应用于变压器的模块化系统的制作方法

1.本发明涉及一种应用于变压器、特别是电力变压器的模块化系统。


背景技术：

2.电力变压器是大尺寸的产品，由于它们的复杂性，通常具有多种附件和外部部件，所述附件和外部部件允许在系统的寿命期间正确地工作和控制系统。
3.所有设备的装配时间是设计/制造/运输和安装连接到安装箱或固定在该变压器箱中的结构支撑件中的总时间内要考虑的一个因素。变压器箱包括具有焊接结构加强件的面板，以满足各种要求(即附件和外部装备的要求)的方式设计。另外，它必须抵抗变压器从其制造到其寿命到期所经受的不同力。
4.在设计期间，变压器从工厂运输到其目的地也是关键方面之一，其中从确定尺寸开始，必须考虑变压器部件的分解，以便可以在允许的尺寸内进行运输并且在其目的地重新组装所述部件，因此花费时间和成本。
5.上述问题可以通过附件和外部装备的安装的模块化和优化来减轻。


技术实现要素：

6.本技术描述了一种应用于变压器的模块化系统，其包括不同尺寸的模块的结构，模块设置在变压器箱的周边中并且借助于法兰连接联接到变压器箱，模块包括管道，其中较大尺寸的模块的管道和较小尺寸的模块的管道借助于法兰连接件、楔形件、盲法兰和螺柱安装件而彼此联接，并且较大尺寸的模块的管道在其内部包括轮廓和通道，在其外部包括轨道，并且较大尺寸的模块在其水平管道中支撑通风和冷却系统，包括竖直管道和上部和下部水平管道的较小尺寸模块支撑辅助电路盒、监测系统和阀门管道。
7.在一个实施例中，应用于变压器的较大尺寸的模块的管道和较小尺寸的模块系统的管道借助于具有螺纹孔的机械加工的盲法兰、通过垫圈和螺钉由法兰楔形连接件彼此联接。
8.在另一实施例中，应用于变压器的较大尺寸的模块的管道和具有较小尺寸的模块系统的管道通过属于管道之一的弯板的装配彼此联接，其中使用分别设置在管道的下部和上部以及轮廓中的两个支座，其中上部支座用作配件，并且下部支座具有螺纹孔，以确保通过螺钉和垫圈的固定。
9.在又一实施例中，应用于变压器的模块化系统的较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道通过盲法兰并通过垫圈和螺钉彼此联接，该盲法兰在末端具有一定形状，使得其与待连接的另一管道配合。
10.在一个实施例中，应用于变压器的较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道通过两个支座彼此联接，支座装配到自由运动的法兰上，该法兰通过螺钉和垫圈螺纹连接。
11.在另一实施例中，在应用于变压器的模块化系统中，制冷液体循环通过变压器箱和冷却系统的散热器之间的水平管道，并且水平管道借助于具有管和法兰以及集成阀的法
兰连接而连接到变压器箱，通过使用螺钉、螺母和垫圈来确保所述法兰连接。
12.在又一实施例中，应用于变压器的模块化系统的水平管道和变压器箱之间的连接在变压器箱的冷却液的每个出口/入口中形成。
13.在一个实施例中，应用于变压器的模块化系统的通风系统由导流板(fairings)包围，所述导流板可以是单独的或整体的，覆盖通风系统的所有模块或仅每个模块，并且通风系统的模块是可配置的。
14.在另一实施例中，应用于变压器的模块化系统的冷却系统的散热器的数量是可配置的。
15.在一个实施例中，应用于变压器的模块化系统的较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道是圆形、椭圆形、矩形或具有不同边数的其它多边形。
16.在一个实施例中，应用于变压器的模块化系统的外部部件和装备的电气化电缆容纳在联接到每个模块的管道的轨道中，或容纳在管道本身的内部，其轮廓适应于该目的。
17.在另一实施例中，应用于变压器的模块化系统的模块之间的电连接由一个接一个地连接的密封插头确保。
18.在又一实施例中，应用于变压器的模块化系统的监测系统具有与其联接的远程访问模块。
具体实施方式
19.本发明涉及一种应用于变压器、特别是电力变压器的模块化系统，其包括由通过固定装置彼此联接的模块(1，2，3，4)组成的结构，使得由此形成的组件位于变压器箱(5)的周边，并且能够连接若干装备部件，使得所述部件和装备位于变压器箱(5)的内部，从而允许在执行维护、监视或控制工作时接近所述部件和装备，以及允许优化其制造、组装、运输和安装。
20.每个模块(1，2，3，4)都通过管道来构建，所述管道可以具有多种材料和形状，其中管道之间的连接根据每种情况以不同的方式操作。所述管道除了其结构功能之外，还具有在变压器箱(5)和冷却系统(23)之间输送冷却液的功能，并且同时用作所述部件和外部装备的电气化电缆的通道的支撑件，以及所有数据采集系统和控制/监测的电气化和网络互连的支撑件。模块(1，2，3，4)之间的这些电连接由密封插头(46)确保，该密封插头仅能够一对一连接，并且允许所有系统以更快的方式互连，确保了总体可靠性，而不需要在变压器的最终组装时延迟确认电连接。
