一种带有散热装置的变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于变压器的散热技术领域，具体涉及一种带有散热装置的变压器，并适用于油浸式变压器。
【背景技术】
[0002]电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一，随着电负荷的增加，变压器的容量越来越大，变压器因耗损产生的热量的问题也就越发突出，因此变压器的散热问题引起人们越来越多的关注。
[0003]传统变压器的散热装置采用的片式散热器，一般通过增大散热面积、提高变压器油的循环效率等方式来提高变压器的散热效率，片式散热器存在占地体积大、需充油、同时散热片热导率不高等问题。如果想要从根本上提高变压器的散热效率，就需要对目前使用的变压器油箱结构进行强化换热改造。
[0004]凡是涉及本发明的优点的，代理人都将其放在有益效果中。根据试验数据表明，热管是相同几何尺寸铜管散热效率的20倍以上。同时热管将大量热量通过其很小的截面积远距离地传输而无需外加动力，其导热系数比优良导热体银、铜的导热系数高103— 104倍。热管具有传输温差小、适用范围广、温度可控等众多优良特性，在强化传热方面得到广泛应用。同时热管具有结构简单、制造方便、成本低廉、寿命较长等优点。
[0005]热管是相同几何尺寸的铜管的散热效率的20倍以上，同时热管在无需外加动力条件下，通过很小的截面传输远距离的热量。热管具有适用范围广、温度可控等众多优良特性，在强化传热方面得到了广泛的应用。同时，热管具有结构简单、制造方便、成本低廉、使用可靠性高、使用寿命长等优点。
[0006]在现有技术中，虽有过对热管利用的简单阐述，但在相关技术的实际运用过程中，对热管在结构及位置的选择均十分模糊，无法让本领域技术人员从中获得实质性的启发，这就使得在本领域的相关应用上存在空白。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了解决现有变压器散热技术上存在的问题，提供了一种带有散热装置的变压器，技术方案如下:
[0008]一种带有散热装置的变压器，包括油浸式变压器本体和安装在其上方的散热装置，所述散热装置由多个重力热管组成，所述重力热管采用均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上，且重力热管的冷却段裸露在空气中，加热段处于变压器箱体内，使加热段完全处于变压器油中。
[0009]所述重力热管的壳体为不锈钢，壳体外表面喷砂处理；所述重力热管的冷却段采取过盈配合的方式缠绕肋片。
[0010]所述肋片高度为20mm，间距为5mm。
[0011]所述重力热管为二十四个，采用沿油浸式变压器箱体盖宽度方向均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上。
[0012]所述重力热管的冷却段和绝热段之间加工有外螺纹，与油浸式变压器的箱体盖采用螺纹连接，所述油浸式变压器的箱体盖内部通过密封件密封。
[0013]本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0014]本发明利用重力热管对油浸式变压器进行散热，同时热管壳体进行喷砂处理，并且在冷却段上机械缠绕肋片强化换热，且重力热管采用均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上，换热效率是普通片式散热器30倍左右。利用重力热管减少占地空间，换热强度更高，可靠性更好。
【附图说明】
[0015]图1为本发明结构示意图；
[0016]图2a为重力热管为矩形排列的示意图；
[0017]图2b为重力热管为错位排列的示意图；
[0018]图3为油箱内测点温度变化图。
[0019]图中:
[0020]1-重力热管，2-密封件，3-变压器油箱，4-线圈和铁芯；
[0021]H-变压器油箱的高度，L-变压器油箱的长度，W-变压器油箱的宽度；
[0022]a-重力热管之间水平距离，b-重力热管之间竖直距离，c-重力热管之间竖直错位距离。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进行具体说明。
[0024]如图1所示，本发明公开了一种带有散热装置的变压器，包括油浸式变压器本体和安装在其上方的散热装置，所述油浸式变压器本体包括变压器油箱3、线圈和铁圈4。
