CN105513757B - 一种水冷干式试验变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水冷干式试验变压器，包括试验变压器壳体，试验变压器壳体内设置有铁芯、高压线圈和低压线圈，高压线圈和低压线圈在铁芯上同轴设置，高压线圈位于低压线圈外部，还包括水冷装置，水冷装置包括冷却水管、冷却水箱以及安装在冷却水管上的冷却水泵，冷却水管的进水口与出水口均与冷却水箱连接，冷却水管的中部至少与低压线圈接触，冷却水管与低压线圈接触部分呈螺旋状，其匝数与低压线圈匝数相匹配，冷却水管与低压线圈并排环绕铁芯。本发明具有冷却效果好、结构新颖的优点。
Description
技术领域
本发明属于试验变压器技术领域，涉及干式变压器的冷却装置，具体为一种水冷干式试验变压器。
背景技术
试验变压器，指为交流耐压试验提供高电压的变压器。其特点是输出电压高、容量较小、变压器短路阻抗很大、变比很大。
由于试验变压器需要在试验现场使用，就需要设计紧凑结构，在满足试验容量的前提下尽量减小体积，便于运输和现场安装。对于试验变压器这种在长时间工作时线圈发热量大，线圈容易烧毁，造成试验变压器损坏。
为了保证试验变压器在运行时产生的热量不影响变压器的正常工作，就需在变压器上增加冷却系统。水冷却方式是目前市场上变压器较为通用的冷却方式之一，即在变压器上配置水冷却装置，该种方式一般都是用通过铁芯上环绕的初级或者次级空心线管外的水循环实现，水冷却装置放在线圈的外部，这种局部冷却的方式只能冷却表面的温度，不能冷却内部的温度，冷却装置与线圈之间的热交换面积较小，无法实现良好的散热冷却效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种冷却效果好、结构新颖的水冷干式试验变压器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种水冷干式试验变压器，包括试验变压器壳体，试验变压器壳体内设置有铁芯、高压线圈和低压线圈，高压线圈和低压线圈在铁芯上同轴设置，高压线圈位于低压线圈外部，还包括水冷装置，水冷装置包括冷却水管、冷却水箱以及安装在冷却水管上的冷却水泵，冷却水管的进水口与出水口均与冷却水箱连接，冷却水管的中部与低压线圈接触，冷却水管与低压线圈接触部分呈螺旋状，其匝数与低压线圈匝数相匹配，冷却水管与低压线圈并排环绕铁芯。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的冷却水管为绝缘导热管，采用的冷却液为纯净水。
上述的低压线圈采用扁铜线。
上述的冷却水管的管壁上开设有卡槽，卡槽的形状与低压线圈的形状相适配，低压线圈能嵌入卡槽中使低压线圈与冷却水管形成一体绕于铁芯上。
上述的高压线圈和低压线圈之间设置有绝缘层。
上述的卡槽设置于冷却水管面向铁芯的一侧，低压线圈位于冷却水管与铁芯之间，当冷却水管相邻匝之间紧密贴合时，冷却水管替代绝缘层。
上述的试验变压器壳体内填充绝缘气体。
上述的卡槽的开口位置的截面稍小于低压线圈横截面，当低压线圈嵌入卡槽时，低压线圈与冷却水管过盈配合。
与现有技术相比，本发明将冷却水管与低压线圈相互并排接触，形成一体后再缠绕铁芯，解决了位于内侧的低压线圈散热困难的问题，大大增加了冷却装置与线圈之间的热交换面积，大幅度提高了冷却散热效果。为增加低压线圈与冷却水管连接牢固性，本发明在冷却水管的管壁上开设有卡槽，低压线圈能嵌入卡槽中使低压线圈与冷却水管形成一体。卡槽位于冷却水管面向铁芯的一侧，如果冷却水管匝间无间隙且冷却水管具有一定厚度，能直接作为高、低压线圈之间的绝缘层使用，简化了变压器结构，且不影响变压器的绝缘性能。
附图说明
图1是本发明试验变压器壳体的结构示意图；
图2是变压器线圈绕组的示意图；
图3是冷却水管绕在铁芯上的示意图；
图4是冷却水管面向铁芯的侧面的示意图；
图5是低压线圈固定在冷却水管上的示意图。
其中的附图标记为：试验变压器壳体1、铁芯2、高压线圈3、低压线圈4、水冷装置5、冷却水管51、卡槽51a、冷却水箱52、冷却水泵53、绝缘层6。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
