一种容积可调的风力发电全密封组合式变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及组合式变压器技术，特别是涉及一种容积可调的风力发电全密封组合式变压器。
【背景技术】
[0002]风力发电组合式变压器运行在气候条件频繁波动的户外，为了降低绝缘油吸潮风险减少维护工作量，一般采用全密封结构。传统的全密封组合式变压器，采用波纹散热器或弹性片式散热器，运行中绝缘油的体积随着温度变化而变化，假设的理想状况是:温度上升时，油体积膨胀，油箱随着膨胀；温度下降时，油体积缩小，油箱随着收缩。但是，风力发电全密封组合式变压器在实际运行中，既受到一年四季环境温度变化的影响，也受到变压器本体负载变化造成的温度变化影响，绝缘油体积随着温度变化不可避免地发生相应的变化。油箱和绝缘油之间的膨胀收缩并不能完全同步，具体表现为:绝缘油膨胀量大，油箱膨胀量小，油箱中压力增大超出了产品承受能力，出现渗油甚至漏油现象；另外一种情况是绝缘油收缩后，油箱不能完全回缩，导致油面下降，使得装设在箱体上部的电气机构脱离了绝缘油的保护，严重时会危及变压器安全运行，酿成安全事故。
[0003]以一台传统的风力发电全密封组合式变压器S11-M-1600/38.5为例，油箱体积为1705L，油体积1272L，充装25号变压器油，油膨胀系数为0.0007/°C，夏天户外环境温度为40°C，冬天户外环境温度为-20°C，在同等负载条件下，从冬到夏，油体积膨胀53.5L，要求油箱体积也膨胀53.5L，否则油箱中压力就会增大，引发渗油甚至漏油。从夏到冬，上述情况则刚好相反。
[0004]GB/T 6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》中记载了一种可解决上述问题的技术，即在油箱顶部设置一段气体间隙，利用气体体积变化来弥补油体积变化。但是这种技术将气体引入油箱内，影响了对油中气体的有效监测，特别是对需要装设气体继电器保护的变压器而言，影响更为显著。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种可以灵活弥补油体积变化而又不妨碍气体监测的容积可调的风力发电全密封组合式式变压器。
[0006]本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现:一种容积可调的风力发电全密封组合式变压器，包括密闭箱体、充装在箱体内的绝缘油、浸没在绝缘油中的铁心和绕于铁心上的绕组，其特征在于:所述变压器还包括设于箱体内的容积调节器，所述容积调节器包括至少两个气囊，各气囊的体积依次减小且较小的气囊依次内置于较大的气囊中，各气囊具有独立的气嘴以供分别向各气囊中充放气，以便在箱体内的绝缘油体积增大或者减小时，所述容积调节器的体积随之减小或者增大，而为绝缘油体积增大留出空间或者增加对箱体内空间的占用。
[0007]本实用新型的工作原理是:当绝缘油的体积增大时，箱体内压力增大，容积调节器受压，体积减小，减少对箱体内空间的占用，为绝缘油体积增大留出空间；当绝缘油的体积减小时，箱体内压力减小，容积调节器体积增大，增加对箱体内空间的占用，以避免箱体内油面下降。另外，本实用新型采用多层气囊结构，可以降低内气囊中气体的受热效率，提高了变压器的体积补偿能力。
[0008]作为本实用新型的一种实施方式，所述气囊为两个，即为外气囊和内气囊，所述内气囊置于外气囊中，充入外气囊的气体和充入内气囊的气体的体积比是1:9?2:8。
[0009]作为本实用新型的另一种实施方式，所述气囊为三个，即为内气囊、中间气囊和外气囊，所述外气囊外套于中间气囊上，而所述中间气囊则外套在内气囊上，充入外气囊和充入中间气囊的气体总和与充入外气囊的气体的体积比是1:9?2:8，其中，充入外气囊的气体和充入中间气囊的气体的体积比是1:1。
[0010]本实用新型各气囊的气嘴共同设置在一柱体中，在该柱体内设有至少两个输气孔道，每个输气孔道通过各气嘴对应连通一个气囊，所述柱体穿过的箱体且穿过部位做密封处理，在柱体的伸出端上设有接头，接头内设有与各孔道相通的充气口，在所述充气口上安装有开关阀外接气源。
[0011]作为本实用新型的一种改进，所述风力发电全密封组合式变压器还包括气体继电器，所述气体继电器安装在箱体盖的上表面上，所述容积调节器安装在箱体侧壁或者箱体盖上。对于安装了气体继电器保护的变压器而言，由于本实用新型的容积调节器不会妨碍对气体的有效监测，因此尤其适用于装设气体继电器保护的变压器，技术效果尤为明显。
