CN116130216A - 一种油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油浸式变压器，涉及变电站技术领域。其中，变压器包括器芯、箱体、低压套管和高压套管；箱体外形为六边形，六边形的箱体包括交错设置的长侧壁和短侧壁，其一长侧壁的顶端设有第一安装座，其一短侧壁的底端设有第二安装座，并且设有第一安装座的长侧壁和设有第二安装座的短侧壁相对设置；器芯安装于箱体的内部；低压套管安装于第二安装座并和器芯电性连接；高压套管安装于第一安装座并和器芯电性连接。变压器能够在不改变损耗、温升等性能的同时，缩减整体结构的尺寸，方便用户安装使用。

Description

一种油浸式变压器

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，特别是涉及一种油浸式变压器。

背景技术

随着新能源产业的发展，与新能源汽车配套的各个设备，尤其是变电站，的需求也日益增加，变电站主要包括依次连接的高压柜、变压器、低压柜和充电堆，从而将外部高压电转换为供电动车充能的低压电，面对不同使用环境下复杂的安装情况，目前市面上出现了一种双层变电站，将变压器和低压柜设计为双层结构，从而实现变电站的小型化，方便变电站安装使用，而变压器作为变电站的主要部件，为满足配合小型的双层变电站使用，需要对变压器进一步设计创新，在此前提下，如何设计一种不改变损耗、温升等性能的同时，还能缩减尺寸的变压器，成为当下亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种油浸式变压器，能够在不改变变压器的损耗、温升等性能的前提下，减小变压器的尺寸。

根据本发明实施例的一种油浸式变压器，包括器芯、箱体、低压套管和高压套管；箱体外形为六边形，六边形的所述箱体包括交错设置的长侧壁和短侧壁，其一所述长侧壁的上部设有第一安装座，其一所述短侧壁的底端设有第二安装座，并且设有所述第一安装座的所述长侧壁和设有所述第二安装座的短侧壁相对设置；器芯安装于所述箱体的内部；低压套管安装于所述第二安装座并和所述器芯电性连接；高压套管安装于所述第一安装座并和所述器芯电性连接。

根据本发明实施例的一种油浸式变压器，至少具有如下有益效果：组装变电站时，用户将变压器安装到变电站上层的变压室中，再将变电站的高压柜和高压套管连接，将低压柜和低压套管连接，即可完成油浸式变压器在双层变电站中的安装，由于当前变压器基本都采用工艺简单、节能效果好的闭口三角型铁芯，而变压器的器芯主要由铁芯和线圈组成，并且器芯的高压出线和低压出线相对设置，因此，变压器的器芯的截面近似六边形，将变压器的箱体设置和为和器芯外形匹配的六边形，高压套管和低压套管分别设置在相对的长侧壁和短侧壁上，符合器芯的结构特性，充分利用箱体内部的安装空间，降低变压器油等材料成本，有效提高变压器的结构合理性；此外，将高压套管和低压套管设置在箱体的侧壁上，可以有效降低箱体的高度，并且由于变压器安装于低压柜的上方，将低压套管设置在短侧壁的底端，可以减少低压套管和低压柜的距离，进而节省变电站的连接铜排材料、降低变电站安装成本，高压套管设置在长侧壁的的上部，在保证高压套管和变压室底面的绝缘距离的同时，也方便高压套管和高度较高的高压柜的接线，由于本申请主要对变压器外部的箱体结构进行改进，保留内部进行变压作业的器芯的主推结构，因此，变压器能够在不改变损耗、温升等性能的同时，缩减整体结构的尺寸，方便用户安装使用。

根据本发明的一些实施例，所述箱体设有空气层，所述空气层位于所述器芯的上方。

根据本发明的一些实施例，所述第一安装座设有安装斜面，所述安装斜面背离所述箱体的一端朝下倾斜，所述高压套管安装于所述安装斜面。

根据本发明的一些实施例，所述箱体连接有第一散热件和两个第二散热件，所述第一散热件位于所述第一安装座的下方，两个所述第二散热件对称设置于所述第一散热件和所述第二安装座之间，所述第一散热件、两个所述第二散热件和所述第二安装座沿所述箱体的周向间隔设置。

