一种降低变压器外壳局部发热的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气装备技术，尤其是一种降低变压器外壳局部发热的方法。
【背景技术】
[0002] 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其工作过程中会产生大量 的热量，对变压器产品来说，现有技术中最有效的就是壳体的散热设计，如专利公告号为 CN204270788U，提出的一种常见的变压器壳体，在箱体的外周固定有多道散热片，所有的散 热片之间平行设置。如专利公告号为CN203288385U，设计的一种变压器壳体的散热机构， 有分隔板，分隔板上端两侧安装有框架，分隔板下端两侧安装有垫脚，框架内盘绕有与框架 同一平面的散热油管，散热油管内灌注有导热油，散热油管下端穿出分隔板并水平盘绕在 分隔板下方形成闭合管路，分隔板上方的散热油管构成集热区并在外管壁上分布有导热鳍 片，分隔板下方的散热油管构成散热区并在一侧的垫脚上安装有风口朝向散热区的风扇。 再如专利公告号为CN201984927U针对已有方箱式变压器外壳的壳体在使用中存在的壳体 散热面积小，散热效果差进行的一种改进，特征是壳体为筒状壳体，散热片绕筒状壳体固定 在外面。
[0003] 而目前变压器外壳主要由钢板制成，发热主要原因是变压器内部交变磁场通过电 磁感应在外壳产生涡流，从而引起局部发热。解决这种局部发热的方法主要有两种，一是变 压器外壳使用非导磁材料，阻止交变磁场进入变压器外壳，从而产生的感应电动势小，涡流 很小，从而达到减小发热的目的；二是变压器内部加装磁屏蔽，把磁屏蔽固定在变压器内部 内壁，使漏磁屏蔽在变压器外壳内，目的是不使漏磁在变压器外壳中通过，避免涡流损耗而 发热。
[0004] 而对于现在使用的低压侧大电流变压器，因外壳低压侧没有采用非导磁材料，投 运后由于涡流损耗引起的低压套管下法兰及周边存在过热，导致低压套管在运行中爆裂现 象，由于这种大型装置整体更换不现实、内部漏磁屏蔽不可行，所以存在着进行局部有效处 理的方式方法，以满足技术需要。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决由于变压器外壳低压侧未采用非导磁材料，当低压侧通 过大电流时，因涡流损耗引起低压套管下法兰及低压侧升高座周边存在过热的问题，提供 一种工艺合理，操作简单，引导式具有明显降温效果的降低变压器外壳局部发热的方法。
[0006] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种降低变压器外 壳局部发热的方法，其特征是根据并联回路电流分流原理，电阻大的支路电流小，电阻小支 路电流大，在变压器外壳低压升高座中局部过热部位一周加装短路铜排形成回路，将涡流 引到电阻较小且不导磁的短路铜排上，且将铜排接地，从而降低涡流损耗，使变压器外壳过 热点温度得到降低。本技术方案利用并联回路电流分流原理，即电阻大小与支路电流大小 的关系，将大涡流分流到短路铜排上，并将铜排接地，而变压器外壳电阻较大，分配的涡流 就小，从而达到降低变压器外壳温度的要求。本方案在设置铜排、铜导线时，可以灵活进行 多种形式布置，针对不同型号的变压器设计散热效果最佳的结构，如导线与导线焊接，导线 与铜排（带）焊接，铜排基础与变压器低压侧升高座焊接等，铜排（带）与接地棒（极）连 接等，每种焊连接型式又可以根据实际情况采用不同的连接方式，如导线于导线采用对接、 十字交叉、平行连接、丁字连接等等，并且在短路铜排表面设置更具散热效果的措施，如翅 片等等。
[0007] 作为优选，所述的短路铜排均为可拆式结构。短路铜排可拆装，不影响变压器正常 检修。
[0008] 作为优选，所述的油箱顶部，先焊接铜排基础，然后采用螺栓连接方式将短路铜排 固定在铜排基础上。充分利用现有空间，集中进行涡流分流。
[0009] 作为优选，所述的油箱垂直面，采用接地铜线形式进行短路焊接。接地铜线采用粗 铜线，粗铜线一般直径大于5mm。在焊接空间较小部位采用粗铜线形式，并汇集在一起接地。
[0010] 作为优选，所述的在变压器外壳局部过热部位焊接短路铜排基础，所述的基础上 设有若干件连接螺栓。实现可拆装，方便变压器维护检修作业。
[0011] 本发明的有效效果是：有效地解决了变压器外壳涡流造成局部发热的问题，尤其 适用对没有采用非导磁材料或磁屏蔽效果不好的且已在运行中的变压器；施工方便，成本 低；可拆卸的短路铜排结构，不影响变压器的正常维护检修等作业。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的一种油箱顶部短路铜排焊接结构示意图。
[0013] 图2是本发明图1的局部放大结构示意图。
[0014] 图3是本发明图2的一种油箱垂直面粗铜线焊接结构示意图。
[0015] 图4是本发明图3的右视图。