21.以相同的方式，模块(1，2，3，4)的尺寸可彼此不同，然而，由此，在它们的通常构造中，该结构由两个较大尺寸的模块(1，2)和两个其它较小尺寸的模块组成。
22.在该结构的通常实施例中，现在说明管道之间的连接，并且通过这种方式，说明构成所述结构的模块(1，2，3，4)之间的连接。
23.如图2和3所示，较大尺寸的模块(1，2)和较小尺寸的模块(3，4)的管道之间的连接可以通过法兰连接实现，所述固定通过垫圈(6)和螺钉(7)实现。应当注意，这些连接允许管道的密封，因此所述管道可以用于冷却液的通道，如下文所述。
24.在图4所示的另一实施例中，连接部可以是通过机械加工的盲法兰(8)形成的楔形部，所述盲法兰(8)具有螺孔，通过垫圈(9)和螺钉(10)实现管道之间的连接。
25.在图5中，又示出了通过设置属于其中一个管道的弯板而形成的连接。为了确保结构连接足以能够机械地确保所述结构，使用两个支座(11，12)，分别设置在下部和上部以及管道轮廓中，其中上部支座(12)用作配件，下部支座(11)具有螺纹孔以确保通过螺钉(13)和垫圈(14)的固定。
26.图6又示出了另一种连接形式，其通过盲法兰(15)确保管道的密封，盲法兰(15)的末端具有允许与待连接的另一管道装配的形状。同样，使用垫圈(16)和螺钉(17)，以确保连接的稳定性并防止管道的移动。
27.在图7中，示出了另一楔形连接，其目的是允许进入管道的内部。在该例中，管道之间的连接通过两个支座(18，10)实现，所述两个支座用于与法兰(20)装配，所述法兰(20)在多个方向上能自由运动，并且通过螺钉(21)和垫圈(22)拧紧。
28.如前所述，不同的部件可以连接到模块(1，2，3，4)，通过这种方式，所述模块位于变压器箱(5)的外部，允许直接接近。
29.因此，如图8所示，在较大尺寸的模块(1，2)的特定情况下，这些模块可以支持冷却(23)和通风(22)系统——尽管允许联接其它附件，例如控制阀门管道——并且还用作冷却液的收集器和分配器，冷却液在构成较大尺寸的模块(1，2)的水平管道(24，26)的轮廓(48)的内部中通过，或者穿过所述水平管道(24，26)的轮廓(48)的内部中的通道(49)。冷却液因此在变压器箱(5)和冷却系统(23)的散热器之间的水平管道(24，26)中循环，所述散热器通过如图9所示带有管(28)和法兰(29)的法兰连接而联接，通过集成的阀(30)允许隔离该连接，因此避免在模块(1，2)的组装/拆卸期间箱(5)的内部中的冷却液从变压器逸出到外部。冷却系统(23)的散热器与变压器的模块(1，2)的连接也可以利用快速联接器来实现，从而减少或消除螺纹连接的数量。这些连接的例子是图15中所示的凸轮锁扣联接器或卡扣夹。
30.注意，所述连接是在变压器箱(5)中的冷却液的每个出口/入口中进行的，其中这些连接可以设置在不同的点，如图18所示，优选的是如前所述的通过使用螺钉(31)、螺母(32)和垫圈(33)来确保所述法兰连接。
31.这种形式的连接还允许在运输期间，诸如冷却系统(23)和通风系统(22)的部件可以通过快速螺纹连接件(34)容易地联接，以便于其搬运，如图10所示。
32.还应注意，如图19所示，可以将导流板(27)设置在通风系统(22)周围，其可以是单独的或整体的，覆盖通风系统(22)的所有模块或仅每个模块，以便最小化由通风机产生的噪声，该噪声是变压器工作时产生的噪声的主要部分。
33.注意，模块(1，2)与剩余的模块(3，4)一起确保支撑变压器工作所需的电缆的可能性。所述电缆线路根据每个项目中采用的规格设置在联接到每个模块(1，2，3，4)的管道的轨道(43)中，或者设置在使它们的轮廓(44，45)适应于这种效果的管道自身的内部中。
34.如前所述，模块之间以及模块与部件或装备之间的电缆连接由密封插头(46)确保，该密封插头仅与唯一的凸/凹件装配，确保安装的速度和可靠性。
35.通过模块(1，2，3，4)和相应部件的构造，整个结构是可配置的，根据如图11所示的管道的形状(其可以是圆形、椭圆形、矩形或具有不同边数的其它多边形)、冷却系统(23)和通风系统中的散热器的数量，也可以仅使用冷却液在其中分配的水平管道(24)，如图20中所示模块系统的优选构造。在这些情况下，较小尺寸模块(3，4)的竖直管道(25)将属于垂直于这些模块(3，4)的模块，其中在最终组件中将维持与水平管道的连接。这些可能的配置在
变压器工作的全球要求中是可预见的。
36.在冷却系统(23)的散热器的尺寸不足以在冷却系统(23)的散热器和模块(1、2、3、4)的主管道之间进行直接连接的情况下，添加如图16所示的进行该连接的中间管道(47)。在散热器的尺寸等于管道之间的距离的情况下，模块将具有图17所示的形状。