根据本发明的一些实施例，所述第二散热件包括多个第一波纹片和连接板，多个所述第一波纹片均与所述连接板连接，所述连接板设有弯折部，所述弯折部将所述连接板分为长边段和短边段，所述长边段和所述长侧壁连接，所述短边段和所述短侧壁连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一散热件包括多个第二波纹片，多个所述第二波纹片沿水平方向间隔设置，沿竖直方向，所述第二波纹片的高度低于所述第一波纹片的高度。

根据本发明的一些实施例，所述箱体设有油位计，所述油位计位于所述第二散热件的上方并位于所述第一安装座的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述第二安装座设有手孔，所述手孔位于所述低压套管上方并倾斜设置，所述手孔背离所述箱体的一端朝下倾斜。

根据本发明的一些实施例，所述第二安装座连接有盖板，所述盖板用于关闭所述手孔。

根据本发明的一些实施例，所述箱体设有和所述器芯电性连接的分接开关，所述分接开关和所述第二安装座位于同一所述短侧壁上，并且所述分接开关位于所述第二安装座上方。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1是本发明一种实施例的油浸式变压器的结构示意图；

图2是本发明一种实施例的油浸式变压器的正视图；

图3是本发明一种实施例的油浸式变压器的侧视图；

图4是本发明一种实施例的第二散热件的结构示意图。

附图标记：箱体100；手孔101；长侧壁110；短侧壁120；分接开关121；第一安装座130；安装斜面131；第二安装座140；空气层150；油位计160；盖板170；底座180；箱盖190；低压套管200；高压套管300；第一散热件400；第二波纹片410；第二散热件500；储液腔501；第一波纹片510；连接板520；弯折部521；长边段522；短边段523。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1所示，本发明一种实施例的一种油浸式变压器，包括器芯(图中未示出)、箱体100、低压套管200和高压套管300；器芯主要由三角形闭口铁芯和围绕铁芯设置的线圈组成，该器芯具有工艺简单、节能效果高等优点，箱体100外形为和器芯外形匹配的六边形，六边形的箱体100包括三个长侧壁110和三个短侧壁120，长侧壁110和短侧壁120交错设置并围绕形成容纳腔图中未示出)，箱体100还包括底座180和箱盖190，底座180和箱盖190分别位于容纳腔的两侧以封闭容纳腔；器芯安装于箱体100的容纳腔中，并且在容纳腔中还容纳有变压器油，器芯浸没在变压器油中；其一长侧壁110的顶端设有第一安装座130，器芯的高压出线引出第一安装座130中，其一短侧壁120的底端设有第二安装座140，器芯的低压出线引出第二安装座140中，并且设有第一安装座130的长侧壁110和设有第二安装座140的短侧壁120相对设置；低压套管200安装于第二安装座140并和器芯的高压出线连接；高压套管300安装于第一安装座130并和器芯的低压出线连接。

