本發(fā)明涉及電力變壓器的冷卻裝置，并且，更具體地說(shuō)，涉及設(shè)有熱管與散熱器以提高冷卻性能并且通過(guò)去除冷卻風(fēng)扇減弱噪音的電力變壓器的冷卻裝置。

背景技術(shù)：

通常來(lái)說(shuō)，電力變壓器構(gòu)造在電力系統(tǒng)中，并且在通過(guò)升壓/降壓將從發(fā)電廠供給的電力傳送到用戶側(cè)中發(fā)揮重要作用。特別地，為減少能量損失，廣泛地使用超高壓變壓器。

電力變壓器包括稱作機(jī)柜的機(jī)箱、套管、以及包括保存器在內(nèi)的多個(gè)附屬部件。此外在電力變壓器中設(shè)有用于形成磁回路的芯部與纏繞在芯部周圍的線圈。

上述電力變壓器的實(shí)例是液壓(油)電力變壓器。液壓電力變壓器設(shè)有由間隔件限定的冷卻導(dǎo)管以絕緣與冷卻線圈，并且流動(dòng)通過(guò)冷卻導(dǎo)管的油(絕緣油)被引入到液壓電力變壓器中。

圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液壓電力變壓器的支撐結(jié)構(gòu)的立體圖。示出的液壓電力變壓器為三相電力變壓器，其包括串聯(lián)布置在芯部1上的三個(gè)線圈2。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電力變壓器支撐結(jié)構(gòu)包括平行地安裝在地面上的一對(duì)床框架3、布置在床框架3上與床框架3垂直的下框架4、沿著下框架4的布置方向布置在線圈2上的上框架5以及插入在上框架4、下框架5與線圈2之間的間隔件6。

當(dāng)將電流施加到電力變壓器以增加或減小電壓時(shí)，由于發(fā)生在芯部1或線圈2中的損失而產(chǎn)生熱量。產(chǎn)生的熱量傳送到循環(huán)通過(guò)電力變壓器的絕緣油。當(dāng)在絕緣油中的溫度增加時(shí)，電力變壓器的內(nèi)部壓力也增加。由此，這種過(guò)熱與功率的增加可能導(dǎo)致電力變壓器的爆炸以及絕緣油的變差，這對(duì)絕緣造成損壞。

為解決這些問(wèn)題，在電力變壓器的外部安裝散熱器(未示出)與冷卻風(fēng)扇(未示出)使得在電力變壓器中產(chǎn)生并且傳送到絕緣油的熱量通過(guò)散熱器消散。即，循環(huán)通過(guò)線圈內(nèi)部的冷卻導(dǎo)管的絕緣油發(fā)送到散熱器以使熱量排放到外部，并且通過(guò)散熱器冷卻的絕緣油重新進(jìn)入冷卻導(dǎo)管以吸收由線圈產(chǎn)生的熱量。

然而，由于諸如散熱器與冷卻風(fēng)扇的冷卻裝置設(shè)置到電力變壓器的外部，因此占據(jù)的空間顯著增加并且在冷卻風(fēng)扇的操作過(guò)程中發(fā)生大的噪音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面是提供電力變壓器的冷卻裝置，其在不造成冷卻性能變差的情況下使噪音減弱。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電力變壓器的冷卻裝置包括：上框架與下框架；芯部，其安裝在所述上框架與所述下框架之間；線圈，其纏繞在所述芯部的支腿部分周圍；多個(gè)徑向間隔件，其由板形成并且插入在線圈部分之間以水平地分割所述線圈；熱管，其由多個(gè)徑向間隔件支撐并且安裝在芯部與線圈內(nèi)部與外部；散熱器，其聯(lián)接到熱管的上部并且暴露到線圈的上部；以及分餾柱，其布置在散熱器與熱管之間，此分餾柱的一端設(shè)有一個(gè)導(dǎo)管并且連接到散熱器，并且分餾柱的另一端設(shè)有多個(gè)導(dǎo)管并且連接到熱管。

