[实用新型]一种蒸发冷却芯式变压器

说明书

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种蒸发冷却芯式变压器。为了解决现有层式绕组结构只能在轴向形成冷却通道，对绕组的冷却能力不足的问题，本实用新型提出的蒸发冷却芯式变压器包括铁芯，沿铁芯的径向由内向外依次绕有低压绕组和高压绕组，低压绕组和高压绕组沿铁芯的轴向布置成分段式线圈饼结构，每个线圈饼由沿铁芯的径向由内向外依次绕有的数匝低压绕组和数匝高压绕组共同组成；相邻的两个线圈饼之间设置有多个垫条，相邻的两个垫条用于使相邻的两个线圈饼之间形成用于冷却工质径向流动的流道。本实用新型通过将变压器线圈进行分段布置，使得冷却工质可以在相邻的两个线圈饼之间径向流动，从而极大地提升了对变压器线圈的冷却能力。

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种蒸发冷却芯式变压器。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。变压器运行时要产生热量，散热问题是制约变压器性能的关键因素。现有技术采用变压器油冷却系统。变压器油冷系统存在如下问题：首先，变压器油粘度过高(10-15cs)，流动性差、换热效率较低；其次，油冷方式通常需要强迫油循环冷却利用比热换热原理对变压器内的发热部件进行散热，而变压器油比热低(1.8kJ/kg)，约为水的40％，带热能力较弱，使得变压器的重量和结构体积大。

芯式变压器的铁心被绕组包围，目前采用高、低压线圈分别绕制的卷铁芯牵引变压器线圈，卷铁芯的铁芯柱外绕制低压线圈和高压线圈时，在低压线圈与铁芯柱之间以及低压线圈与高压线圈之间均设置由纸筒和撑条组成的支撑部件。这种采用层式绕组结构只能在轴向形成冷却通道，对绕组的冷却能力不足。

因此，本实用新型提出了一种蒸发冷却芯式变压器来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术的上述问题，即为了解决现有层式绕组结构只能在轴向形成冷却通道，对绕组的冷却能力不足的问题，本实用新型提供了一种适宜采用蒸发冷却技术的芯式变压器，该芯式变压器包括铁芯，沿所述铁芯的径向由内向外依次绕有低压绕组和高压绕组，所述低压绕组和所述高压绕组沿所述铁芯的轴向布置成分段式线圈饼结构，每个线圈饼由沿所述铁芯的径向由内向外依次绕有的数匝低压绕组和数匝高压绕组共同组成；并且，相邻的两个线圈饼之间设置有多个垫条，相邻的两个垫条用于使所述相邻的两个线圈饼之间形成用于冷却工质径向流动的流道。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，所述高压绕组与所述低压绕组之间设置有支撑条，所述支撑条用于使所述高压绕组和所述低压绕组之间形成用于冷却工质流动的流道。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，所述高压绕组与所述低压绕组之间的绝缘距离与所述支撑条的厚度相匹配，并因此将所述支撑条以挤压的方式固定于所述高压绕组与所述低压绕组之间。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，该芯式变压器还包括铁芯套筒，所述铁芯套筒位于所述低压绕组与所述铁芯之间且套设于所述铁芯上；所述铁芯套筒与所述铁芯之间设置有铁芯护角，所述铁芯护角用于支撑所述铁芯套筒以使所述铁芯套筒与所述铁芯之间形成用于冷却工质流动的流道。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，所述铁芯套筒沿轴向开设有多个燕尾槽，相邻的两个线圈饼之间的垫条能够沿所述铁芯套筒的径向抵靠于所述燕尾槽，以形成用于冷却工质的轴向流动间隙，所述轴向流动间隙用于连通各个相邻的两个线圈饼之间的流道。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，在所述铁芯套筒上，位于相邻两个燕尾槽之间的部分开设有多个长通孔，所述长通孔用于冷却工质的流通。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，所述铁芯套筒的材质为玻璃钢。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，所述铁芯护角的横截面呈L型。

在上述蒸发冷却芯式变压器的优选实施方式中，所述冷却工质为高蒸发潜热的绝缘有机液体。