可以理解的是，组装变电站时，用户将变压器安装到变电站上层的变压室中，再将变电站的高压柜和高压套管300连接，将低压柜和低压套管200连接，即可完成油浸式变压器在双层变电站中的安装，由于当前变压器基本都采用工艺简单、节能效果好的闭口三角型铁芯，而变压器的器芯主要由铁芯和线圈组成，并且器芯的高压出线和低压出线相对设置，因此，变压器的器芯的截面近似六边形，将变压器的箱体100设置和为和器芯外形匹配的六边形，高压套管300和低压套管200分别设置在相对的长侧壁110和短侧壁120上，符合器芯的结构特性，充分利用箱体100内部的安装空间，降低变压器油等材料成本，有效提高变压器的结构合理性；此外，将高压套管300和低压套管200设置在箱体100的侧壁上，取消传统的在油箱顶部设置高压套管300和低压套管200的结构，可以有效降低箱体100的高度，由于安装在同一变压器的高压套管300的体积尺寸通常大于低压套管200的体积尺寸，需要将高压套管300安装到变压器中安装空间较大的长侧壁110上，将低压套管200安装到变压器中安装空间较小的短侧壁120上，并且由于变压器安装于低压柜的上方，将低压套管200设置在短侧壁120的底端，可以减少低压套管200和低压柜的距离，进而节省变电站的连接铜排材料、降低变电站安装成本，高压套管300设置在长侧壁110的上部，在保证高压套管300和变压室底面的绝缘距离的同时，也方便高压套管300和高度较高的高压柜的接线，由于本申请主要对变压器外部的箱体100结构进行改进，保留内部进行变压作业的器芯的主推结构，因此，变压器能够在不改变损耗、温升等性能，或者满足国家标准的前提下，轻微影响的损耗、温升等性能的同时，缩减整体结构的尺寸，方便用户安装使用。

进一步地，箱体100设有和器芯电性连接的分接开关121，分接开关121和第二安装座140位于同一短侧壁120上，并且分接开关121位于第二安装座140上方。分接开关121通过与不同的变压器绕组抽头连接来改变变压器高低压绕组的匝数比,进而调节变压器输出电压，变压器安装完成后，通常以变压中第二安装座140所在的一侧为前侧，即第二安装座140设置在双层变电站的前侧，将分接开关121和第二安装座140设置在同一短侧壁120上，充分利用第二安装座140上方的安装空间，方便用户直接使用分接开关121，快速调整变压器的输出电压，在进一步提高变压器结构合理性的同时，提高用户的使用体验度。

参照图1和图2，可以理解的是，箱体100设有空气层150，空气层150是箱体100内部容纳腔的一部分，空气层150位于器芯的上方，具体的，当器芯安装于容纳腔并浸没在变压器油中时，变压器油的油位面和容纳腔的顶面之间存在一空腔，该空腔即为空气层150。通过设置空气层150，油浸式变压器无需储油柜也可以应对工作过程中变压器油热胀冷缩的体积变化情况，也无需在变压器顶端安装传统的管式油位计160以检测油位高度，变压器无需储油柜也能正常工作，进一步降低变压器的高度，缩减变压器的体积。

进一步的，箱体100设有油位计160，油位计160选择通过浮球检测油位高度的指针式油位计160，油位计160位于第二散热件500的上方并位于第一安装座130的一侧，即油位计160安装在和设置第一安装座130的长侧壁110相邻的短侧壁120上。在取消设置在变压器顶端的管式油位计160的同时，为了不影响变压器的整体高度并检测油位高度，需要在变压器的侧壁再设置一个油位计160，该油位计160为带浮球(图中未示出)的指针式油位计160，浮球可以跟随变压器油油位面的升降而同步移动，进而检测变压器油的油位高度，将油位计160设置在第二散热件500的上方并位于第一安装座130的一侧，当变压器安装到双层变电站的上层后，油位计160和用户的实现大致平行，方便用户检视油位，进一步提高用户的使用体验度。需要说明的是，双层变电站安装变压器的变压室通常为前后双开门设计，因此，虽然油位计160位于第一安装座130的一侧，即油位计160相对安装于变压器的后侧，用户也可以打开变压室的后门从而观察油位计160。

参照图1和图3，可以理解的是，第一安装座130设有安装斜面131，安装斜面131背离箱体100的一端朝下倾斜，高压套管300安装于安装斜面131。由于高压套管300本身的长度较长，将高压套管300安装在箱体100的长侧壁110的上部时，高压套管300竖直设置，还会小幅度增加变压器的高度，高压套管300水平设置，会增加变压器的宽度，通过设置安装斜面131，使高压套管300倾斜安装于第一安装座130，在保证高压套管300和变压室底面合格的绝缘距离的同时，减量减小高压套管300对变压器宽度和高度的影响，进一步提高变压器的结构合理性，同时，安装座倾斜的安装斜面131还可以对油箱内油位变化起到缓冲调节作用，提高变压器的作业稳定性。

