變壓器因為設計溫升較低，同時普遍的用電負荷又都比較低，加上用電單位對變壓器自身的保護要求較低，因此，變壓器一般都采用自然對流冷卻方式，同時設備也不配備冷卻風機。隨著電力系統(tǒng)負荷的逐年增加、電力用戶對變壓器運行安全性運行壽命要求的日益提高，目前，容量較大的干式變壓器一般都配備了由溫度監(jiān)控器和風機組成的冷卻保護系統(tǒng)。

風機的配備，不僅極大的提高了變壓器的過負荷性能，同時，當外界的環(huán)境溫度因為一些不可抗因素升高時，進行強排風冷卻依然能夠保證變壓器的正常安全運行，因此，對于干式變壓器來說，風機是一個重要的冷卻保護設備，其對變壓器的安全運行、供電系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定、變壓器的運行壽命等方面都有直接而重要的影響。

變壓器的主要熱量來自于變壓器線圈運行中的發(fā)熱，因此，風機的安裝主要考慮對變壓器線圈進行強排風冷卻。傳統(tǒng)的配備風機的干式變壓器主要結構如圖1、圖2所示，風機1安裝在變壓器殼體2的內部，并處于變壓器線圈4的下方。其中風機采用長方體型的橫流簾式風機。采用這類風機的干式變壓器主要存在有以下弊端：

1.變壓器生產過程中，因為變壓器外殼的內部空間有限，同時既要兼顧風機的安裝位置盡可能地接近變壓器線圈，同時又要保證其與變壓器線圈之間具有足夠的絕緣距離，因此安裝較困難，同時，在一定程度上增加了變壓器殼體的體積。

2.由于干式變壓器中的線圈的發(fā)熱不是均勻分布的，同時線圈各個部位的散熱條件也不同，這樣就造成了運行中的變壓器線圈各個部位的溫度相差很大。運行中的變壓器線圈溫度分布主要有以下特點：對于高壓繞組，線圈的兩端散熱條件好，溫升低，線圈中部散熱條件差、同時發(fā)熱較集中，因此溫度較高，而兩相線圈相鄰的部位因為散熱條件差，同時存在相互烘烤、加熱的情況，該部位的溫度是整個線圈中最高的；對于低壓繞組，由于目前大部分繞組采用箔繞結構，同時內部的散熱條件較均勻，因此不同部位的溫度差異沒有高壓線圈那么嚴重。傳統(tǒng)的干式變壓器通常是將6個或4個風機統(tǒng)一安裝在變壓器線圈的下方，使得線圈溫度最低的地方得到的風量反而最大，而溫度最高的部位由于遠離風機，得不到良好的強排風散熱。由此可見，現有的干式變壓器中采用的風冷方式是一種粗放的冷卻方式，是一種沒有針對性的冷卻方式。

3.變壓器在運行中，風機的運行狀態(tài)不可知。由于風機安裝在變壓器殼體的內部，對于風機是否運轉以及風機運轉是否正常等狀態(tài)，均無法做到直觀觀測。一旦風機發(fā)生故障，而變壓器自身溫度又非常高，急需強迫風冷的情況，此時變壓器的安全運行就會受到威脅。

4.風機安裝在變壓器殼體的內部，不便于檢修和更換。作為一種旋轉型的電氣設備，正常情況下，風機的使用壽命一般為5年左右。而普通干式變壓器的使用壽命則是30年，甚至更長。因此干式變壓器在使用過程中必然會要更換風機，更換風機時，必須要將變壓器從系統(tǒng)上切下來，打開變壓器門進行處理，從而造成整個系統(tǒng)的停電。

實用新型內容