本发明的一种水冷干式试验变压器，包括试验变压器壳体1，试验变压器壳体1内设置有铁芯2、高压线圈3和低压线圈4，高压线圈3和低压线圈4在铁芯2上同轴设置，高压线圈3位于低压线圈4外部，还包括水冷装置5，水冷装置5包括冷却水管51、冷却水箱52以及安装在冷却水管51上的冷却水泵53，冷却水管51的进水口与出水口均与冷却水箱52连接，冷却水管51的中部与低压线圈4接触，其特征是：冷却水管51与低压线圈4接触部分呈螺旋状，其匝数与低压线圈4匝数相匹配，冷却水管51与低压线圈4并排环绕铁芯2。
实施例中，冷却水管51为绝缘导热管，采用的冷却液为纯净水。
实施例中，低压线圈4采用扁铜线。
实施例中，冷却水管51的管壁上开设有卡槽51a，卡槽51a的形状与低压线圈4的形状相适配，低压线圈4能嵌入卡槽51a中使低压线圈4与冷却水管51形成一体绕于铁芯2上。
实施例中，高压线圈3和低压线圈4之间设置有绝缘层6。
实施例中，卡槽51a设置于冷却水管51面向铁芯2的一侧，低压线圈4位于冷却水管51与铁芯2之间，当冷却水管51相邻匝之间紧密贴合时，冷却水管51替代绝缘层6。
实施例中，试验变压器壳体1内填充绝缘气体。
实施例中，卡槽51a的开口位置的截面稍小于低压线圈4横截面，当低压线圈4嵌入卡槽51a时，低压线圈4与冷却水管51过盈配合。
安装试验变压器时将低压线圈4嵌入冷却水管51的卡槽51a中，使线圈与冷却水管51成为一体，然后一起在铁芯2上绕制低压绕组，绕好低压绕组后，再在低压绕组外铺设绝缘层6，然后在绝缘层6上以铁芯2为轴绕制高压绕组，变压器线圈绕组后，在试验变压器壳体1中充入绝缘气体，当试验变压器运作时，冷却水泵53将冷却水泵入冷却水管51，实现冷却水循环，冷却水管51持续为低压绕组降温。本发明试验变压器采用的冷却液为纯净水，试验变压器壳体内填充绝缘气体，可视情况采用其他绝缘冷却液以及填充其他绝缘介质。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种水冷干式试验变压器，包括试验变压器壳体(1)，所述的试验变压器壳体(1)内设置有铁芯(2)、高压线圈(3)和低压线圈(4)，所述的高压线圈(3)和低压线圈(4)在铁芯(2)上同轴设置，所述的高压线圈(3)位于低压线圈(4)外部，其特征是：还包括水冷装置(5)，所述的水冷装置(5)包括冷却水管(51)、冷却水箱(52)以及安装在冷却水管(51)上的冷却水泵(53)，所述的冷却水管(51)的进水口与出水口均与冷却水箱(52)连接，所述的冷却水管(51)的中部与低压线圈(4)接触，所述的冷却水管(51)与低压线圈(4)接触部分呈螺旋状，其匝数与低压线圈(4)匝数相匹配，所述的冷却水管(51)与低压线圈(4)并排环绕铁芯(2)，所述的冷却水管(51)的管壁上开设有卡槽(51a)，所述的卡槽(51a)的形状与低压线圈(4)的形状相适配，所述的低压线圈(4)能嵌入卡槽(51a)中使低压线圈(4)与冷却水管(51)形成一体绕于铁芯(2)上，所述的卡槽(51a)设置于冷却水管(51)面向铁芯(2)的一侧，所述的低压线圈(4)位于冷却水管(51)与铁芯(2)之间，冷却水管(51)相邻匝之间紧密贴合，冷却水管(51)直接作为高、低压线圈之间的绝缘层使用。
2.根据权利要求1所述的一种水冷干式试验变压器，其特征是：所述的冷却水管(51)为绝缘导热管，采用的冷却液为纯净水。
3.根据权利要求2所述的一种水冷干式试验变压器，其特征是：所述的低压线圈(4)采用扁铜线。
4.根据权利要求3所述的一种水冷干式试验变压器，其特征是：所述的试验变压器壳体(1)内填充绝缘气体。
5.根据权利要求4所述的一种水冷干式试验变压器，其特征是：所述的卡槽(51a)的开口位置的截面稍小于低压线圈(4)横截面，当低压线圈(4)嵌入卡槽(51a)时，所述的低压线圈(4)与冷却水管(51)过盈配合。
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