一种油浸式变压器的制作方法

本发明属于电力变压器技术领域，尤其涉及一种油浸式变压器。

背景技术：

目前普通油浸式变压器的油箱，均采用钢材作为制造材料，如用型钢做框架，厚钢板做箱壁，再用薄钢板做成波纹片或片式的散热器，且多为矩形结构。这种材质和形状的油箱散热能力差，而且钢板能导磁，会增加变压器的涡流损耗等附加损耗，导致变压器温升、负载损耗等情况更加恶化，还具有体积大和重量重的缺点；而且其铁心多采用叠片式结构，使用此结构的铁心做小容量的单相油浸式变压器，对于铁心的工艺损耗较大，再加上铁心角铁的原因，所以铁心用材较多，且本体重量较重，造成此类油浸式变压器的总重量和体积也会较大，增加变压器的材料成本，且不利于安装运输，且受钢材导热能力差的影响，变压器的散热效果不好，运行状态不可靠。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种油浸式变压器，解决了现有技术中变压器体积大、重量重、散热能力差、温升损耗情况恶劣、不便于安装运输、运行状态不可靠的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种油浸式变压器，包括油箱箱体、变压器本体和散热装置；

所述油箱箱体由铝合金材质制成，包括油箱盖板、油箱壳壁、油箱底板和两个油箱固定座，所述油箱壳壁上下两端开口，所述油箱底板固定于所述油箱壳壁的下沿，所述油箱底板的外形与所述油箱壳壁的下端开口相匹配，所述油箱固定座固定于所述油箱底板的下部，所述油箱盖板固定于所述油箱壳壁的上沿，所述油箱盖板的外形与所述油箱壳壁的上端开口相匹配，所述油箱盖板上设有高压套管和低压套管；

所述变压器本体设于所述油箱箱体所围空间的内部，所述变压器本体包括平面卷铁心、高压线圈、低压线圈、上夹件和下夹件，所述低压线圈套设在所述平面卷铁心外部，所述高压线圈套设在所述低压线圈外部，所述上夹件设于所述高压线圈、低压线圈的上端，所述下夹件设于所述高压线圈、低压线圈的下端，所述上夹件和下夹件通过连接杆固定连接，所述上夹件和下夹件分别从上下两侧夹持所述所述高压线圈和低压线圈，所述上夹件和下夹件由铝合金材质制成；

所述散热装置固定于所述油箱壳壁的外壁。

进一步地，所述铝合金材质为纳米铝合金复合材料，所述纳米铝合金复合材料包括纳米铝合金和碳纳米颗粒，所述碳纳米颗粒平行于纳米铝合金复合材料表面定向排列。

进一步地，所述油箱壳壁的横截面为长圆形。

进一步地，所述平面卷铁心由不同宽度的硅钢片连续卷绕而成。

进一步地，所述平面卷铁心包括非晶合金铁心和包覆层，所述包覆层设于所述非晶合金铁心外表面，所述包覆层的形状与所述非晶合金铁心的外形相适应，所述包覆层与所述非晶合金铁心之间还设有导磁胶质层，所述导磁胶质层填充于所述包覆层与所述非晶合金铁心之间。

进一步地，所述散热装置包括两组散热片，所述散热片包括散热底板和若干散热翅片，所述散热翅片并排地固定于所述散热底板一侧，所述散热底板另一侧固定于所述油箱壳壁的垂直侧面，所述两组散热片相对设置。

进一步地，所述散热装置还包括若干个相变热管散热器，所述相变热管散热器包括热端和冷端，所述相变热管散热器的冷端连接于所述散热翅片，所述相变热管散热器的热端连接一散热块，所述散热块上设置有波纹齿状的散热肋片。

进一步地，所述散热块上对应设置有散热风扇。

进一步地，所述散热装置还包括若干个半导体换热单元，所述半导体换热单元包括热端和冷端，所述半导体换热单元的冷端连接于所述散热翅片，所述半导体换热单元的热端连接一散热块，所述散热块上设置有波纹齿状的散热肋片。

进一步地，所述平面卷铁心为单相三柱式铁心或三相三柱式铁心。

本发明的有益效果：

1、本发明提供一种油浸式变压器，油箱箱体由铝合金材质制成，上夹件和下夹件也由铝合金材质制成，其中此铝合金材质为纳米铝合金复合材料，具有密度小、重量轻、散热能力强、不导磁、机械强度高的优势，使变压器体积缩小、重量变轻、散热效果好、运行状态稳定；

