[实用新型]新型蒸发式冷却的变压器

说明书

本实用新型属一种电器设备，它具体涉及一种新型蒸发式冷却的变压器的结构。

传统的大中型变压器多为采用变压器油作绝缘和冷却介质的，变压器油的主要优点是电气强度高，缺点是导热能力差、并且易于燃烧，给运行场地带来潜在火灾的危险。因此，为了绝对避免因变压器引起火灾的可能性，在一些特殊地带就须选用非变压器油冷却的变压器形式，如可采用干式变压器、SF6气体冷却的变压器或F0RMEL-MF液体冷却的变压器等形式。以上的各种形式都存在着不少的技术问题，干式的变压器虽不具有可燃性，但消耗材料多、价格昂贵，约为油冷变压器价格的2.5～3倍；SF6气体冷却的变压器虽绝缘性好且不可燃，但该气体须在4～5Kg/Cm²的压力条件下工作，这样，其壳体就形成为一个压力容器，价格也较高；而不燃液体FORMEL-MF带有毒性，一当泄漏则严重污染环境造成对人的危害。总之，前述的种种冷却方式均属传导方式，冷却的效率都比较低。

本实用新型的目的是为克服前述变压器的冷却上所存在的技术问题特提出本方案--新型蒸发式冷却的变压器，在本方案内选用一种新型的冷却介质及与之配合的结构，以求解决易燃、提高冷却效率、节约材料降低成本的问题。

按如上构思，本方案所提供的新型蒸发式冷却的变压器，它包括有变压器绕组、变压器铁芯、变压器壳体、上盖、高压低压的接线端子及液体的冷却介质，其特征是它的变压器的铁芯和绕组浸没在液相气相容易转换的液体冷却介质之中，在其壳体的外部设有冷凝器，该冷凝器是一个多管并联的散热器，其上端用管道与壳体的上端的空间沟通，下端与壳体内的下部沟通。

在本方案中，它的壳体外部的冷凝器的另一形式是由安装在上盖外的蒸气出管、冷凝管、回液管所组成，各管都与变压器壳体的内部相互联通，其蒸气出管的高度大于回液管的高度。在它的体外的冷凝器处还可增加风扇，作成二次冷却的强制风冷形式。在它的体外的冷凝器处还可增加水套，作成二次冷却的水冷形式。

采用本方案能体现如下的优越性：①在该新型变压器中采用了一种液相气相容易转化的液体，它受热后即蒸发而变成气体，送至冷凝器冷却后又复原成液体，周而复始的循环工作，蒸发时能吸收大量的热，因此它的冷却效率高，而且其变压器的工作温度能得到可靠而准确的控制；②该种冷却介质的液体不可燃，不存在火灾事故的隐患，给使用者提供安全的保障；③该冷却介质的液体有良好的介电性能，在20KV级的电压下无需作防电晕的操作处理；④由于此种冷却介质的效率高且容量大，可以准确控制变压器的工作温度，根据各种变压器的工作温度不同的特点和需要，可选择不同的介质参数来适应，这样可直接带来两个后果，能使该种变压器获得可超负荷运行的潜力；与相同等级的其它变压器相比可直接地减少铜损耗4～8％，由于整体体积明显缩小，可节省铜材1/3～1/2，节省硅钢片1/4～1/3，它节能降耗效果明显。

图1是本方案方案新型蒸发式冷却的变压器的一种实施例的结构示意图。

图2是本方案的另一种实施例的结构示意图。

图3图4是本方案二次冷却采用强制风冷形式的结构示意图。

图5图6是本方案二次冷却采用水冷形式的结构示意图。

现结合附图说明本方案的实施例。该种新型蒸发式冷却的变压器是由变压器绕组1、变压器铁芯2、变压器壳体3、上盖4、高压低压的接线端子5及液体的冷却介质10所组成，该变压器采用了液相气相转换容易的液体介质，具体选用的是F-11、FC-75、FC-113、FC-114等材料之一，它的铁芯和绕组都浸没在冷却介质之内，在变压器壳体的外部设有气化的冷却介质的冷凝器，它可以有两种结构，其一是一组多管并联的散热器6，其上端用管道与变压器壳体的上方空间沟通，其下端用管道与变压器壳体内的下部联通；其二是它的体外的冷凝器是由上盖上部的蒸气出管7、冷凝管8、回液管9所组成，它们的各管之间都相互联通，且与壳体的内部联通，其蒸气出管的高度大于回液管的高度。在体外的冷凝器还可以作到二次的冷却，在冷凝器处可设置风扇11，作成强制风冷的形式，在冷凝器管道的外部设水套12，可作成水冷的形式。在工作时，铁芯和绕组的磁耗能量转换成热量致使温度大幅度地提高，该热量使到达蒸发温度的冷却介质蒸发由液相转换成气相，气泡脱离液面上升进入冷凝器，遇冷再凝结成液体返回到变压器壳体内，在气化过程中可以吸收大量的热，使变压器的工作温度能控制在一个准确的范围之内。为适应不同的变压器的需要可选用不同的氟化物的形式，因为它们各有不同的蒸发温度。

本方案的试制样品经实验运行证明：它具有冷却效率高、功能稳定、安全可靠、节能降耗效果显著的特点，适于批量制造推广使用。