带对流冷却装置的油浸式变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，特别是带对流冷却装置的油浸式变压器。


背景技术：

2.油浸式变压器价格低廉、用途广泛，是历史悠久的变压设备。该类型的变压器结构紧凑，性能优越，具有免吊芯、免维护等优点，安装方便，运行成本低。线圈温升低，过载能力强，器身采用牢固的结构，抗短路能力强。
3.该类型的变压器通过铁芯和线圈实现变压，并且通过绝缘油将线圈产生的热量传递到箱体，最终通过安装在箱体上的散热片散出热量，实现降低线圈温度的目的。
4.油浸式变压器通常通过直接接触铁芯和线圈的绝缘油传递热量到箱体，再通过安装在箱体上的散热翅片向空气散发热量。传统的油浸式变压器散热方式单一，因而散热效果不佳。


技术实现要素：

5.为克服上述油浸式变压器存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带对流冷却装置的油浸式变压器。
6.本实用新型的带对流冷却装置的油浸式变压器，包括箱体、安装在箱体顶面上的电机、安装在电机输出端上的推进桨、用于输进冷却液的进液管、用于输出冷却液的出液管、安装在箱体内的弧形冷却管和两个分别与弧形冷却管的两端一一对应连通的环形输液管，电机的输出端伸进箱体内，进液管和出液管安装在箱体上并穿过箱体，两个环形输液管在箱体内间隔水平设置并正对推进桨，并且一个环形输液管与进液管连通，另一个环形输液管与出液管连通，多个弧形冷却管绕电机的转动轴心设置，并且弧形冷却管的中段凹向电机的转动轴心。相比传统的油浸式变压器，本实用新型中带对流冷却装置的油浸式变压器通过弧形冷却管增加了一种通过冷却液冷却绝缘油的方式，还通过电机驱动的推进桨使得箱体中的冷绝缘油和热绝缘油相互混合，辅助弧形冷却管冷却箱体中的绝缘油，从而克服了传统的油浸式变压器散热方式单一，散热效果不佳的缺点。
7.所述箱体外设有储液池以及用于将冷却液从储液池输向进液管的水泵，出液管连通储液池，使得从弧形冷却管流出的热冷却液被储液池中的冷冷却液稀释，冷却液温度升高的速度被减慢，冷却液和绝缘油的温差更大，热交换的效率更高，从而增强冷却绝缘油的效果。
8.所述储液池外设有用于降低储液池温度的制冷机，直接降低冷却液的温度，使得箱体内的冷却液能够吸收更多的热量，从而取得更好的冷却效果。
9.优选地，电机的转动轴心外设置有多圈弧形冷却管，使得热交换的面积更大，冷却的效率更高，从而进一步提高了油浸式变压器的冷却效果。
10.优选地，多圈弧形冷却管的弯曲弧度从电机的转动轴心径向朝外逐渐增大，使得弧形冷却管更密集，热交换的面积更大，冷却的效率更高，从而更进一步提高了油浸式变压
器的冷却效果。
11.优选地，所述弧形冷却管的水平横截面呈圆形，使得冷却液的流速更快，流经弧形冷却管6的冷却液能够更快地通过箱体1。
12.优选地，所述弧形冷却管上安装有散热板，从而散热板帮助弧形冷却管吸收更多的热量，进而进一步提高了弧形冷却管的冷却效果。
13.优选地，所述箱体于推进桨的外套有一个朝下的直通管，以及于直通管的顶面安装有一个朝上的喇叭口，使得开口附近的绝缘油都能被推进桨推向弧形冷却管进行冷却，使得被推进桨抽取的绝缘油流经弧形冷却管。因此，喇叭口和直通管能够提高弧形冷却管的冷却效果。