這里，徑向間隔件中的每個(gè)都可以設(shè)有多個(gè)通孔，并且熱管插入到通孔中。

此外，多個(gè)通孔可以以狹縫的形狀形成，其中熱管可以包括平行插入通孔中的多個(gè)熱管。

通孔可以彼此間隔，其中熱管可以包括通過(guò)通孔并且彼此間隔安裝的多個(gè)熱管。

冷卻裝置還可以包括多個(gè)軸向間隔件，它們布置到所述線圈的構(gòu)造了沿徑向方向的部分的線圈段之間。

可以將熱管插入到形成在軸向間隔件中的軸向孔中。

此散熱器可以固定到上框架。

此散熱器可以包括多個(gè)散熱器，多個(gè)散熱器周向地布置。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液壓電力變壓器的立體圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電力變壓器的立體圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電力變壓器的側(cè)向橫截面視圖。

圖4是沿著圖3中的線A-A所取的局部橫截面視圖。

圖5和圖6是示出應(yīng)用到本發(fā)明的實(shí)施方式的徑向間隔件的平面圖。

具體實(shí)施方式

此后，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于下面的實(shí)施方式，并且僅出于描述性目的提供了此實(shí)施方式。本發(fā)明的范圍應(yīng)該僅通過(guò)所附權(quán)利要求和其等效物限定。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電力變壓器的立體圖；以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電力變壓器的側(cè)向橫截面視圖。圖4是沿著圖3中的線A-A所取的局部橫截面視圖。圖5和圖6是示出應(yīng)用到本發(fā)明的實(shí)施方式的徑向間隔件的平面圖。

在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電力變壓器的冷卻裝置。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，電力變壓器的冷卻裝置包括上框架10、下框架15、安裝在上框架10與下框架15之間的芯部20、纏繞在支腿部分22周圍的線圈30和40、由板形成并且插入在線圈部分41、42......之間以水平地分割線圈30和40的多個(gè)徑向間隔件55、由徑向間隔件55支撐并且在安裝在芯部20與線圈30、40內(nèi)部與外部的熱管60、聯(lián)接到熱管60的上部并且暴露到線圈30和40的上部的散熱器65。

下框架15安裝在基部框架16的中央使得下框架15垂直于基部框架16布置。下框架15可以盡可能長(zhǎng)以適應(yīng)全部的三相線圈。

下框架15可以由型鋼制成。

例如，下框架15可以包括一對(duì)正方形支架狀通道。正方形支架狀通道可以對(duì)稱地安裝在基部框架16上。

上框架10安裝在線圈30和40的上部使得上框架10沿著與下框架15相同的方向布置。

上框架10可以包括一對(duì)正方形支架狀通道。

芯部20安裝在上框架10與下框架15之間。

芯部20可以包括上芯部21、下芯部23以及形成在上芯部21與下芯部23之間的支腿部分22，其中上芯部21與下芯部23沿著水平方向布置。

這里，可以根據(jù)相的數(shù)量使用多個(gè)支腿部分20。例如，對(duì)于三相電路來(lái)說(shuō)，可以使用三個(gè)支腿部分22。

芯部20可以定位在基部框架16上使得上芯部21通過(guò)上框架10固定地支撐并且下芯部23通過(guò)下框架15固定地支撐。

芯部20可以由諸如根據(jù)冷滾軋工藝制造的晶粒取向硅鋼片的材料形成。芯部20可以被具有卓越的熱與機(jī)械特性的絕緣帶圍繞，并且可以將防腐蝕涂層施加到芯部20的表面以保護(hù)芯部20。