[0012]本实用新型所述风力发电全密封组合式变压器还包括气囊护网，所述气囊护网固定在箱体内，所述气囊护网罩括住所述容积调节器。
[0013]本实用新型充入各气囊的气体优选为氮气、惰性气体、干燥的空气等不易发生危险的气体，其它气体也可适用。
[0014]本实用新型所述容积调节器的各囊体采用耐油橡胶制成。耐油橡胶具体为有丁晴橡胶，氯丁橡胶，氯化聚乙烯橡胶，氯磺化聚乙烯橡胶或齒化丁基橡胶等。
[0015]本实用新型所述风力发电全密封组合式变压器还包括设置在所述箱体侧壁外表面上的散热器，所述散热器采用波纹散热器或弹性片式散热器。
[0016]本实用新型所述容积调节器为一个以上，均安装于箱体的顶盖或侧壁上，或者分别安装于箱体的顶盖和侧壁上。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果:
[0018](I)在绝缘油的体积增大时，本实用新型的容积调节器的体积减小，可减少对箱体内空间的占用，为绝缘油体积增大留出空间，而在绝缘油的体积减小时，本实用新型的容积调节器的体积增大，增加对箱体内空间的占用，以避免箱体内油面下降，可克服传统的全密封组合式变压器油箱体积膨胀收缩不能完全弥补绝缘油体积变化的不足。
[0019]⑵本实用新型采用多层气囊结构，可以降低内气囊中气体的受热效率，有效提高了变压器的体积补偿灵敏度，提高了产品可靠性。
[0020]⑶本实用新型特别是针对安装了气体继电器保护的变压器而言，由于容积调节器不会妨碍对气体的有效监测，因此尤其适用于装设了气体继电器保护的变压器，技术效果尤为明显。
[0021]⑷本实用新型实用性强、可大大减少维护工作，降低绝缘油泄露风险，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0023]图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0024]图2是本实用新型器身装配示意图；
[0025]图3是本实用新型铁芯装配不意图；
[0026]图4是本实用新型容积调节器的装配示意图；
[0027]图5是本实用新型容积调节器的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]如图1?5所示，是本实用新型一种容积可调的风力发电全密封组合式变压器，包括密闭箱体1、充装在箱体I内的绝缘油2、浸没在绝缘油2中的铁心3和绕于铁心3上的绕组4、容积调节器5、气囊护网9、安装在箱体盖11上表面上的气体继电器6、设置在箱体I侧壁外表面上的散热器7、熔断器和负荷开关等，散热器7采用波纹散热器，在其它实施例中，散热器也可以采用弹性片式散热器等，铁心3由铁轭31、铁心柱32组成。容积调节器5安装在箱体盖上，也可以安装在箱体侧壁上，容积调节器5为一个以上，每个容积调节器5均包括至少两个可充气的气囊，充入各气囊的气体优选为氮气、惰性气体、干燥的空气等不易发生危险的气体，各囊体采用耐油橡胶制成。各气囊的体积依次减小且较小的气囊依次内置于较大的气囊中，各气囊具有独立的气嘴以供分别向各气囊中充放气，以便在箱体内的绝缘油体积增大或者减小时，所述容积调节器的体积随之减小或者增大，而为绝缘油体积增大留出空间或者增加对箱体内空间的占用。
[0030]在本实施例中，气囊为两个，即为外气囊51和内气囊52，内气囊52置于外气囊51中，充入外气囊51的气体和充入内气囊52的气体的体积比是1:9。采用两层橡胶气囊结构，可以降低气体的受热效率，提高橡胶气囊的体积补偿能力。
[0031]本实用新型的原理如下:
[0032]根据理想气体状态方程P1XV1/T1 = P2XV2/T2，可以得出前后两种温度状态下的体积关系V2 = (P1XT2)/(P2XT1) XV1，T为热力学温度。假设在户外环境温度_20°C下启动变压器，压强值为0.1MPa，在户外环境温度40°C时绝缘油温升达到55K温升限值(对应的绝缘油温度为95°C )，根据GB/T 6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》所记载，油箱内部充有气体的密封式变压器应承受76kPa的试验压力，此时变压器箱体内压强值为0.176MPa。采用一层橡胶气囊结构时，绝缘油的热量通过橡胶气囊直接传递到橡胶气囊内的气体，气体温度从-20°C上升至接近95°C，假设为85°C，从上述公式可以得出V2 =0.804V