14.结合箱体、电机、推进桨、进液管、出液管、弧形冷却管、环形输液管、散热板、喇叭口、直通管、储液池、水泵和制冷机的作用，电机和推进桨能够让绝缘油产生对流并流经弧形冷却管，进液管、储液管、弧形冷却管和环形冷却管能够以热交换的方式将绝缘油的热量带出箱体，储液池能够储存被冷却液带出箱体的热量，制冷机能够降低储液池中冷却液的温度，从而相比传统的油浸式变压器，本实用新型中带对流冷却装置的油浸式变压器能够以多种方式冷却变压器，使得油浸式变压器的冷却效果更好。
附图说明
15.图1是本实用新型中带对流冷却装置的油浸式变压器的正面结构示意图；
16.图2是图1中a处的放大图；
17.图3是本实用新型中弧形冷却管、环形输液管、进液管和出液管的结构关系示意图；
18.图4是本实用新型中弧形冷却管和环形输液管的顶面结构关系示意图；
19.图5是本实用新型中弧形冷却管中段的水平横截面示意图。
20.图中：
21.1、箱体；2、电机；3、推进桨；4、进液管；5、出液管；6、弧形冷却管；7、环形输液管；8、散热板；9、直通管；10、喇叭口；11、储液池；12、水泵；13、制冷机。
具体实施方式
22.以下本实用新型的带对流冷却装置的油浸式变压器的说明内容的方向如下定义：以图1是本实用新型中带对流冷却装置的油浸式变压器的结构示意图的上方为实际中的上方，其下方为实际中的下方，其左方为实际中的左方，其右方为实际中的右方，左、右、上和下四个边界之间的中点位置为实际中的内部。
23.实用新型实施方式的结构如图1、图3以及图4所示，带对流冷却装置的油浸式变压器包括箱体1、安装在箱体1顶面上的电机2、安装在电机2输出端上的推进桨3、用于输进冷却液的进液管4、用于输出冷却液的出液管5、正对推进桨3的弧形冷却管6和分别与弧形冷却管6的两端连通的两个环形输液管7。
24.如图1所示，所述箱体1外优选设有储液池11以及用于将冷却液从储液池11输向进液管4的水泵12，出液管5连通储液池11，冷却液可以从多种液体中选取一种，本实施例中选用水作为冷却液。储液池11能够储存冷却液，使得从弧形冷却管6流出的热冷却液被储液池
11中的冷冷却液稀释，冷却液温度升高的速度被减慢，冷却液和绝缘油的温差更大，热交换的效率更高，从而增强了冷却绝缘油的效果。
25.如图1所示，所述储液池11外优选设有用于降低储液池11温度的制冷机13，制冷机13外接电源。制冷机13的进液口和出液口同时与储液池11的内壁连通，并且进液口和出液口分别连通一条延伸至储液池11内的管道。制冷机13抽取储液池11中的冷却液到制冷机13内进行降温，再将降温后的冷却液送回储液池11。从而，制冷机13直接降低了储液池11内冷却液的温度。并且，制冷机13通过冷却液在储液池11和弧形冷却管6之间循环流动，降低了弧形冷却管6的温度，使得弧形冷却管6和绝缘油的温差更大，从而提高了热交换的效率，使得箱体1内的冷却液能够吸收更多的热量，进而油浸式变压器取得更好的冷却效果。
26.电机2的输出端伸进箱体1内，进液管4和出液管5安装在箱体1上并穿过箱体1，两个环形输液管7在箱体1内间隔水平设置并正对推进桨3，并且一个环形输液管7与进液管4连通，另一个环形输液管7与出液管5连通，本实施例中进液管4与位于下方的环形输液管7连通，出液管5与位于上方的环形输液管7连通。多个弧形冷却管7绕电机2的转动轴心设置，并且弧形冷却管6的中段凹向电机2的转动轴心。
27.箱体1中通常安装有多个铁芯以及缠绕在每个铁芯外的线圈，箱体1中还注有浸渍铁芯和线圈的石油类绝缘油。多个铁芯和线圈起变压的作用，绝缘油起传递铁芯和线圈的热量到箱体1的作用。
