[发明专利]双斜肩式变压器片式散热器单元盒

说明书

技术领域

本发明属于变压器散热器领域。

背景技术

国内使用的变压器片式散热器主要依据“JB5347-1999变压器用片式散热器”标准要求生产，单片外形如图1所示，片扇高度、片扇宽度要符合标准要求。以下简称普通型变压器片式散热器单元盒。

随着科技进步和国民经济飞速发展，人们在生活生产当中对能源的需求逐渐增加，尤其是对电能的需求日益剧增，因此电力系统逐步向大容量、大电网、特高压方向发展。变压器是电力系统中重要的电气设备之一，其可将高电压和大电流转变成另一种（或几种）同频率的不同电压和电流。当变压器运行时，由于电阻和磁阻的存在，铁心、线圈和钢结构均要产生损耗，此损耗变为热能，造成变压器发热和温度上升。随着变压器容量的提高，变压器过热的问题亦越来越突出。变压器温度过高不仅致使输电损耗加大，而且造成变压器绝缘材料的绝缘电阻下降，加速绝缘材料老化，引发局部放电，导致输出容量大大地低于额定容量，降低变压器的效率，缩短变压器的使用寿命。由于变压器的安全运行直接影响到整个电力系统的安全可靠性，因此随着输电距离和输送容量的加大，以及变压器数量的增多，电力系统要求变压器不仅性能好、技术指标和经济指标先进，而且还要保证变压器运行安全、可靠。由此可见，变压器的冷却问题对保证电力系统的安全运行非常重要。现今变压器的冷却主要使用片式散热器，其要受到变压器周围空间限制，因此如何提高其散热能力，加快变压器的冷却速度和效率，延长变压器的使用寿命是工程中急需解决的问题。

近些年，国内外研究人员主要围绕变压器内部及变压器的冷却系统开展热特性分析。

在国内，60年代末至90年代初，水冷却器较为广泛地应用于国内的变压器行业。当时的水冷却器采用了涨管技术结合铜管与管座，但是由于机械制造技术水平不高，给变压器安全运行带来了一定影响。在电力部门的运行过程中发生了冷却器冻坏、差压继电器弹性膜漏水、冷却器水管渗漏等各种棘手的问题。经过机械制造部门和电力运行部门的共同努力，这些问题逐一得到解决，运行也逐步稳定。但是困扰工业界的水冷却器中水漏入油的问题极难彻底解决。 

90年代初，用风冷却方式代替水冷却方式的改造在不少变压器上得以实施。这一改造收到了安全可靠、维护工作量小的效果。改造的实施要考虑到相应的变压器容量，油泵的扬程和流量以及是否有较好的通风环境。我国早期生产的风冷却器单台容量为 80kW、100kW、120kW , 单台冷却容量较小。其中120kW的散热器采用四台风扇提供空气动力，机械容易损坏，维护量较大。特别是采用多回路结构时，油泵的扬程高、流速快。油流静电在高速流动中很容易产生，对大型高压变压器安全稳定运行非常不利。而且这种冷却器油的接合面多，油压高，容易产生渗漏油。 

目前，电力系统内除部分水电厂和通风满足不了要求的变压器仍采用水冷却外,大量变压器已多采用风冷却方式。这是由于在引进了国外一些先进的制造技术以后，我国变压器制造业在散热器的研制方面取得了很大进步，散热器制造已有了很大的变化，有些新式散热器的性能达到了比较先进的水平。例如沈阳变压器厂生产的钢铝材料复合水管风冷散热器, 单台容量可达315kW；湖南资兴东电机厂生产的具有防砂性能的YSSB 系列水冷却器单台最大容量可达500kW，与西门子等国外生产商的同等级散热器性能相当。

在国外，90 年代以来，世界上工业发达国家如德国、日本等已能生产出电压等级1100kV以上，容量达到三相1000MVA的超高压、特大型变压器。其生产的风冷散热器和水冷却的单台容量也相当大，如日本多田株式会社生产的水冷机组可提供高达620kW的热容量。目前有代表性的空冷散热器有瑞士海因尼希格奥尔格有限公司生产的片式散热器, 其中心距为800～3500mm，片宽为520mm，片中冷却油道为4～32 条；日本多田电机株式会社能生产的片式散热器，其中心距为1390～4570mm，片宽为460mm，每组片式散热器有13～29个散热片。