干式变压器高低压冷却气道层数布置结构及加工方法与流程

1.本发明涉及变压器技术领域，具体地，涉及一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构及加工方法。


背景技术：

2.干式电力变压器在运行过程中，所有的电磁载体，如铁心、绕组、引线以及漏磁场所能交链的结构件等，均为发热体，而铁心和绕组为主要的发热体。其中，变压器绕组由于电阻损耗，杂散损耗及引线损耗等而产生热量，一部分热量储存于变压器的发热体中，使发热体本身温度升高；另一部分热量则散发至周围的介质中。发热体所产生的热量，除了使自身的温度升高外，也会使周围介质温度升高，特别是局部温升过高时可能造成绝缘过早损坏，或由于绝缘介质长期受高温作用而发生绝缘老化，也会逐渐地丧失绝缘性能。
3.常见的树脂绝缘干式电力变压器的高低压绕组大多采用层式绕组，即以圆柱模具为轴心，顺时针或逆时针方向，逐层铺满往上累加的形式，将铜线绕至规定的匝数。需在绕组内部层于层之间设置冷却气道以满足设计温升需求。传统的绕组温升计算中，对于气道在绕组中安置位置的合理性并未有明确的分析，只是将气道和绕组做为一个整体的发热体来对待，气道前后的区域绕组温升情况，严格来讲最热点温度并未有确定是否超出绝缘材料的所能承受的最大值。会导致虽然绕组整体的温升值满足国标要求，但是实际上区域绕组温升超出导致绝缘老化，引起短路。
4.因此，提供一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构及其加工方法是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构及其加工方法，该布置结构及其加工方法即避免的区域最热点温度过高，还优化了散热系数，比传统将气道单纯安置在绕组中间的方案，对变压器使用寿命的维持，起到的极大的作用。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构，包括：铁心和外部的高低压线圈；铁心由低压线圈包裹；低压线圈外部设有高压线圈；高压线圈层间设有冷却气道。
7.优选地，高压线圈层数为9层，内置1层冷却气道。
8.优选地，冷却气道位于高压线圈的3到4层之间。
9.本发明还提供了一种上述的干式变压器高低压冷却气道层数布置加工方法，包括：首先，计算干式变压器的绕组温升并进行分析；其次，分析干式变压器高低压冷却气道的布置位置；最后，组装所述干式变压器高低压冷却气道层数布置结构。
10.优选地，计算干式变压器的绕组温升并进行分析包括：
11.计算干式变压器的绕组温升，并确定绕组气道内外侧温升与整体稳定温升。
12.优选地，分析干式变压器高低压冷却气道的布置位置包括：
13.将冷却气道安置在不同高压线圈层间时，比较变压器的绕组温升和散热系数。
14.根据上述技术方案，本发明通过在计算绕组温升时进行充分的考量，对冷却气道位置的布置进行分析，避免高压绕组内侧，在长期额定负载情况下，出现绝缘加速老化的情况，从而提升了变压器整体使用寿命。
15.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
17.图1是根据本发明提供的一种实施方式中的干式变压器高低压冷却气道层数布置结构的结构示意图。
18.附图标记说明
19.1-铁心
20.2-低压线圈
21.3-高压线圈
22.4-冷却气道
具体实施方式
23.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
24.在本发明中，在未作相反说明的情况下，包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
25.如图1所示，本发明提供了一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构，包括：铁心1和外部的高低压线圈；铁心1由低压线圈2包裹；低压线圈2外部设有高压线圈3；高压线圈3层间设有冷却气道4。
26.在本发明的一种优选的实施方式中，高压线圈3层数为9层，内置1层冷却气道4。
27.在本发明的一种优选的实施方式中，冷却气道4位于高压线圈3的3到4层之间。
28.本发明还提供了一种上述干式变压器高低压冷却气道层数布置加工方法，加工方法包括：首先，计算干式变压器的绕组温升并进行分析；其次，分析干式变压器高低压冷却气道的布置位置；最后，组装所述干式变压器高低压冷却气道层数布置结构。
29.在本发明的一种优选的实施方式中，计算干式变压器的绕组温升并进行分析包括：
30.计算干式变压器的绕组温升，并确定绕组气道内外侧温升与整体稳定温升，以避免的区域最热点温度过高。
31.在本发明的一种优选的实施方式中，分析干式变压器高低压冷却气道的布置位置包括：
32.将冷却气道安置在不同高压线圈层间时，比较变压器的绕组温升和散热系数，以确定冷却气道层数布置的最优位置。
33.通过上述技术方案，实现了在计算绕组温升时进行充分的考量，对冷却气道位置
的布置进行分析，避免高压绕组内侧，在长期额定负载情况下，出现绝缘加速老化的情况，从而提升了变压器整体使用寿命。
34.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
35.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
36.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。


技术特征：
1.一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构，其特征在于，包括：铁心(1)和外部的高低压线圈；所述铁心(1)由低压线圈(2)包裹；所述低压线圈(2)外部设有高压线圈(3)；所述高压线圈(3)层间设有冷却气道(4)。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述高压线圈(3)层数为9层，内置1层冷却气道(4)。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述冷却气道(4)位于高压线圈(3)的3到4层之间。4.一种权利要求1-3中任意一项所述的干式变压器高低压冷却气道层数布置结构的加工方法，其特征在于，包括：首先，计算干式变压器的绕组温升并进行分析；其次，分析干式变压器高低压冷却气道的布置位置；最后，组装所述干式变压器高低压冷却气道层数布置结构。5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述计算干式变压器的绕组温升并进行分析包括：计算干式变压器的绕组温升，并确定绕组气道内外侧温升与整体稳定温升。6.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述分析干式变压器高低压冷却气道的布置位置包括：将冷却气道安置在不同高压线圈层间时，比较变压器的绕组温升和散热系数。

技术总结
本发明涉及变压器技术领域，具体地，涉及一种干式变压器高低压冷却气道层数布置结构及加工方法。该结构具体包括：铁心和外部的高低压线圈；铁心由低压线圈包裹；低压线圈外部设有高压线圈；高压线圈层间设有冷却气道。该布置结构即避免的区域最热点温度过高，还优化了散热系数，比传统将气道单纯安置在绕组中间的方案，对变压器使用寿命的维持，起到的极大的作用。的作用。的作用。


技术研发人员：何鸿茂 李锐 储臣 鲍涛
受保护的技术使用者：芜湖金牛电气股份有限公司
技术研发日：2021.10.19
技术公布日：2022/3/7