2、本发明提供一种油浸式变压器，采用平面卷铁心结构，且在非晶合金铁心外表面处覆设有包覆层，在包覆层与非晶合金铁心之间的缝隙处填充有导磁胶质层，可避免非晶合金铁心在运行过程中如收到损伤产生的碎屑会对变压器油造成污染，也便于后续的维修，提高运行可靠性；

3、本发明提供一种油浸式变压器，散热装置包括两组散热片，还包括相变热管散热器或半导体换热单元，其中散热片紧贴着油箱壳壁的侧面处，将油箱箱体内变压器油的热量传导出来，且利用相变热管散热器或半导体换热单元的散热能力，冷端连接散热片上的散热翅片，热端连接一散热块，并通过强制对流换热加强散热，使散热片的热量传导更快，散热效果更好。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明提供的一种油浸式变压器的整体结构示意图。

图2是本发明提供的一种油浸式变压器的内部结构示意图。

图3是本发明提供的一种油浸式变压器中平面卷铁心的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

参照图1至图2，本实施例提供一种油浸式变压器，适用于单相配电变压器，包括油箱箱体、变压器本体和散热装置；

油箱箱体由铝合金材质制成，包括油箱盖板11、油箱壳壁12、油箱底板13和两个油箱固定座14，油箱壳壁12上下两端开口，油箱底板13固定于油箱壳壁12的下沿，油箱底板13的外形与油箱壳壁12的下端开口相匹配，油箱固定座14固定于油箱底板13的下部，油箱盖板11用螺栓固定于油箱壳壁12的上沿，油箱盖板11的外形与油箱壳壁12的上端开口相匹配，油箱盖板11上设有高压套管15和低压套管16，由油箱盖板11、油箱壳壁12、油箱底板13围成了一个容置空间；

其中，变压器本体设于油箱箱体所围空间的内部，变压器本体包括平面卷铁心21、高压线圈22、低压线圈23、上夹件24和下夹件25，低压线圈23套设在平面卷铁心21外部，高压线圈22套设在低压线圈23外部，上夹件24设于高压线圈22、低压线圈23的上端，下夹件25设于高压线圈22、低压线圈23的下端，上夹件24和下夹件25通过连接杆26固定连接，上夹件24和下夹件25分别从上下两侧夹持高压线圈22和低压线圈23，上夹件24和下夹件25由铝合金材质制成，当使用连接杆26固定好上夹件24和下夹件25时，平面卷铁心21、高压线圈22和低压线圈23作为一个整体也随之得到固定；

散热装置固定于油箱壳壁12的外壁，散热装置将油箱箱体内变压器油的热量导向外界，使油箱箱体内处于一个稳定可靠的温度状态。

通过材料的更换和合理的结构布局，使此油浸式变压器具有密度小、重量轻、散热能力强、不导磁、机械强度高的优势，使变压器体积缩小、重量变轻、散热效果好、运行状态稳定的特点。

另外地，在本实施例中，平面卷铁心21为单相三柱式铁心；在其他实施例中，平面卷铁心可为三相三柱式铁心。

在本实施例中，铝合金材质为纳米铝合金复合材料，纳米铝合金复合材料包括纳米铝合金和碳纳米颗粒，纳米铝合金复合材料是在纳米铝合金中复合碳纳米颗粒而制成的，其中碳纳米颗粒平行于纳米铝合金复合材料表面定向排列，纳米铝合金复合材料具有重量轻、强度高、导热性好、导电性良等特点，而且加工性好，可通过冲压、拉伸挤压或卷制焊接等不同的加工工艺进行制造。其中油箱盖板11、油箱壳壁12、油箱底板13、两个油箱固定座14、上夹件24、下夹件25和散热装置中的散热片30均是由此材料制成。

作为一种优选方式，所述平面卷铁心由不同宽度的硅钢片连续卷绕而成，更具体地，平面卷铁心采用专用的卷绕设备，由不同宽度的硅钢片，分别连续卷绕要求的厚度，再组合而成，具有空载损耗及空载电流低、结构紧凑合理的特点，提高了产品的运行可靠性。