線圈30和40安裝為圍繞芯部20。

線圈30和40可以包括低壓線圈30與高壓線圈40。線圈30和40可以安裝在上框架10與下框架15之間，并且通過(guò)間隔件11彼此隔開(kāi)。

低壓線圈30安裝為圍繞支腿部分20。

可以通過(guò)片導(dǎo)體或線導(dǎo)體的繞組形成低壓線圈30。可以利用例如預(yù)浸漬絕緣片材將絕緣特征設(shè)置在低壓線圈30周圍。

高壓線圈40安裝在低壓線圈30外部以圍繞低壓線圈30，同時(shí)與低壓線圈30隔開(kāi)。

即，高壓線圈40形成為具有大于低壓線圈30的外徑的內(nèi)徑。

在此情形中，可以在高壓線圈40與低壓線圈30之間設(shè)有冷卻導(dǎo)管39。優(yōu)選地，利用具有高導(dǎo)電性的導(dǎo)體制造高壓線圈40與低壓線圈30。

具體地說(shuō)，低壓線圈30或高壓線圈40包括線圈段與線圈部分。

這里，線圈段指的是沿著徑向方向布置的多個(gè)壁，并且線圈部分指的是沿著豎直方向布置的多個(gè)層。

在下文中，將作為實(shí)例描述高壓線圈40。參照?qǐng)D3和圖4，可以通過(guò)以壁的形式布置的多個(gè)線圈或銅板的繞組或疊層形成線圈段40a、40b和40c。這里，盡管示出為提供了三個(gè)線圈段40a、40b和40c，這僅僅是描述性的?？梢允褂萌我鈹?shù)量的線圈段。

由于從低壓線圈30或高壓線圈40產(chǎn)生大量熱量，因此提供冷卻導(dǎo)管38和39以消散熱量。冷卻導(dǎo)管38和39設(shè)置在低壓線圈或高壓線圈40中并且在線圈段40a、40b和40c之間。為形成冷卻導(dǎo)管30和39，安裝間隔件。

軸向間隔件50、50a和50b設(shè)置在低壓線圈30或高壓線圈40內(nèi)部與外部并且在相應(yīng)線圈段40a、40b與40c之間。線圈段40a、40b和40c通過(guò)軸向間隔件50彼此隔開(kāi)，并且冷卻導(dǎo)管38形成在相鄰線圈段40a、40b和40c之間。

這里，安裝在線圈30和40內(nèi)部與外部的軸向間隔件50a和50b具有梯形橫截面并且由此不可分離地聯(lián)接到將在后面描述的徑向間隔件55，以支撐線圈30和40。

線圈段40a、40b和40c構(gòu)造多個(gè)部分，以沿著徑向方向形成壁的多層。

在線圈段40a、40b和40c的外邊緣處的軸向間隔件50b可以具有與在線圈段的內(nèi)邊緣處的軸向間隔件50a相同的形狀并且安裝為使得在軸向間隔件50b與軸向間隔件50a之間形成平面對(duì)稱。

線圈30和40可以分成線圈部分41、42……，這形成沿著豎直方向布置的層。

參照?qǐng)D3，線圈部分41、42通過(guò)徑向間隔件55彼此豎直地隔開(kāi)以形成層。具有梯形形狀的凹槽部分56形成在徑向間隔件55的兩側(cè)上。在內(nèi)邊緣處的軸向間隔件50a與在外邊緣處的軸向間隔件50b相應(yīng)地固定地適配到凹槽部分56中。線圈部分41、42......通過(guò)徑向間隔件55彼此間隔并且在相應(yīng)線圈部分41、42......之間限定空間以通過(guò)徑向間隔件55形成層。

徑向間隔件55可以由長(zhǎng)方形板形成。

凹槽部分56可以沿著徑向間隔件55的縱向方向形成在徑向間隔件55的兩側(cè)上使得在內(nèi)邊緣處的軸向間隔件50a與在外邊緣處的軸向間隔件50b可以固定地與之聯(lián)接。

