[發明專利]一種環形補償式水下變壓器

有效

• 申請號: 201810058713.1
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108305746B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 洪毅;郭宏;徐正喜;郭江艷;魏華;邱銀鋒;戴岳;歐陽暉;雷陽;方蕓;林莉
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: H01F27/02
• 分類號: H01F27/02;H01F27/06;H01F27/14;H01F27/30;H01F27/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發明涉及一種環形補償式水下變壓器，其包括底座、殼體、變壓器繞組、圓環狀波紋管補償器和連接艙；所述底座上設置有所述殼體，所述殼體內設置有所述變壓器繞組；所述圓環狀波紋管補償器環繞在所述殼體周圍，且所述圓環狀波紋管補償器通過所述連接艙與所述殼體連接，所述圓環狀波紋管補償器也設置在所述底座上。本發明能增大補償器的補償率；同時避免補償器增加變壓器的整體高度，使得變壓器縱向高度尺寸減小，重心降低。本發明可以在水下油氣生產系統中應用。

技術領域

本發明涉及一種水下電氣設備領域，特別是關于一種環形補償式水下變壓器。

背景技術

水下變壓器基本結構是將變壓器安裝在密封的殼體內，變壓器和殼體之間充滿絕緣油。水下變壓器在深海工作過程中需要同時承受海水壓力和熱作用。水下變壓器工作在深海海底，承受海水的壓力作用。變壓器損耗以熱的形式向外發散，因此水下變壓器還承受熱作用。在變壓器經歷不同工作狀態的同時，絕緣油還會隨溫度變化進行熱脹冷縮。倘若水下變壓器殼體內絕緣油有海水滲入，將導致變壓器失效。因此，除特殊情況外，應保證水下變壓器在壓力和熱作用下正常和可靠的運行。

為了保證水下變壓器的密封和可靠性，需要確保水下變壓器殼體的內部壓力高于其外部壓力，壓差要求約在0.02～0.05MPa。

壓力補償器是保證水下變壓器內外存在要求的壓差值，確保水下變壓器正常運行的主要裝置之一。簡單的講，壓力補償器是一個彈性元件，在水下變壓器上同時發揮壓力補償和體積補償兩個作用：1、壓力補償：通過控制水下變壓器殼體內的充油量大小，壓力補償器會產生相對應的形變位移，使殼體內的油壓與殼體外部壓力和壓力補償器彈性力(兩者方向一致)之和平衡，這樣可使得水下變壓器箱體內部壓力高于外部壓力。通過設置合理的壓力補償器的彈性剛度和充油量，可使箱體內外壓差控制在0.02～0.05Mpa范圍內。當外部壓力變化時，油液體積會相應的產生微小的變化，這樣將重新使殼體內外壓力達到平衡，壓差會有微小的波動。因此壓力補償器使殼體內壓力隨時跟隨外部壓力的變化而變化，并保證要求的壓差。2、體積補償：在變壓器的使用過程中，箱體內絕緣油會不斷發生體積熱脹冷縮。盡管絕緣油的體積熱膨脹率只有0.00075，但當油體積較大時，這種由于溫度變化引起的有體積變化不可忽略。在變壓器非運行狀態和滿負荷運行狀態之間，絕緣油溫差較大，兩種狀態下的油體積變化較大。當油體積變化時，壓力補償器通過產生形變以應對油體積變化。否則，水下變壓器的殼體將承受很大的壓力，殼體會發生過大形變導致開裂。

現有的水下變壓器主要通過外置的壓力補償器來對變壓器主體進行壓力補償。從現有技術來看，當水深較大時，一般采用波紋管式壓力補償器。而當變壓器體積較大時，所需要的補償量會隨之增加，故所需壓力補償器的數量也會隨之增多，這樣就造成變壓器整體的結構復雜、維修困難、制造成本較高等一系列問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種環形補償式水下變壓器，其能增大補償器的補償率；同時避免補償器增加變壓器的整體高度，使得變壓器縱向高度尺寸減小，重心降低。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種環形補償式水下變壓器，其特征在于：它包括底座、殼體、變壓器繞組、圓環狀波紋管補償器和連接艙；所述底座上設置有所述殼體，所述殼體內設置有所述變壓器繞組；所述圓環狀波紋管補償器環繞在所述殼體周圍，且所述圓環狀波紋管補償器通過所述連接艙與所述殼體連接，所述圓環狀波紋管補償器也設置在所述底座上。

進一步，所述底座上開設有若干通孔。

進一步，所述變壓器繞組采用橫向安裝的臥式結構，所述變壓器繞組通過螺栓固定在所述殼體的底板上，所述殼體底板焊接在所述底座上。

進一步，所述殼體內部設置有用于支撐所述變壓器繞組的工字鋼框架，所述殼體外部設置有起導熱作用的散熱片。