37.而由竖直管道(38，42)和上部水平管道(39)和下部水平管道(40)组成的具有较小尺寸的模块(3，4)将具有支撑附件和外部装备的功能，附件和外部装备例如辅助电路盒(35)、监测系统(36)、阀门管道(37)，所述附件和外部装备必须受到控制并便于接近。
38.注意，监测系统(36)可以具有远程访问模块，联接该远程访问模块使得变压器的所有几个工作参数可以通过移动或固定设备远程监测。
39.这些较小尺寸的模块(3，4)可能需要或不需要通过为结构提供刚性的上部水平管道(39)和竖直管道(38)来支撑在其惯常构造中联接的储存器(41)，其中关于变压器设置这些部件取决于项目的初始条件，整合可在较小尺寸的模块(3，4)之间变化。
40.这些较小尺寸模块(3，4)的构造同样防止了为运输而拆卸部件，因此允许在客户处更快的最终组装，无论是通过集装箱还是运输卡车，如图13所示。
附图说明
41.为了更容易地理解本技术，附上了示出实施例的附图，然而，这些实施例不是要限制本文公开的技术。
42.图1：应用于变压器的模块化系统的示意图，其中以下附图标记表示：
43.1和2-较大尺寸的模块；
44.3和4-较小尺寸模块；
45.5-箱。
46.图2：较大尺寸的模块和较小尺寸的模块之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
47.1-较大尺寸的模块；
48.6-垫圈；
49.7-螺钉。
50.图3：较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
51.1-较大尺寸的模块；
52.3-较小尺寸的模块。
53.图4：较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
54.8-机械加工的盲法兰；
55.9-垫圈；
56.10-螺钉。
57.图5：较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
58.11-下支座；
59.12-上支座；
60.13-螺钉；
61.14-垫圈。
62.图6：较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
63.15-盲法兰；
64.16-垫圈；
65.17-螺钉。
66.图7：较大尺寸的模块和较小尺寸的模块的管道之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
67.18和19-支座；
68.20-法兰；
69.21-螺钉；
70.22-垫圈。
71.图8：位于较大尺寸的模块中的冷却系统和通风系统的示意图，其中以下参考数字表示：
72.23-冷却系统；
73.24-水平管道；
74.25-竖直管道；
75.26-水平管道；
76.27-导流板；
77.28-管道。
78.图9：变压器箱和冷却系统的散热器之间的连接的示意图，其中以下附图标记表示：
79.5-箱；
80.28-管道；
81.29-法兰；
82.30-阀；
83.31-螺钉；
84.32-螺母；
85.33-垫圈。
86.图10：冷却系统的搬运和运输的示意图，其中以下数字标记表示：
87.1和2-较大尺寸的模块；
88.34-快速螺纹连接件。
89.图11：管道形状的示意图，其中以下数字标记表示：
90.43-轨道；
91.44和45-管道的轮廓；
92.48-轮廓内部；
93.49-通道。
94.图12：具有储存器的较小尺寸模块的示意图，其中以下附图标记表示：
95.35-辅助电路盒；
96.36-监测系统；
97.37-阀门管道；
98.38-竖直管道；
99.39-上部水平管道；
100.40-下部管道；
101.41-储存器；
102.42-竖直管道。
103.图13：较小尺寸模块的搬运和运输的示意图。
104.图14：应用于变压器的模块化系统的爆炸示意图。
105.图15：冷却系统(23)的散热器通过“凸轮锁扣联接器”或“卡扣夹”连接到变压器模块的示意图。
106.图16：在冷却系统的散热器与模块的主管道之间进行连接的中间管道的示意图，其中以下附图标记表示：
107.47-中间管道。
108.图17：在散热器尺寸等于管道之间的距离的情况下，模块的形状的示意图。
109.图18：用于将冷却系统(23)的散热器连接到变压器模块的替代点的示意图。
110.图19：包围通风系统的导流板的示意图。
111.图20：冷却液分布的示意图。
112.图21：模块之间的电连接的示意图，其中以下附图标记表示：
113.43-轨道；
114.46-插头。
115.自然，本说明书不以任何方式限于本文中呈现的实施例，并且本领域技术人员可以预见对其进行修改的许多可能性，而不脱离如权利要求中限定的一般思想。上述优选实施例显然可以相互匹配。以下权利要求另外限定了优选实施例。