如圖5中所示，熱管60可以插入其中的通孔57形成在徑向間隔件55的中心處。這里，通孔57可以以狹縫的形狀形成。

熱管60插入到徑向間隔件55的通孔57中。

熱管60安裝在徑向間隔件中并且被徑向間隔件55支撐。

可以將多個(gè)熱管60插入到通孔57中。

在此情形中，在此情形中，熱管60可以平行布置，以形成管束。當(dāng)將多個(gè)熱管60以管束的形式安裝時(shí)，可以改善熱消散性能。

圖6示出了徑向間隔件55的另一個(gè)實(shí)施方式。在此實(shí)施方式中，在徑向間隔件55中設(shè)有多個(gè)彼此隔開(kāi)的多個(gè)圓形通孔58。由于通孔58彼此隔開(kāi)，因此熱管60可以彼此隔開(kāi)地布置。由此，可以提高熱消散性能。

盡管未示出，可以在軸向間隔件50a與50b中在內(nèi)邊緣與外邊緣處形成軸向孔(未示出)，并且可以將熱管60插入到軸向孔中。由于熱管60在內(nèi)邊緣與外邊緣處安裝在軸向間隔件50a和50b中，可以進(jìn)一步提高冷卻性能。

用于冷卻的絕緣油被致使流動(dòng)通過(guò)冷卻導(dǎo)管38和39。當(dāng)絕緣油向上流動(dòng)時(shí)，其可以貫穿形成冷卻導(dǎo)管38和39的全部地方。

當(dāng)加熱含有諸如水或酒精的液體(操作流體)的減壓管的一側(cè)時(shí)，此液體蒸發(fā)并且移動(dòng)到相對(duì)側(cè)。蒸發(fā)的流體消散了相對(duì)側(cè)處的熱量并且改變到液態(tài)。然后，根據(jù)毛細(xì)現(xiàn)象流體返回到管子的加熱部分。由于反復(fù)地實(shí)施此程序，熱量從加熱部分傳送到管子的熱消散部分。熱管60以此原理為基礎(chǔ)。作為用于熱管的操作的芯部部分的芯子(wick)是使處于液相的操作流體從冷凝器返回到蒸發(fā)器的內(nèi)部毛細(xì)結(jié)構(gòu)。芯子具有網(wǎng)格或凹槽的形狀。根據(jù)液體的表面張力芯子引起毛細(xì)現(xiàn)象。

熱管60的熱吸收部分定位在線圈30和40內(nèi)部，并且熱管60的熱消散部分在線圈30和40的上部處暴露。即，從線圈30和40產(chǎn)生的熱量移動(dòng)到熱管60的上部并且然后消散。熱管60可以由具有高熱傳導(dǎo)性的諸如銅的材料形成。

散熱器65聯(lián)接到熱管60的上部。散熱器65可以由具有高熱傳導(dǎo)性并且不那么昂貴的諸如鋁的材料形成。

散熱器65可以固定地安裝在上框架10上。由此，可以穩(wěn)定地安裝散熱器65，并且由此還消散來(lái)自上框架10的熱量。

這里，可以提供多個(gè)散熱器65并且周向地布置(參見(jiàn)圖2)。散熱器65可以連接到熱管60。散熱器65可以布置為與徑向間隔件55的位置對(duì)準(zhǔn)，或者設(shè)置在覆蓋全部徑向間隔件55的位置處。

可以在散熱器65與熱管60之間插入分餾柱61，其中分餾柱61的一端可以設(shè)有一個(gè)導(dǎo)管并且連接到散熱器65，并且分餾柱的另一端可以設(shè)有多個(gè)導(dǎo)管并且連接到熱管60。由此，可以構(gòu)造多個(gè)熱管60與一個(gè)散熱器65。因此，考慮到散熱器65的安裝區(qū)域有限，可以設(shè)計(jì)多種構(gòu)造。

盡管上面已經(jīng)描述了應(yīng)用到高壓線圈40的冷卻裝置的實(shí)施方式，此描述也可適用于低壓線圈30。

盡管出于說(shuō)明的目的公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是在不偏離如在所附權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，能夠進(jìn)行多種修改、增加與替換。