[0016] 图5是本发明图4的A-A处剖视结构示意图。
[0017] 图中：1.低压升高座，2.变压器外壳，3.狭小空间，4.升高座内部接地座，5.追加 接地铜排;M、N、P、Q为铜排焊接部位，K、V为铜线布置点位。
【具体实施方式】
[0018] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0019] 本实施例一种降低变压器外壳局部发热的方法，参见图1，因受主变内部条件限 制，无法在变压器外壳2-侧的低压升高座1内加装磁屏蔽，低压升高座1自身也无法更 换。根据并联回路电流分流原理，电阻大的支路电流小，电阻小支路电流大，将涡流引到电 阻较小且不导磁的短路铜排上，从而降低涡流损耗，使变压器外壳过热点温度得到降低。
[0020] 具体地，在变压器外壳2 -侧的低压升高座1中局部过热部位沿其一周焊接短路 铜排的安装基础，基础上每间隔50mm设定位螺栓，按两排设置。然后在油箱顶部加装焊接 短路铜排以形成回路，如图2中的M、N、P、Q部位；在油箱垂直面焊接空间较小部位狭小空 间3,加装接地铜线即接地电缆，如图3、图4中的K、V部位；铜排宽度两边根据油箱位置情 况进行折边，并加工与基础上螺栓配合的安装排孔，铜排最后要具有良好的接地。加装接地 铜线时各股线相互平行排列。
[0021] 在低压升高座1内部采用以下方式：先加装升高座内部接地座4,然后进行追加接 地铜排5进行降低涡流，如图5所示。
[0022] 下面以具体使用数据情况加以效果说明（以一组主变作为测试对象）：
[0023] 表一是主变本体改造前测温，同时对主变低压升高座红外图像进行记录。
[0024] 表一：测量日期5. 11，天气晴，环境温度28°C，环境湿度70%
[0025]
[0026] 由表一和红外图像看出，改造前主变在高温满负荷运行状态下，其低压升高座温 度明显偏高。
[0027] 主变本体改造前后测温效果对比如表二所示。
[0028] 表二在当年6月至8月，对主变低压升高座进行红外测温记录，以验证主变低压侧 箱壳改造效果，数据分析对比如下所示：
[0029]
[0030] LlN丄UO丄丄Sb丄丄A I-* 仔/仔JM
[0031] 注：低压升高座（最高°C )在升高座中间相圆圈上部，低压升高座（点1°C )在升 高座左边圆圈上部，低压升高座（点2°C )在升高座左边圆圈上部。
[0032] 由此可得，在该主变改造前，其低压升高座温度明显偏高，经改造后，在相似条件 下，即负荷、环境温度、湿度相似情况下，低压升高座温度有明显降低，平均温度下降在15°C 以上，可见低压侧箱壳外焊接短路铜排后对降低XX号主变低压升高座温度效果非常显著。
[0033] 上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换 后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种降低变压器外壳局部发热的方法，其特征是根据并联回路电流分流原理，电阻 大的支路电流小，电阻小支路电流大，在变压器外壳低压升高座中局部过热部位一周加装 短路铜排形成回路，将涡流引到电阻较小且不导磁的短路铜排上，且将铜排接地，从而降低 涡流损耗，使变压器外壳过热点温度得到降低。2. 根据权利要求1所述的降低变压器外壳局部发热的方法，其特征在于所述的短路铜 排均为可拆式结构。3. 根据权利要求1或2所述的降低变压器外壳局部发热的方法，其特征在于油箱顶部， 先焊接铜排基础，然后采用螺栓连接方式将短路铜排固定在铜排基础上。4. 根据权利要求1或2所述的降低变压器外壳局部发热的方法，其特征在于油箱垂直 面，采用接地铜线形式进行短路焊接。5. 根据权利要求1或2所述的降低变压器外壳局部发热的方法，其特征是在变压器外 壳局部过热部位焊接短路铜排基础，所述的基础上设有若干件连接螺栓。
【专利摘要】本发明涉及一种降低变压器外壳局部发热的方法，为了解决由于变压器外壳低压侧未采用非导磁材料，当低压侧通过大电流时，因涡流损耗引起低压套管下法兰及低压侧升高座周边存在过热的问题，其特征是根据并联回路电流分流原理，电阻大的支路电流小，电阻小支路电流大，在变压器外壳低压升高座中局部过热部位一周加装短路铜排形成回路，将涡流引到电阻较小且不导磁的短路铜排上，且将铜排接地，从而降低涡流损耗，使变压器外壳过热点温度得到降低。散热效果好，施工方便，成本低，可拆卸的短路铜排结构，不影响变压器的正常维护检修等作业。
【IPC分类】H01F27/08, H01F27/14
【公开号】CN105118611
【申请号】CN201510407932
【发明人】郭为金, 姜卫海, 杨波, 叶友卫, 贾荣义, 张志忠, 王加强, 王东, 余贵良
【申请人】国家电网公司, 国网新源水电有限公司, 国网新源水电有限公司新安江水力发电厂
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月13日