[發明專利]一種強迫內導向油循環冷卻的大功率高頻變壓器制冷系統

在審

• 申請號: 201710583715.8
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107369537A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 秦德祥;王利超;畢永吉;田凱
• 申請（專利權）人: 鶴壁市華通分析儀器有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/12
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,栗改

技術領域

本發明涉及變壓器制冷的技術領域，具體涉及一種強迫內導向油循環冷卻的大功率高頻變壓器制冷系統。

背景技術

變壓器運行時，繞組和鐵心中的損耗所產生的熱量必須及時散逸出去，以免過熱而造成絕緣損壞。由于變壓器的損耗與其容積成比例，所以隨著變壓器容量的增大，其容積和損耗將以鐵心尺寸三次方的形式增加，而外表面積只依尺寸的二次方增加。對小容量變壓器，外表面積與變壓器容積之比相對較大，可以采用自冷方式，通過輻射和自然對流即可將熱量散去。而大容量變壓器鐵心及繞組應浸在油中，通常采用：油浸自冷式、油浸風冷式、強迫油循環冷卻方式。

油浸自冷式以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對流傳導將熱量散發，它沒有特制的冷卻設備。油浸風冷式是在油浸自冷式的基礎上，在油箱壁或散熱管上加裝風扇，利用吹風機幫助冷卻，加裝風冷后可使變壓器的容量增加30%～35%。強迫油循環冷卻方式又分強油風冷和強油水冷兩種，它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復回油箱；油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風扇吹風或循環水作冷卻介質，把熱量帶走，這種方式若把油的循環速度比自然對流時提高3倍，則變壓器可增加30%的容量。強迫油循環導向冷卻方式基本上還屬于強迫油循環類型，其主要區別在于變壓器器身部分的油路不同，采用油路導向冷卻的變壓器在結構上采用了一定的措施（如加擋油紙板、紙筒）后使油按一定的路徑流動；采用了導向冷卻，泵口的冷油在一定壓力下被送入線圈間、線餅間的油道和鐵芯的油道中，能冷卻線圈的各個部分，這樣可以提高冷卻效能。

相比較而言：強迫油循環導向冷卻方式雖然解決了普通的油冷卻變壓器油箱內油路較亂，總體上使得變壓器中線圈的發熱比鐵芯發熱占比例大的情況得以改善。在大型變壓器冷卻應用中屬于較佳的方案。

但是，目前市場上所有的冷卻方式都存在著油路循環不到位，線圈和鐵芯、線圈間的線圈段冷卻油的流速不大，局部地方還未有效冷卻，線圈的某些區段和線匝局部溫度很高。針對大功率、高頻、高壓變壓器來說，隨著對功率的要求越來越大、對體積的要求愈來愈小，而變壓器箱內降溫油的容量與其降溫效果的矛盾就愈明顯，對更好降溫措施的要求就更迫切。

發明內容

針對大功率變壓器需要較多降溫油，冷卻作用不明顯的技術問題，本發明提出一種強迫內導向油循環冷卻的大功率高頻變壓器制冷系統，以初級線圈作為油路導管，利用油泵壓力大大增強了變壓器內部冷卻油的循環速度，使得線圈與鐵芯的每個部位溫度均勻衡定，不會因冷卻油導流不暢而局部溫度過高，從而起到良好的冷卻作用。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種強迫內導向油循環冷卻的大功率高頻變壓器制冷系統，包括變壓器機箱、復合線圈、油泵和制冷機組，復合線圈纏繞在變壓器的鐵芯上，復合線圈和鐵芯設置在變壓器機箱內，復合線圈包括導流銅管和銅線，銅線纏繞在導流銅管上，銅線與位于變壓器機箱外側的接線端子相連接；所述變壓器機箱的底部與導油管相連接，導油管與油泵相連接，油泵通過導油管與制冷機組相連接，制冷機組通過導油管與導流銅管相連接。

所述銅線為多股銅線，銅線上設有絕緣層；導油管為銅管，導油管外設有絕緣層。

所述制冷機組由壓縮機制冷系統組成，固定在變壓器機箱外側。

所述制冷機組為固定在變壓器機箱外側的散熱裝置。

其制冷方法為：

步驟一：復合線圈作為一次繞組纏繞在鐵芯上，復合線圈上通過銅線和接線端子與變壓器的輸出端相連接，將鐵芯和復合線圈浸沒在變壓器機箱內的油里面；

步驟二：油泵通過導油管將變壓器機箱內的油泵入制冷機組進行冷卻；

步驟三：復合線圈由導油銅管和多股漆包線復合組成，冷卻后的油進入復合線圈的導流銅管中，導流銅管中的冷卻油對鐵芯和銅線進行冷卻，然后冷卻油從導流銅管的底部流入變壓器機箱的底部。

本發明使用強迫內導向油循環冷卻方式進行冷卻，采用線圈中導流管通過冷卻油在線圈內流動，并增加制冷機組，實現大型變壓器良好冷卻效果，填補了目前大型變壓器冷卻裝置技術空白，具有消除變壓器內局部高溫、縮小體積、冷卻效果好、延長壽命、節省能源等顯著效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的結構示意圖。