CN102768894A - 变压器散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种变压器散热装置，包括：机柜，用于放置所述变压器，顶部具有通风孔；第一挡板，设置于变压器低压绕组顶面其一端连接至所述机柜的侧面，另一端连接至所述低压绕组，第二挡板，与所述第一挡板平行，设置于变压器低压绕组底面与所述第一挡板之间构成低压绕组风道，用于隔离所述低压绕组与所述高压绕组的风道；离心风机，设置于所述机柜顶部的通风孔上；轴流风机组，包括多个轴流风机，设置于所述低压绕组相对的位置。本发明所提供的变压器散热装置通过挡板对高压绕组和低压绕组进行隔离，可以克服冷却气流串扰，提高散热效率，还可以通过轴流风机组对低压绕组集中散热，避免了低压绕组温度级联，改善低压绕组散热。

Description

变压器散热装置

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种变压器散热装置。

背景技术

随着干式整流变压器作为中高压变频器的隔离电源广泛应用于中高压变频器，由于中高压变频器的功率等级较高，变压器又受制于自身效率在工作的过程中会产生大量的热量，变压器的散热一般通过自然散热或强迫风冷散热。变压器强迫风冷散热常采用技术的是绕组下方安装横流风机改善变压器散热，横流风机出风直接进入变压器高、低压绕组，加强绕组与空气的强迫对流换热，从而降低绕组温度。

现有技术采用横流风机一定程度上可以改善变压器绕组散热，但横流风机主要问题在于其平衡性差，风机寿命短，由于横流风机的马达轴心和风机框架轴承座中心点在组装时不易保持同心，造成扇叶偏心，在其高速旋转过程中，极易引起轴承损坏。目前应用较多的横流风机可靠性不高，很难满足长期工作要求。另外，横流风机与变压器绕组间并未构建风道，横流风机出风进入高压绕组和低压绕组间，局部流动混乱，散热效率不高，尤其是上部绕组散热较差。

为解决横流风机长期工作可靠性要求，提出采用轴流风机替代横流风机的散热模组，该技术在变压器底部安装了一组轴流风机，用以替代横流风机，由于轴流风机的可靠性一般较高，且对安装要求不高，因而该技术可以满足风机长期工作可靠性要求。该技术方案虽可以提高风机的可靠性，但由于轴流风机位于变压器底部，气流由下至上流过绕组，气流温度逐渐升高，位于变压器上部的绕组温度明显高于下部绕组。另外，由于变压器低压绕组与空气主要接触面与现有技术方案空气流向垂直，采用轴流风机在底部送风，不能有效的对低压绕组进行散热，而低压绕组的损耗占整个变压器绕组损耗的一半以上，因而该技术并不能很好的对变压器整体实现良好的散热。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种变压器散热装置，能够有效提高变压器的散热效率。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案如下：

一方面，本发明例提供一种变压器散热装置，用于对变压器进行散热，所述变压器包括低压绕组、高压绕组与铁芯，其高压绕组位于低压绕组与铁芯之间，包括：机柜，设置于变压器低压绕组顶面，用于放置所述变压器；第一挡板，其一端连接至所述机柜的侧面，另一端连接至所述低压绕组；第二挡板，设置于变压器低压绕组底面与所述第一挡板平行，与所述第一挡板之间构成低压绕组风道，并用于隔离所述低压绕组与所述高压绕组的风道；离心风机，设置于所述机柜顶部的通风孔上；轴流风机组，包括多个轴流风机，设置于所述低压绕组相对的位置。

可选的，所述轴流风机至少对应所述低压绕组的一相绕组。

可选的，所述机柜为立式机柜或者卧式机柜。

可选的，所述卧式机柜还包括第三挡板，所述第三挡板覆盖于所述低压绕组上，一侧连接第一挡板，另一侧连接第二挡板，用于隔离所述低压绕组与所述高压绕组的风道。

可选的，所述轴流风机组设置于所述机柜前门的一侧。

可选的，还包括第二轴流风机组，设置于所述机柜后门的一侧与所述低压绕组相对的位置。

可选的，还包括设置于所述低压绕组相对位置的多组轴流风机组。

可以看出，采用本发明实施例的变压器散热装置，通过挡板对高压绕组和低压绕组进行隔离，可以克服冷却气流串扰，提高散热效率；轴流风机组对低压绕组直接散热，可以有效的降低低压绕组温度，对低压绕组进行散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明变压器散热装置的立式变压器机柜风道示意图；

图2是本发明变压器散热装置的卧式变压器机柜风道主视图；

图3是本发明变压器散热装置的卧式变压器机柜风道俯视图；

图4是本发明变压器散热装置的立式变压器机柜风道示意图；

图5是本发明变压器散热装置的卧式变压器机柜风道示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明变压器散热装置的立式变压器机柜风道示意图。变压器包括低压绕组30、高压绕组20与铁芯70，其高压绕组20位于于低压绕组30与铁芯70之间。该变压器散热装置包括机柜100，第一挡板40，第二挡板60，离心风机10以及轴流风机组50。机柜100，用于放置变压器，顶部具有通风孔；第一挡板40，设置于变压器低压绕组30顶面，其一端连接至机柜100的侧面，另一端连接至高压绕组20；第二挡板60，与第一挡板40平行，设置于变压器低压绕组30底面，与第一挡板40之间构成低压绕组30风道，用于隔离低压绕组30与高压绕组20的风道；离心风机10，设置于机柜100顶部的通风孔上；轴流风机组，包括多个轴流风机50，设置于低压绕组30相对的位置。

