[发明专利]一种水下变压器

说明书

水下变压器包括变压器主体、壳体、底座以及补偿器，壳体顶部设置有顶盖，壳体设置为内、外两层，壳体结合底座与顶盖形成内、中两层变压器空间，补偿器设置为内、外两层波纹管结构空间，补偿器的内层空间与变压器内层空间相通并充满变压器油，补偿器内层空间对变压器内层空间进行压力补偿，补偿器的外层空间与变压器中层空间相通并充满变压器油，补偿器的外层空间对变压器中层空间进行压力补偿。本发明采用双层壳体、内导向式双层波纹管补偿器、多补偿器模块化冗余设计，具有可靠性高、安全性好、寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种水下变压器。

背景技术

随着国际社会对能源需要的增加，世界范围内的深海油气开发活动日渐活跃。在深海开发过程中除了兴建大量的水面油气生产平台外，水下生产系统也已成为深海海洋工程技术的重要组成部分。

目前水下生产系统中广泛采用液压流体和电气控制的复合方式，即复合电液控制技术。而不依赖液压流体的全电控制的概念在水下生产控制系统中具有较大的吸引力。水下全电控制技术能够提高整个水下系统的可靠性，同时在开发成本和运行成本方面也具有一定的优势，尤其是液压控制流体的放空或者泄漏对环境保护存在风险，而全电控制技术能够从根本上解决这个问题。

通过开发相关的水下电气设备，可以克服目前的电力输送瓶颈。安装水下生产工艺设备需要较多的电力支持，因此必须采用高压输配电的方式，有水下电力分配设备的支持，包括水下的电力降压变压器、中压开关柜以及变频器等设备。

水下变压器作为水下生产系统电力输送与电能转换的关键设备，在水下生产系统中具有重要作用。由于长期处于海洋深水环境，其工作条件复杂，工作环境恶劣，维护保障不便，给水下变压器的设计研制带来了困难。

针对海洋深水环境研制水下变压器，必须解决结构防腐、承压、密封、高可靠性、免维护、长寿命等关键问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种水下变压器，其特征在于，所述水下变压器包括变压器主体、壳体、底座以及多个补偿器；

所述壳体包括外壳体和内壳体，所述壳体顶部设置有顶盖，所述壳体、底座和顶盖形成变压器内层空间和变压器中层空间；多个所述补偿器均设置所述顶盖上表面，所述补偿器均包括补偿器外层空间和补偿器内层空间；

所述补偿器内层空间与所述变压器内层空间连通，所述补偿器内层空间用于对所述变压器内层空间进行压力补偿；所述补偿器外层空间与所述变压器中层空间连通，所述补偿器外层空间用于对所述变压器中层空间进行压力补偿。

更进一步地，所述补偿器与顶盖采用焊接工艺或密封圈结构进行密封。

更进一步地，所述水下变压器包括变压器接管；

所述补偿器内层空间设置有内层补偿器接口，所述变压器内层空间通过所述变压器接管与所述内层补偿器接口连接；

所述补偿器外层空间设置有外层补偿器接口，所述变压器中层空间通过所述变压器接管与所述外层补偿器接口连接；

所述变压器接管的连接处采用法兰密封。

更进一步地，所述补偿器数量为3个以上，所述补偿器采用内导向式双层波纹管结构。

更进一步地，所述外壳体内部设置有充油口，所述充油口与所述外壳体采用密封结构连接，所述变压器中层空间和变压器内层空间填充有压力油。

更进一步地，所述变压器中层空间与所述变压器内层空间相互隔绝，所述变压器主体采用预压手段使所述变压器内层空间压力大于所述变压器中层空间的压力，所述变压器中层空间的压力大于外侧海水的压力。

更进一步地，所述变压器主体与所述内壳体之间还设置有支撑骨架，所述支撑骨架与所述内壳和所述变压器主体采用焊接工艺连接。