[0025]如图2b所示，本实施例中选用的油浸式变压器型号为630kVA的S9-200/10，变压器油箱的尺寸为高度Η为1530mm，宽度W为870mm，长度L为1510mm，变压器铁芯与变压器油箱3之间的距离为80mm — 120mm。所述散热装置由二十四个重力热管1组成，所述重力热管采用均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上，且重力热管的冷却段裸露在空气中，加热段处于变压器箱体内，使加热段完全处于变压器油中，均匀错位排列的重力热管1在油浸式变压器的箱体盖的长度L方向上间距，即重力热管之间水平距离a为188.75mm，宽度W方向上间距，即重力热管之间竖直距离b为174mm，重力热管之间竖直错位距离c为87mm0
[0026]如图2b所示，油箱盖上相邻的两列重力热管1错位排列，主要增强流经热管冷却段的空气扰动，促使层流和紊流的混合，增加换热强度。
[0027]所述重力热管1的壳体为不锈钢，壳体外表面喷砂处理，起到强化传热的作用，热管中充入工质为乙醇，热管腔体内保持真空。所述重力热管的冷却段采取过盈配合的方式缠绕肋片，采取过盈配合保证肋片与热管的接触紧密性。所述肋片高度为20mm，间距为5mm ο
[0028]重力热管中的乙醇在下端加热段被加热后，迅速蒸发向上流动，到达冷却段时被冷却成液体，在重力作用下乙醇沿壁面向下流回加热段，形成自动循环且高速往复不止。将变压器内热量不断向外快速扩散。
[0029]所述重力热管为二十四个，采用均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上，
[0030]所述重力热管的冷却段和绝热段之间加工有外螺纹，与油浸式变压器的箱体盖采用螺纹连接，这样可以使热管元件方便拆卸，便于维修和更换。并在油箱盖的内部用密封件密封，防止渗漏油。为了更好的说明本发明技术方案在技术效果上的显著进步，下面以S9-200//10型油浸式电力变压器为例进行验证，实验当天环境温度为30°C，单根热管的散热功率为25.4W，布置二十四根热管，加热功率500W，实验过程中，仅需测量温度最高部位，只要最高温度不超过国家标准值即可。如图2a、图2b和图3所示，与采取矩形排列方式相比，采取错位排列方式散热装置对应的变压器油箱内最高温度显著降低，变压器油内温度场恒定后，有热管时温度比无热管时的温度降低约40°C，采取错位排列方式比矩形排列方式的最高温度降低约7°C。
【主权项】
1.一种带有散热装置的变压器，包括油浸式变压器本体和安装在其上方的散热装置，其特征在于:所述散热装置由多个重力热管组成，所述重力热管采用相邻错位排列的方式均匀分布并固定在油浸式变压器的箱体盖上，且重力热管的冷却段裸露在空气中，加热段处于变压器箱体内，使加热段完全处于变压器油中。2.如权利要求1所述一种带有散热装置的变压器，其特征在于:所述重力热管的壳体为不锈钢，壳体外表面喷砂处理；所述重力热管的冷却段采取过盈配合的方式缠绕肋片。3.如权利要求2所述一种带有散热装置的变压器，其特征在于:所述肋片高度为20_，间距为5mm。4.如权利要求1所述一种带有散热装置的变压器，其特征在于:所述重力热管为二十四个，采用沿油浸式变压器箱体盖宽度方向均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上。5.如权利要求1所述一种带有散热装置的变压器，其特征在于:所述重力热管的冷却段和绝热段之间加工有外螺纹，与油浸式变压器的箱体盖采用螺纹连接，所述油浸式变压器的箱体盖内部通过密封件密封。
【专利摘要】本发明公开了一种带有散热装置的变压器，包括油浸式变压器本体和安装在其上方的散热装置，所述散热装置由多个重力热管组成，所述重力热管采用均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上，且重力热管的冷却段裸露在空气中，加热段处于变压器箱体内，使加热段完全处于变压器油中。本发明利用重力热管对油浸式变压器进行散热，同时热管壳体进行喷砂处理，并且在冷却段上机械缠绕肋片强化换热，且重力热管采用均匀错位排列的方式分布于油浸式变压器的箱体盖上，换热效率是普通片式散热器30倍左右。利用重力热管减少占地空间，换热强度更高，可靠性更好。
【IPC分类】H01F27/08
【公开号】CN105261451
【申请号】CN201510745672
【发明人】刘研, 石红蕾, 邵元征, 金英爱
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月5日