进一步的，第二安装座140设有手孔101，手孔101位于低压套管200上方并倾斜设置，手孔101背离箱体100的一端朝下倾斜。手孔101是供专业电工查看、操作或维护器芯低压出线的镂空结构，手孔101设置在第二安装座140时，如果手孔101水平设置，手孔101和用户的视线区域交集较小，不方便用户通过手孔101观察第二安装座140内部的出线结构，如果手孔101竖直设置，手孔101和第二安装座140内部的出线结构存在较大夹角，工人需要屈肘穿过手孔101才能操作或维护出线结构，增加变压器的调试难度，将手孔101倾斜设置，可以在方便用户查看压座内部的出线结构的同时，方便工人手部穿过手孔101操作或维护出线结构，降低变压器的调试难度，降低变压器后期的维护成本，进一步提高用户的使用体验度。

再进一步的，第二安装座140连接有盖板170，盖板170用于关闭手孔101。盖板170和第二安装座140通过盖板170外沿的法兰结构螺栓连接，通过设置盖板170关闭第二安装座140上的手孔101，避免非专业人士接触手孔101内的电气元件，同时避免外界的砂石杂质、飞虫蚂蚁等进入手孔101，在进一步提高变压器使用安全性的同时，延长第二安装座140的使用寿命。

参照图1至图3，可以理解的是，箱体100连接有第一散热件400和两个第二散热件500，第一散热件400位于第一安装座130的下方，两个第二散热件500对称设置于第一散热件400和第二安装座140之间，具体的，由于第一散热件400和第二安装座140分别安装在相对的长侧壁110和短侧壁120上，第一散热件400和第二安装座140之间是对称设置的另两个长侧壁110和另两个短侧壁120，位于第一散热件400和第二安装座140同一侧的长侧壁110和短侧壁120固定连接并均与其中一个第二散热件500连接，第一散热件400、两个第二散热件500和第二安装座140沿箱体100的周向间隔设置。由于变压器前侧的短侧壁120已将上下设置了分接开关121和第二安装座140，并且短侧壁120本身能提供的安装面积就较小，因此，变压器前侧的短侧壁120通常不会再安装其他部件，而变压器四周的其他三个长侧壁110和两个短侧壁120还可以提供大量的安装空间(设置第一安装座130的长侧壁110，由于第一安装座130设置在上部，且长侧壁110本身能提供的安装面积较大，因此，第一安装座130下方还保留有较大安装面积)，通过设置第一散热件400和第二散热件500，第一散热件400、两个第二散热件500和第二安装座140沿箱体100的周向间隔设置，充分利用变压器四周的安装空间，大幅度提高变压器的散热效率，延长变压器的使用寿命。

参照图4，可以理解的是，第二散热件500包括多个第一波纹片510和连接板520，多个第一波纹片510均和连接板520连接，第一波纹片510内部设有储液腔501，储液腔501贯通连接板520并和箱体100的容纳腔连通，从而存储部分容纳腔中的变压器油，连接板520设有弯折部521，弯折部521将连接板520分为长边段522和短边段523，长边段522和长侧壁110连接，短边段523和短侧壁120连接。通过设置第一波纹片510，容纳腔内的高温变压器油从储液腔501上方进入储液腔501，第一波纹片510通过热交换将油温热传导到空气中，实现降温，降温后的变压器油从储液腔501下方回到容纳腔中，储液腔501补充新的高温变压器油，实现变压器油的循环对流，起到降低变压器运行温度的作用，由于第二散热件500同时安装在第二安装座140和第一散热件400之间相邻的短侧壁120和长侧壁110上，通过设置多个分别安装于长侧壁110和短侧壁120的第一波纹片510，可以大幅度增加第一波纹片510的散热面积，进一步提高第二散热件500的散热效率，第二散热件500通过连接板520和箱体100连接，具体的，连接板520通过焊接等方式和箱体100密封连接并成为箱体100侧壁的一部分，从而保证箱体100的密封性，通过设置弯折部521，将连接板520弯折并分为长边段522和短边段523，使第二散热件500的外形和六边形箱体100的外形匹配，可以方便用户安装第二散热件500，从而降低变压器的生产成本。