低压绕组30的每相绕组均至少对应一个轴流风机50。第一挡板40与第二挡板60均具有通孔。冷风通过轴流风机50组进入低压绕组30，沿高压绕组外侧向上流动，最后通过离心风机10散出。

在本实施方式中，变压器为立式变压器。离心风机10安装在机柜100顶部，前门上开设有通风孔，离心风机10把流经高压绕组20的热气流和流经低压绕组30的热气流抽出机柜100外。第一挡板40为上挡板安装在变压器上部，第二挡板60为下挡板安装在变压器下部，上挡板和下挡板对应三相绕组的位置均开有通孔，其形状和低压绕组30一致，并且通孔边缘紧贴低压绕组30外壁，与低压绕组30绕组外边缘平齐。上挡板和下挡板一起隔离高压绕组20风道和低压绕组30风道。一组轴流风机50安装在机柜100上，正对变压器每相绕组均设有至少一个轴流风机50，轴流风机50通过前门进风，从机柜100外部进入的冷空气直接流经变压器低压绕组30，然后沿高压绕组20外壁向上流动，实现对低压绕组30的散热。从机柜100前门下部进入的冷空气沿高压绕组20间的间隙向上流动，实现对高压绕组20的散热。

如图2所示为本发明变压器散热装置的卧式变压器机柜风道主视图，图3所示为本发明变压器散热装置的卧式变压器机柜风道俯视图。在本实施方式中，机柜100为卧式机柜100，机柜100还包括第三挡板80。第三挡板80位于低压绕组30上方，连接第一挡板和第二挡板，用于隔离低压绕组30与高压绕组20的风道。

离心风机10安装在机柜100顶部，前门上开设有通风孔，离心风机10把流经高压绕组20的热气流和流经低压绕组30的热气流抽出机柜100外。第一挡板40为左挡板，第二挡板60为右挡板，第三挡板80为上挡板。左挡板安装在变压器左侧，中间位置对应低压绕组30开有通孔，其形状与低压绕组30一致，并且孔边缘紧贴低压绕组30，与低压绕组30外边缘平齐，左挡板通孔可让经过高压绕组20的气流和经过低压绕组30的气流流出。右挡板安装在变压器右侧，中间位置对应三相绕组开有通孔，其形状与高压绕组20一致，并且孔边缘紧贴高压绕组20外壁，与高压绕组20外边缘平齐，右挡板的通孔可让气流通过高压绕组20。上挡板连接左挡板与右挡板，并与左挡板和右挡板一起隔离高压、低压绕组30风道。一组轴流风机50安装在机柜100，与低压轴流风机组相对的位置，正对变压器每相绕组均设有至少一个轴流风机50。轴流风机50通过前门的通风孔进风，从机柜100外部进入的冷空气直接流经变压器低压绕组30，然后沿高压绕组20外壁向左流动，实现对低压绕组30的散热。从机柜100前门右侧进入的冷空气沿高压绕组20间的间隙向左流动，实现对高压绕组20的散热。

如图4所示为本发明变压器散热装置的立式变压器机柜风道示意图，图5所示为本发明变压器散热装置的卧式变压器机柜风道示意图。在本实施方式中，该变压器散热装置还包括第二轴流风机组，设置于机柜100后门的一侧与低压绕组30相对的位置。该第二轴流风机组包括多个轴流风机50’设置于低压绕组30相对的位置，用于强化变压器后部低压绕组30散热。

该变压器散热装置还可以包括多组轴流风机50组设置于与低压绕组30相对的位置，对变压器进行散热。

专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

本发明实施例的变压器散热装置，通过挡板对高压绕组和低压绕组进行隔离，可以克服冷却气流串扰，提高散热效率；轴流风机组对低压绕组直接散热，可以有效的降低低压绕组温度，对低压绕组的进行散热。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变压器散热装置，用于对变压器进行散热，所述变压器至少包括低压绕组、高压绕组与铁芯，所述高压绕组设置于低压绕组与铁芯之间，其特征在于，包括：

机柜，设置于变压器低压绕组顶面，用于放置所述变压器；

第一挡板，其一端连接至所述机柜的侧面，另一端连接至所述低压绕组；

第二挡板，设置于变压器低压绕组底面与所述第一挡板平行，与所述第一挡板之间构成低压绕组风道，并用于隔离所述低压绕组与所述高压绕组的风道；

离心风机，设置于所述机柜顶部的通风孔上；

轴流风机组，包括多个轴流风机，设置于所述低压绕组相对的位置。

2.根据权利要求1所述的变压器散热装置，其特征在于：所述轴流风机至少对应所述低压绕组的一相绕组。

3.根据权利要求1所述的变压器散热装置，其特征在于：所述机柜为立式机柜或者卧式机柜。

4.根据权利要求3所述的变压器散热装置，其特征在于：所述卧式机柜还包括第三挡板，所述第三挡板覆盖于所述低压绕组上，一侧连接第一挡板，另一侧连接第二挡板，用于隔离所述低压绕组与所述高压绕组的风道。

5.根据权利要求1所述的变压器散热装置，其特征在于：所述轴流风机组设置于所述机柜前门的一侧。

6.根据权利要求1所述的变压器散热装置，其特征在于：还包括第二轴流风机组，设置于所述机柜后门的一侧与所述低压绕组相对的位置。

7.根据权利要求6所述的变压器散热装置，其特征在于：还包括设置于所述低压绕组相对位置的多组轴流风机组。

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