本发明涉及变压器冷却,尤其涉及一种变压器上下部线圈的温升均衡结构及其均衡方法。
背景技术:
1、常规干式变压器轴向分裂产品存在着轴向布置的各个绕组温升差距非常大的情况,比如双分裂的产品,由于绕组发热热空气是从下部线圈往上通过气道排出热量的,故上部绕组的温升比下部绕组高1.4倍左右。
2、由于上下绕组其他参数要求的一致性,并没有很好的办法处理处理该问题,只能以上部线圈的温升为基准进行降温,而下部绕组温升就很低,大大浪费了降温成本,对于产品有着超高的高度时,则其轴向绕组温升不均衡的现象更严重。
3、因此在本方案中,提出一种散热结构,来解决轴向分裂变压器上下线圈温升差异较大的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中轴向分裂变压器上下线圈温升差异较大的问题,而提出的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构及其均衡方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,包括外壳以及设置在外壳内的变压器主体,所述变压器主体包括上部绕组和下部绕组;同轴的上部绕组底部和下部绕组顶部之间设置有用于进风的风道结构;所述上部绕组和下部绕组的内部均设置有轴向风道;所述变压器主体的底部设置有吹气系统,所述吹气系统用于加快轴向风道内的气体流速;所述风道结构能根据轴向风道内的气体流速来自适应调整风道结构的风道大小;所述外壳内部设置有挡风板,且其位于风道结构的上方位置,所述挡风板将外壳的内部分为上腔室和下腔室;所述外壳的背部设置有冷却器,所述冷却器的抽气口与上腔室连通,并配合吹气系统加快轴向风道内的气体流速,所述冷却器的出风系统与下腔室连通。
4、优选的,所述变压器主体还包括铁芯,所述铁芯的顶部和下部均采用夹件进行固定,所述吹气系统设置在位于下部的夹件上。
5、优选的,所述吹气系统包括若干个轴流风机,所述轴流风机固定设置在位于下部的夹件上,所述轴流风机的出口对准下部绕组,并向轴向风道吹风。
6、优选的,所述风道结构包括固定架,所述固定架固定设置在上部绕组和下部绕组之间,所述固定架上设置有三个固定导流板,并形成第一风道和第二风道,且第一风道有两个,分别位于第二风道的上方和下方。
7、优选的,所述风道结构还包括浮动导流板,所述浮动导流板位于第二风道内,所述浮动导流板的两端均固定设置有滑动杆,所述固定架的两端内侧均开设有第一滑道,所述滑动杆滑动设置在第一滑道内,所述浮动导流板能根据经过第二风道的气体流速上下移动。
8、优选的,所述风道结构还包括活动导流板,所述活动导流板设置有两个,分别对应两个第一风道,所述活动导流板位于第一风道内,所述活动导流板能随浮动导流板上下移动,用于打开或关闭第一风道。
9、优选的,所述活动导流板的两端均固定设置有滑块,所述滑动杆上开设有第二滑道,所述第二滑道的内底部固定设置有膨胀柱,所述滑块的底面与膨胀柱的顶部固定连接,所述滑块位于第二滑道内。
10、优选的,所述膨胀柱包括固定筒、滑柱和弹性储气部,所述弹性储气部设置在固定筒的内下部,所述滑柱滑动设置在固定筒的内上部,所述滑柱的顶端与滑块固定连接。
11、优选的,所述出风系统包括设置在冷却器下部的出风口和固定设置在挡风板底面的出风管道,所述出风管道的出口方向为斜向下,且对着风道结构的风道。
12、一种变压器上下部线圈的温升均衡方法,包括如下步骤:
13、步骤一:利用冷却器将外壳上腔室内的热风抽走,并向外壳的下腔室内输入冷风;
14、步骤二:利用轴流风机将下腔室进入的冷风从下部绕组的底部吹入轴向风道内,最后从上部绕组的顶部进入到上腔室内,并被冷却器抽走,对上部绕组和下部绕组进行散热;
15、步骤三:在轴流风机供风以对上部绕组和下部绕组进行散热过程中,能带动一部分冷却风通过风道结构的风道进入轴向风道内进行散热;
16、步骤四:当上部绕组和下部绕组相靠近的位置温度升高时,弹性储气部受热膨胀,顶起滑块使得活动导流板打开第一风道,增加风道结构的风道进风量;
17、步骤五:当上部绕组和下部绕组相靠近的位置温度进一步升高时,提高轴流风机的转速,进一步增加风道结构的风道进风量,加快对上部绕组降温。
18、与现有技术相比,本发明提供了一种变压器上下部线圈的温升均衡结构及其均衡方法,具备以下有益效果。
19、本发明通过在上部绕组和下部绕组之间设置具有风道的风道结构,一方面能在吹气系统加快轴向风道流速时,起到导向作用,避免气体从上部绕组和下部绕组之间散出,另一方面在轴向风道流速加快时,能从风道结构的风道吸入新的冷风进入至上部绕组的轴向风道内,以此加强上部绕组的散热,使得上下部绕组的温升相对均衡,从而解决了现有技术中轴向分裂变压器上下线圈温升差异较大的问题。