需要补充的是，由于第一波纹片510是先设置在连接板520上再与箱体100连接的，在安装第二散热件500前，生产厂家可以增加第一波纹片510数量，从而减小第一波纹片510宽度，减小变压器整体长度和/或宽度，进一步缩减变压器的体积。

进一步地，第一散热件400也设置为与第二散热件500类似的结构，从而提高变压器整体结构的一致性，第一散热件400包括多个沿水平方向间隔设置的第二波纹片410，只是第二波纹片410的连接板无需弯折，直接和设置第一安装座130的长侧壁110焊接即可，第二波纹片410的具体结构和效果参照前文关于第一波纹片510的描述即可，在此不再赘述，沿竖直方向，第二波纹片410的高度低于第一波纹片510的高度。将第二波纹片410的高度设置低于第一波纹片510的高度，第二波纹片410相对第一波纹片510减少的部分可以避让第一散热件400，进而可以避免在安装使用变压器时，第一散热件400和第一安装座130之间出现干涉，影响变压器的正常使用或影响第一散热件400和第一安装座130的安装稳定性，进一步提高变压器的结构合理性，同时，由于第一波纹片510不需要避让第一安装座130等大尺寸部件，第一波纹片510的高度可以设置高于第二波纹片410，进一步扩大第一波纹片510的散热面积，充分利用长侧壁110和短侧壁120的安装面积，进一步提高变压器的散热效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种油浸式变压器，其特征在于，包括：

箱体，外形为六边形，六边形的所述箱体包括交错设置的长侧壁和短侧壁，其一所述长侧壁的上部设有第一安装座，其一所述短侧壁的底端设有第二安装座，并且设有所述第一安装座的所述长侧壁和设有所述第二安装座的短侧壁相对设置；

器芯，安装于所述箱体的内部；

低压套管，安装于所述第二安装座并和所述器芯电性连接；

高压套管，安装于所述第一安装座并和所述器芯电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述箱体设有空气层，所述空气层位于所述器芯的上方。

3.根据权利要求1或2所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述第一安装座设有安装斜面，所述安装斜面背离所述箱体的一端朝下倾斜，所述高压套管安装于所述安装斜面。

4.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述箱体连接有第一散热件和两个第二散热件，所述第一散热件位于所述第一安装座的下方，两个所述第二散热件对称设置于所述第一散热件和所述第二安装座之间，所述第一散热件、两个所述第二散热件和所述第二安装座沿所述箱体的周向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述第二散热件包括多个第一波纹片和连接板，多个所述第一波纹片均与所述连接板连接，所述连接板设有弯折部，所述弯折部将所述连接板分为长边段和短边段，所述长边段和所述长侧壁连接，所述短边段和所述短侧壁连接。

6.根据权利要求5所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述第一散热件包括多个第二波纹片，多个所述第二波纹片沿水平方向间隔设置，沿竖直方向，所述第二波纹片的高度低于所述第一波纹片的高度。

7.根据权利要求4或5所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述箱体设有油位计，所述油位计位于所述第二散热件的上方并位于所述第一安装座的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述第二安装座设有手孔，所述手孔位于所述低压套管上方并倾斜设置，所述手孔背离所述箱体的一端朝下倾斜。

9.根据权利要求8所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述第二安装座连接有盖板，所述盖板用于关闭所述手孔。

10.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器，其特征在于，所述箱体设有和所述器芯电性连接的分接开关，所述分接开关和所述第二安装座位于同一所述短侧壁上，并且所述分接开关位于所述第二安装座上方。

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