一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器领域，具体涉及一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构。
【背景技术】
[0002]目前敞开干式变压器常用的一种线圈结构为连续式线圈结构，连续式线圈由多个线饼构成，线饼与线饼之间设有散热气道，线圈工作时发出的热量由流经散热气道的气流带走。
[0003]目前线圈中的散热气道基本有两种分布:一种是在线圈的上、下端部设置大气道，线圈中部设置均匀分布的小气道；另一种是在线圈的上半部采用同一种规格的气道，线圈下半部采用另一种规格的气道，上半部的气道大于下半部的气道。这两种气道分布的缺点是线圈在工作时存在多个温度热点:由于线圈工作时不同部分的温升不相同，各个部分的温度分布并非笼统的按照端部高、中部低或者上部高、下部低的规律，因此，上述两种气道分布不能针对线圈的实际温升情况进行散热，造成线圈在工作时存在多个温度热点，且温度最高点与温度最低点温差较大，导致线圈平均温升高。为了降低变压器线圈平均温升，传统的做法是无限制增大饼间气道，导致变压器成本增加，且线圈工作时仍有多个热点存在，线圈的温度分布不均衡，降低变压器的使用寿命。
【发明内容】
[0004]为了解决目前敞开干式变压器的线圈工作时温度分布不均的缺点，本发明提出一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，通过改变气道的分布，实现线圈温度分布均匀，提升变压器的使用寿命。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，包括叠放在一起构成线圈绕组的多个线饼，线饼之间设有散热气道，
所述线圈绕组包括上区间和下区间；
所述散热气道按气道位置和大小分类，包括:
分隔上区间和下区间的中部大气道；
位于上区间四分之一位置处到二分之一位置处的线饼之间的上区间大气道；
位于上区间其他位置的线饼之间的上区间小气道；
位于下区间四分之一位置处到二分之一位置处的线饼之间的下区间大气道；
位于下区间其他位置的线饼之间的下区间小气道；
所述中部大气道大于其他散热气道；
所述上区间大气道大于上区间小气道；
所述下区间大气道大于下区间小气道。
[0006]本技术方案根据线圈工作时各部分的实际温升，设置不同宽度的散热气道。线圈工作时，上、下区间之间，上区间的四分之一位置处到二分之一位置处，以及下区间的四分之一位置处到二分之一位置处，温升较快，容易成为温度热点，因此设置较宽的大气道，加快散热；线圈其他部分的温升较慢，设置较窄的小气道。上述气道的分布使线圈工作时各个部分的温度差别不大，解决线圈存在多个温度热点的问题，降低线圈平均温升。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述上区间的线饼数目与下区间的线饼数目相差不超过两个，使上、下区间的线饼数量均衡分配。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述上区间大气道的宽度大于等于下区间大气道的宽度，所述上区间小气道的宽度大于等于下区间小气道的宽度。线圈绕组在工作过程中，上区间的平均温升比下区间的平均温升大，因此，上区间的散热气道宽度也应大于下区间的散热气道宽度。
[0009]优选的，所述中部大气道的宽度大于6_。
[0010]优选的，所述上区间大气道的宽度为4-6mm。
[0011]优选的，所述上区间小气道的宽度为2-4mm。
[0012]优选的，所述下区间大气道的宽度为2_4mm。
[0013]优选的，所述下区间小气道的宽度为l_3mm。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述位于线圈绕组上端部和/或下端部的线饼之间的散热气道根据电压梯度适当增大或减小其宽度。当上端部和/或下端部的电压梯度较大时，应增大其散热气道的宽度，反之则减少其散热气道的宽度。
[0015]本发明的有益效果是:
本专利通过改变散热气道的分布，将散热气道的宽度大小控制在一定范围内，降低变压器成本，且解决线圈存在多个温度热点的问题，使线圈温度分布均匀，没有多个热点存在，降低线圈平均温升，提高变压器的使用寿命。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0017]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]参照图1，本发明提供的优选实施例，一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，本技术主要应用于连续式线圈，即线圈绕组由若干线饼101组成，如图1，本例共用30个线饼101，叠放在一起构成线圈绕组，线圈绕组分为上区间和下区间，上区间的线饼数目与下区间的线饼数目相差不超过两个为宜，本例中上区间的线饼数目为16个，下区间的线饼数目为14个，由上往下数，第15、16、17、18个线饼101为两个区间的分接段线饼。