20、本发明通过设置的挡风板,用于阻挡下腔室进入的冷风,避免该冷风直接被抽走,使该冷风能够在下腔室停留较久,以此使得吹气系统吹入轴向风道的风为冷风,达到较好的降温散热效果。
21、本发明通过在挡风板底面设置的出风管道,且将出风管道的出口对准风道结构的风道,当从风道结构的风道被吸入气体时,能够首先吸入出风管道吹出的新冷风,以此进一步提高上部绕组的降温效果。
22、本发明的其他优点、目标和特征,在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述;并且在某种程度上,基于对下文的考察研究,对本领域技术人员而言将是显而易见的;或者,可以从本发明的实践中得到教导。
1.一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,包括外壳(1)以及设置在外壳(1)内的变压器主体,其特征在于,所述变压器主体包括上部绕组(4)和下部绕组(7);
2.根据权利要求1所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述变压器主体还包括铁芯(15),所述铁芯(15)的顶部和下部均采用夹件(9)进行固定,所述吹气系统设置在位于下部的夹件(9)上。
3.根据权利要求2所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述吹气系统包括若干个轴流风机(8),所述轴流风机(8)固定设置在位于下部的夹件(9)上,所述轴流风机(8)的出口对准下部绕组(7),并向轴向风道(16)吹风。
4.根据权利要求1所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述风道结构包括固定架(11),所述固定架(11)固定设置在上部绕组(4)和下部绕组(7)之间,所述固定架(11)上设置有三个固定导流板(18),并形成第一风道(26)和第二风道(27),且第一风道(26)有两个,分别位于第二风道(27)的上方和下方。
5.根据权利要求4所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述风道结构还包括浮动导流板(10),所述浮动导流板(10)位于第二风道(27)内,所述浮动导流板(10)的两端均固定设置有滑动杆(22),所述固定架(11)的两端内侧均开设有第一滑道(19),所述滑动杆(22)滑动设置在第一滑道(19)内,所述浮动导流板(10)能根据经过第二风道(27)的气体流速上下移动。
6.根据权利要求5所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述风道结构还包括活动导流板(17),所述活动导流板(17)设置有两个,分别对应两个第一风道(26),所述活动导流板(17)位于第一风道(26)内,所述活动导流板(17)能随浮动导流板(10)上下移动,用于打开或关闭第一风道(26)。
7.根据权利要求6所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述活动导流板(17)的两端均固定设置有滑块(23),所述滑动杆(22)上开设有第二滑道(20),所述第二滑道(20)的内底部固定设置有膨胀柱,所述滑块(23)的底面与膨胀柱的顶部固定连接,所述滑块(23)位于第二滑道(20)内。
8.根据权利要求7所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述膨胀柱包括固定筒(21)、滑柱(24)和弹性储气部(25),所述弹性储气部(25)设置在固定筒(21)的内下部,所述滑柱(24)滑动设置在固定筒(21)的内上部,所述滑柱(24)的顶端与滑块(23)固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种变压器上下部线圈的温升均衡结构,其特征在于,所述出风系统包括设置在冷却器(2)下部的出风口(12)和固定设置在挡风板(13)底面的出风管道(5),所述出风管道(5)的出口方向为斜向下,且对着风道结构的风道。
10.一种变压器上下部线圈的温升均衡方法,采用如权利要求1-9任一项所述温升均衡结构实现变压器上下部线圈的温升均衡,其特征在于,包括如下步骤:
