[发明专利]一种强油导向冷却的线圈结构

说明书

技术领域

本发明属于变压器技术领域，特别是涉及到一种强油导向冷却的线圈结构。可适用于高压、超高压大容量交、直流变压器及电抗器产品。

背景技术

现有的线圈结构，由于散热条件较差，内线圈的内外纵向油隙较小，且外线圈的外侧纵向油隙又远大于其内侧纵向油隙，因此产生流经内线圈的油流量不足，而流经外线圈的油流量又过剩，造成线圈间油流不匹配，使得外线圈的温升偏低和内线圈的温升偏高，继而使得油流分布不均匀性加大，油流流速降低，冷却条件变差，使线圈的温升偏高，因此造成线圈中部温升过高，绝缘材料老化快，降低了变压器的运行寿命和可靠性。

专利号为96238878.5，名称为变压器线圈的油路结构，包括线圈、由线段组成的饼区、导油隔板、内纸筒、外纸筒、纵向油隙、横向油隙等，其特征在于：内线圈与其内纸筒间构成的内线圈内纵向油隙的宽度不小于8mm，内线圈与其外纸筒间构成的内线圈外纵向油隙的宽度不小于10mm，外线圈与其内纸筒间构成的外线圈内纵向油隙的宽度不大于8mm，外线圈与其外纸筒间构成的外线圈外纵向油隙的宽度不大于12mm。该实用新型虽然克服了流经线圈间的油流分配不合理造成的外线圈温升偏低和内线圈温升偏高，以及饼区间段数过多、饼区两端油隙较大和中部油隙较小而造成的中部线段温升过高的现象。但是，随着电力工程的发展，交、直流变压器和电抗器产品的应用也在向着高电压、大容量的方向发展，线圈的损耗和几何尺寸也随之不断加大，仅通过改变线圈与纸筒的间隙，已经不能使线圈内部的油流分配均匀，并达不到很好的冷却效果，这样也就不能满足产品发展的需要了。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种强油导向冷却的线圈结构，它是利用外部油泵通过一定的路径将油直接导入到线圈中，使得油流分配均匀，线圈达到良好的冷却效果。

本发明包括线圈、撑紧结构架、内挡油板、外挡油板、第一绝缘块、线圈端部绝缘结构及引出线处阻油结构等，具体机构方式：在环形线圈内部置有撑紧结构架，并在线圈内外侧分别置有内、外挡油板，撑紧结构架与内挡油板间放置有纸筒，在环形线圈下端引出线处设有阻油结构，环形线圈上、下两端分别设有第一绝缘块，在环形线圈下端的第一绝缘块下部设有环形线圈端部绝缘结构。

本发明中环形线圈由若干导线沿径向依次设置，相邻层导线沿轴向交错排列，形成“之”字形油道，并在环形线圈的端部绝缘层下部开有强油导向的导油口。环形线圈端部绝缘结构：在绝缘件上固定有第二绝缘块，相邻绝缘件间留有油道通口，在相邻第二绝缘块、相邻绝缘件及第二绝缘块与绝缘件之间形成“之”字形油道，保证变压器油全部通过线圈端部油道流入线圈中，有利于削减油流速度，在保证油流量的同时降低流速。

当环形线圈内部空间较小时，其内部撑紧结构架是在绝缘立柱的内侧固定若干个内接绝缘骨架圈和在绝缘立柱外侧固定若干个外接绝缘骨架圈来实现的；当环形线圈内部空间较大时，其内部撑紧结构架是在绝缘立柱上固定多层环形件，并在绝缘立柱内对称固定交叉支撑柱来实现的。对于引出线处阻油结构：在引出线外侧设置套筒，并在引出线折弯处通过纸带固定阻油板，在阻油板与套筒端部间固定引线护套。

本发明由于在线圈端部设有分流结构，在其三个入油口的油量可分别为27.7％、33.3％和39％；由此可以看出从不同入油口进入线圈的油量相差不大，能够有效的对线圈进行冷却。变压器油在线圈中的油流速度约为15cm/s，远小于强油导向产品油流速度的控制值50cm/s，杜绝了油流带电情况的出现，在实现较好冷却效果的同时也提高了产品安全可靠运行的性能。变压器绕组平均温升为：55K，绕组热点温升为：59K，变压器顶层油对空气的温升为：32K。本发明即保证了流经内线圈的油流量充足，又使外线圈有足够的油流量，使得线圈间油流匹配，外线圈的温升平稳，油流分布均匀，油流流速快，冷却效果好，因此线圈绝缘的寿命加长。在产品性能、油流速度、温升等指标均优于标准值，使得产品的运行寿命和安全可靠性大大提高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1中环形线圈底部分流垫块结构示意图，

图3是图1中引出线处的阻油板结构示意图，

图4是图3中的阻油板部件组合示意图，

图5是图4的左视图，

图6是环形线圈内部胀圈式支撑架示意图，

图7是图6的A-A示意图，

图8是环形线圈内部可调式支撑架示意图，