[0019]线饼101之间设有散热气道102，散热气道102有若干种规格，包括中部大气道1、上区间大气道I1、上区间小气道II1、下区间大气道IV和下区间小气道V。中部大气道I的宽度大于6mm，其余散热气道102的宽度在l_6mm之间。散热气道102大小根据变压器容量或变压器产生热量大小进行选择，随容量增大或产生热量增大气道越大，反之则越少。在本例中，中部大气道I的宽度为8mm，其余散热气道102大小分别为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，其中，上区间大气道II的宽度大于等于下区间大气道IV的宽度，上区间小气道III的宽度大于等于下区间小气道V的宽度。
[0020]散热气道102的分布规律为:
a)、以8mm的中部大气道I为界，将线圈绕组分为上、下区间；
b)、位于上区间四分之一位置处到二分之一位置处的线饼101，如本例中的第4、5、6、
7、8个饼，其饼间放置上区间大气道II，上区间大气道II的宽度优选为4-6mm，在本例中，分另Ij 为 6mm、5mm ；
C)、上区间其余部分的线饼101之间放置上区间小气道III，上区间小气道III的宽度优选为2-4mm，本例中为4mm ；
d)、位于下区间四分之一位置处到二分之一位置处的线饼101，如本例中的第20、21、22、23、24个饼，其饼间放置下区间大气道IV，下区间大气道IV的宽度优选为2-4mm，在本例中，分别为4mm、3mm ；
e)、下区间其余部分的线饼101之间放置下区间小气道V，下区间小气道V的宽度优选为l-3mm，本例中为2mm。
[0021]位于分接段线饼之间的散热气道102需要适当增加其宽度，如本例中，第17、18个线饼101之间的散热气道102宽度增至4mm。此外，位于线圈绕组上端部和/或下端部的线饼101之间的散热气道102还需根据电压梯度适当增大或减小其宽度。如本例中，考虑电压梯度的问题，下端部第29-30饼间的散热气道102宽度增至4mm。
[0022]以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，包括叠放在一起构成线圈绕组的多个线饼，线饼之间设有散热气道，其特征在于: 所述线圈绕组包括上区间和下区间； 所述散热气道按气道位置和宽度分类，包括: 分隔上区间和下区间的中部大气道； 位于上区间四分之一位置处到二分之一位置处的线饼之间的上区间大气道； 位于上区间其他位置的线饼之间的上区间小气道； 位于下区间四分之一位置处到二分之一位置处的线饼之间的下区间大气道； 位于下区间其他位置的线饼之间的下区间小气道； 所述中部大气道的宽度大于其他散热气道的宽度； 所述上区间大气道的宽度大于上区间小气道的宽度； 所述下区间大气道的宽度大于下区间小气道的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述上区间的线饼数目与下区间的线饼数目相差不超过两个。
3.根据权利要求2所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述上区间大气道的宽度大于等于下区间大气道的宽度，所述上区间小气道的宽度大于等于下区间小气道的宽度。
4.根据权利要求3所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述中部大气道的宽度大于6_。
5.根据权利要求3所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述上区间大气道的宽度为4-6mm。
6.根据权利要求3所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述上区间小气道的宽度为2-4mm。
7.根据权利要求3所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述下区间大气道的宽度为2-4_。
8.根据权利要求3所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述下区间小气道的宽度为1_3_。
9.根据权利要求1至3任一所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，其特征在于:所述位于线圈绕组上端部和/或下端部的线饼之间的散热气道根据电压梯度适当增大或减小其宽度。
【专利摘要】本发明公开了一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈的散热结构，包括构成线圈绕组的多个线饼，线圈绕组包括上区间和下区间，线饼之间设有散热气道，散热气道包括中部大气道、上区间大气道、上区间小气道、下区间大气道和下区间小气道，中部大气道设置在上区间和下区间之间，上区间大气道位于上区间四分一到二分一位置处，上区间其他位置为上区间小气道，下区间大气道位于下区间四分一到二分一位置处，下区间其他位置为下区间小气道。本发明通过改变散热气道的分布，将散热气道的宽度控制在一定范围内，降低变压器成本，且解决线圈存在多个温度热点的问题，使线圈温度分布均匀，没有多个热点存在，降低线圈平均温升，提高变压器的使用寿命。
【IPC分类】H01F27-08, H01F27-30
【公开号】CN104851561
【申请号】CN201510230513
【发明人】许凯旋, 郭献清, 梁庆宁, 宋丹菊
【申请人】海鸿电气有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月7日