[发明专利]一种高导热绝缘液非晶合金油浸式变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高导热绝缘液非晶合金油浸式变压器。

背景技术

目前国内生产的非晶合金油浸式配电变压器以矿物油或植物油作为冷却介质和绝缘介质，并采用自然风冷或强迫风冷。由于现在的变压器植物油与矿物油粘度较大，而变压器线圈与铁心内部的热量传输主要由线圈与铁心发热部件通过热传导方式传递给油流，通过冷油与热油的密度不同，在变压器油箱与散热器内通过油流的重力形成油流的自然对流循环，油流的热量由箱壁与散热器壁对外部空气进行辐射散热，油流的粘度阻碍了油流的对流运动，这将影响变压器的散热效率，线圈和铁心的热量无法及时散出，降低了绝缘材料的寿命；为满足散热要求，必将增加变压器的散热面积，变压器的体积将增大。对于大容量变压器在散热器处安装风机进行强迫吹风冷却，这也将增加了变压器的尺寸，也增加了设备的初次投资，另外风机的运行也增加了变压器的噪声。

本发明是在原来矿物油与植物油的油纸绝缘系统中添加BN等导热纳米颗粒，该颗粒与变压器油一起将经过特殊设计的采用非晶合金铁心的器身浸渍于纳米油复合绝缘液体中，可使变压器过载能力增强，同时增强了变压器油纸绝缘击穿强度。由于应用非晶合金变铁心，可以大幅度降低变压器的空载损耗，新型变压器起到了节能和环保的效果。

添加了BN等纳米颗粒的变压器油将特殊设计的器身浸泡在油箱内，纳米油浸透在绝缘液与纸板中，运行时，变压器油能在油箱与散热器内自然循环流动。这种油纸绝缘系统的导热能力比原矿物油或植物流变压器的油顶层温升降低2K以上，比现有矿物油与植物油的导热能力提高1.5倍以上。在变压器过载时，变压器线圈的热量能通过变压器油传导散热与辐射散热到空气中。

纳米颗粒可以自由进出纤维纸板并停留在纸板内部，改善了油与纸板的介电特性，在交流和直流电压下纳米油浸纸板的击穿电压明显高于普通油浸纸板；纳米油浸纸板绝缘系统内部电场更均匀，从而可进一步减小变压器的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导热性能好、节能和改善环保作用的高导热非晶合金油浸式变压器。它的性能价格比优于普通矿物油或植物油变压器。导热油的配方与制备可参见CNIO3343029A（一种导热变压器油的制备方法），但本发明不限于此配方（也可添加Al₂O₃，AlN，SiC等纳米或微米颗粒，由矿物油或植物油组成油纸绝缘系统，添加物质的比例也可调整；另外制备工艺也可根据配方的不同而改变）。

本发明所提供的这种高导热绝缘液非晶合金油浸式变压器包括变压器油箱和置于油箱中采用特殊设计的三相变压器器身，以及一种充作冷却、绝缘介质用的特种导热液体，它还包括置于箱盖上的高、低压套管、高压分接开关以及装在油箱内的高压熔断器。其特征在于：所述变压器的冷却与绝缘液体添加了纳米颗粒。

所述变压器铁心采用非晶合金带材卷绕而成。铁心结构为四框五柱或三框三柱。

所述变压器的高、低压套管、高压分接开关与油箱的连接采用密封材料密封，变压器采用全密封结构，其箱盖与箱体密焊。

所述的变压器高压侧三相进线套管与变压器的高压绕组之间连接特定的高压熔断器，使变压器在遇有故障时可以及时断开电源和熄灭电弧，保证安全运行。

所述的变压器器身结构的散热设计与高导热变压器油的热传导能力、绝缘特性相匹配。

本发明的优点和有益效果是，变压器铁心采用非晶合金带材卷绕而成，其空载损耗比现有的油浸式变压器下降了80%以上，温升比普通油浸式变压器降低2K以上，节约了能源；由于它采用了导热油和相应设计的器身和油箱结构，大大增强了变压器的过载能力，增加了变压器的使用寿命；另外采用了纳米导热油方案，变压器的油纸绝缘系统中电场将更加均匀，大大增强了油纸绝缘系统的耐电强度。

附图说明

图1是本发明所用导热油的导热原理图。

图2是本发明结构的主视图。

图3是本发明结构的器身结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所使用的矿物油或植物油中由纳米颗粒基团1填料间的接触和相互作用，在体系内形成了类似网状或链状的点阵空间3（4nm）,即开成了导热网链，热流1沿分子链方向2形成了高导热通道，从而大大提高了变压器油的导热能力。