参照图3，作为另一种优选方式，平面卷铁心21包括非晶合金铁心211和包覆层212，包覆层212设于非晶合金铁心211外表面，包覆层212的形状与非晶合金铁心211的外形相适应，包覆层212与非晶合金铁心211之间还设有导磁胶质层213，导磁胶质层213填充于包覆层212与非晶合金铁心211之间，且高压线圈22和低压线圈23的电磁线上均涂刷有酚醛环氧树脂，包覆层212也由纳米铝合金复合材料制成，具有高强度、质量轻、强度好的优势；其中包覆层212设置在非晶合金铁心211的外层，为非晶合金铁心211提供了相对独立的空间，避免非晶合金铁心211在运行过程中如收到损伤产生的碎屑会对变压器油造成污染，也便于后续的维修，提高运行可靠性，也提高了非晶合金铁心211的抗突发短路能力。

在本实施例中，油箱壳壁12的横截面为长圆形，此横截面由两个半圆和两条直线组成，对于内部的空间利用更高效，更节省变压器油；优选地，散热装置包括两组散热片30，散热片30为模压一次成型，散热片30包括散热底板和若干散热翅片，散热翅片并排地固定于散热底板一侧，呈梳状结构，散热底板另一侧固定于油箱壳壁12的垂直侧面，即固定在横截面中两条直线所在的侧面，两组散热片30相对设置，有利于变压器在油箱内的散热。另外，在油箱壳壁12的内壁处设有若干条散热肋条，散热肋条沿油箱壳壁12内壁的周向设置，若干条散热肋条从上至下并排分布，有助于变压器油和油箱壳壁12之间的导热。另外地，根据实际需要，可设置多组散热片。

为了增强散热装置的散热效果，在本实施例中可采用以下两种实施方式。

作为一种实施方式，散热装置还包括若干个相变热管散热器，相变热管散热器包括热端和冷端，相变热管散热器的冷端连接于散热翅片，相变热管散热器的热端连接一散热块，散热块上设置有波纹齿状的散热肋片。

需要说明的是，相变热管散热器内部设有相变物质，在散热管内完成气液两种状态的相变，其中在冷端处吸收散热翅片上的热量，并将其转移至热端，再通过热端所连接的散热块进行放热，通过此种方式实现热量的转移，有效降低散热翅片的温度，进而降低变压器油的温度。

优选地，散热块上对应设置有散热风扇，有别于以上采用自然换热的形式，在此方案中采用强制对流的换热形式，使得散热翅片的散热更高效。

作为另一种实施方式，散热装置还包括若干个半导体换热单元，半导体换热单元包括热端和冷端，半导体换热单元的冷端连接于散热翅片，半导体换热单元的热端连接一散热块，散热块上设置有波纹齿状的散热肋片。

需要说明的是，半导体换热单元在通电的情况下，在其冷端和热端实现热量的转移，同样的道理，冷端用于吸收散热翅片上的热量，并将其转移至热端，再通过热端所连接的散热块进行放热，通过此种方式实现热量的转移，有效降低散热翅片的温度，进而降低变压器油的温度。

优选地，散热块上对应设置有散热风扇，有别于以上采用自然换热的形式，在此方案中采用强制对流的换热形式，使得散热翅片的散热更高效。

相对于现有技术，本发明提供一种油浸式变压器，油箱箱体由铝合金材质制成，上夹件24和下夹件25也由铝合金材质制成，其中此铝合金材质为纳米铝合金复合材料，具有密度小、重量轻、散热能力强、不导磁、机械强度高的优势，使变压器体积缩小、重量变轻、散热效果好、运行状态稳定；

本发明提供一种油浸式变压器，采用平面卷铁心21结构，且在非晶合金铁心211外表面处覆设有包覆层212，在包覆层212与非晶合金铁心211之间的缝隙处填充有导磁胶质层213，可避免非晶合金铁心211在运行过程中如收到损伤产生的碎屑会对变压器油造成污染，也便于后续的维修，提高运行可靠性；

本发明提供一种油浸式变压器，散热装置包括两组散热片30，还包括相变热管散热器或半导体换热单元，其中散热片30紧贴着油箱壳壁12的侧面处，将油箱箱体内变压器油的热量传导出来，且利用相变热管散热器或半导体换热单元的散热能力，冷端连接散热片30上的散热翅片，热端连接一散热块，并通过强制对流换热加强散热，使散热片30的热量传导更快，散热效果更好。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。