28.本实用新型的带对流冷却装置的油浸式变压器的工作原理是：弧形冷却管6相对上下延伸直线设置的冷却管，弧形冷却管6的延伸路径更长，相比相同粗细的直线延伸的冷却管，表面积更大，冷却管与绝缘油的热交换面积更大，单位时间内冷却效果更好。配合电机2驱动的推进桨3，箱体1内的绝缘油产生对流，箱体1内不同位置的绝缘油流过弧形冷却管6的表面，热的绝缘油得到冷却。同时，绝缘油对流使得冷绝缘油和热绝缘油相互混合，使得箱体1中的绝缘油的温度被降低。
29.实际生产环境中可以在箱体上安装多个电机2、推进桨3、进液管4、出液管5、弧形冷却管6和环形输液管7组成的冷却组件以提高油浸式变压器的冷却效果。为了容易理解，图中只画出箱体1上安装一组冷却组件的情况。
30.结合箱体1、电机2、推进桨3、进液管4、出液管5、弧形冷却管6和环形输液管7的作用，相比传统的油浸式变压器，本实用新型中带对流冷却装置的油浸式变压器通过弧形冷却管6增加了一种通过冷却液冷却绝缘油的方式，还通过电机2驱动的推进桨3使得箱体1中的冷绝缘油和热绝缘油相互混合，同时使得绝缘油强行对流，辅助弧形冷却管6冷却箱体1中的绝缘油，从而克服了传统的油浸式变压器散热方式单一，散热效果不佳的缺点。
31.具体的，如图1和图3所示，电机2的转动轴心外优选设置有多圈弧形冷却管6。多圈弧形冷却管6相比一圈弧形冷却管6，弧形冷却管6的数量更多，弧形冷却管6的粗细相同的情况下，弧形冷却管6的表面积更大，弧形冷却管6与绝缘油的接触面积更大，即热交换的面积更大，使得弧形冷却管6的冷却效率更高，从而进一步提高了油浸式变压器的冷却效果。
32.具体的，如图1和图3所示，多圈弧形冷却管6的弯曲弧度可以设置为从电机2的转动轴心径向朝外逐渐增大，相比多圈弧形冷却管6的弯曲弧度相同的情况，弧形冷却管6的中段位置相同单位面积内弧形冷却管6的数量更多，即弧形冷却管6更密集，弧形冷却管的内径和外径相同的情况下，多圈弧形冷却管的表面积更大，热交换的面积更大，冷却的效率
更高，从而更进一步提高了油浸式变压器的冷却效果。
33.具体的，如图3至图5所示，所述弧形冷却管6的水平横截面优选设置为呈圆形。圆形管道的内壁光滑流畅，流经管道的液体受到的阻力均匀，液体流速快，流经弧形冷却管6的冷却液能够更快地通过箱体1。
34.具体的，如图4和图5所示，所述弧形冷却管6上可以安装有散热板8。绝缘油和散热板8接触，绝缘油的热量通过散热板8传递到弧形冷取管6，弧形冷却管6中的冷却液吸收弧形冷却管6的热量，最后冷却液沿出液管5将热量带出箱体1，从而弧形冷却管6通过散热板8增大绝缘油和弧形冷却管6的接触面积，提高热交换的效率，帮助弧形冷却管6吸收更多的热量，进而进一步提高了弧形冷却管6的冷却效果。
35.具体的，如图1和图2所示，所述箱体1于推进桨3的外优选套有一个朝下的直通管9，以及于直通管9的顶面安装有一个朝上的喇叭口10。朝上的喇叭口10能够汇集开口附近的绝缘油，使得开口附近的绝缘油都能被推进桨3推向弧形冷却管6进行冷却。推进桨3抽取绝缘油后，直通管9能够集中绝缘油并将绝缘油推向弧形冷却管6。因此，喇叭口10和直通管9能够提高弧形冷却管6的冷却效果。
36.上面结合附图对本实用新型优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下作出各种变化。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。