CN113972051A - 一种变压器水冷装置 - Google Patents

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陈材
王志伟
唐紫嫣
康勇
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/10—Liquid cooling
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Abstract

本发明公开了一种变压器水冷装置，包括：壳体和水冷管；所述壳体包括上、下开口，放置于水冷板上，变压器放置于由所述壳体及水冷板形成的空腔内；所述水冷管设置于壳体各壁面内部。本发明提供的变压器水冷装置，采用水冷散热方式对变压器进行六面散热，水冷散热的效果相对自然冷却和风冷比较好，且没有噪音，不受环境的制约，保证了变压器的运行稳定性与可靠，适用于大功率应用场合，水冷效果好，散热迅速。所述壳体和盖板内部加工有数个管道，冷却水从入口进入管道后，依次通过每个管道后从出口流出，在此过程中，冷却水将热量带走从而保证变压器的工作温度处于安全范围内。能适应大功率场合的要求，水冷效果好，散热迅速。

Description

一种变压器水冷装置
技术领域
本发明属于变压器技术领域，更具体地，涉及一种变压器水冷装置。
背景技术
变压器运行时，绕组和铁芯中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相对较大，可以采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去。但随着变压器容量的增大，其容积和损耗将大大增加，自然冷却时间长且速度慢。现有的散热方式通常为风冷散热：用鼓风机或小风扇将冷空气吹过散热器，以增强散热效果。然而，风冷散热受到周围环境的制约较大，且有一定的噪声。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种变压器水冷装置，由此解决现有的散热方式受环境制约较大的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种变压器水冷装置，包括：壳体和水冷管；
所述壳体包括上、下开口，放置于水冷板上，变压器放置于由所述壳体及水冷板形成的空腔内；
所述水冷管设置于壳体各壁面内部。
优选地，所述壳体设置有变压器绕组的出线孔和进线孔，所述出线孔和进线孔向下倾斜。
优选地，所述出线孔和进线孔设置于壳体两侧面。
优选地，所述出线孔和进线孔向下倾斜的角度大于或等于变压器绕组引出线的倾斜角度。
优选地，还包括可拆卸、且内部设置有水冷管的盖板。
优选地，所述空腔与变压器之间的空隙由灌封胶填满。
优选地，所述壳体设置有灌封胶注入孔。
优选地，所述壳体上设置有冷却水进水口及出水口。
优选地，所述壳体底部设置有固定孔。
优选地，还包括用于测量变压器温度的温度传感器。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、本发明提供的变压器水冷装置，采用水冷散热方式对变压器进行六面散热，水冷散热的效果相对自然冷却和风冷比较好，且没有噪音，不受环境的制约，保证了变压器的运行稳定性与可靠，适用于大功率应用场合，水冷效果好，散热迅速。
2、本发明提供的变压器水冷装置，变压器绕组在壳体上的出线口和进线口为倾斜形状，从而减小绕组长度与弯折程度，能够在变压器损耗的同时，节省水冷装置内的空间，有效减小水冷装置的体积。
3、本发明采用的灌封胶是一种双组分/低粘度的环氧树脂产品，具有高温稳定性、优异的电绝缘性、卓越的散热性能、粘度低、耐久性好等优点。
附图说明
图1为本发明提供的变压器水冷装置示意图之一。
图2为本发明提供的变压器水冷装置壳体水冷管道示意图。
图3为本发明提供的变压器水冷装置盖板水冷管道示意图。
图4为本发明提供的变压器水冷装置示意图之二。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-盖板，2-壳体，3-出水口，4-进水口，5-灌封胶注入孔，6-温度传感器接入口，7-固定孔，8-出线孔，9-水冷管，10-副边绕组，11-原边绕组，12-进线孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例提供一种变压器水冷装置，如图1所示，包括：壳体2和水冷管；
所述壳体包括上、下开口，放置于水冷板上，变压器放置于由所述壳体及水冷板形成的空腔内；
所述水冷管设置于壳体各壁面内部。
优选地，所述壳体上设置有冷却水进水口4及出水口3。
优选地，还包括可拆卸、且内部设置有水冷管9的盖板1。
壳体根据变压器的形状设计，固定在样机水冷板上方；如图2-3所示，在壳体、盖板以及水冷板中加工有水冷管，冷却水通过进水口流入，在流经每一流道后从出水口流出，将热量带走。
所述壳体和盖板内部加工有数个管道，冷却水从入口进入管道后，依次通过每个管道后从出口流出，在此过程中，冷却水将热量带走从而保证变压器的工作温度处于安全范围内，
优选地，进水口与出水口设置在装置同一侧。
由于变压器的磁芯损耗较大，散热要求高，所述变压器水冷装置壳体上方加装盖板，即变压器水冷装置为六面散热。
变压器水冷装置的盖板设置为可拆卸结构，便于变压器的放置。
所述盖板通过安装孔可以实现在壳体上的一侧固定，便于拆卸与变压器的安装。
优选地，所述水冷管在壳体或盖板内部呈S形加工放置。
优选地，如图1所示，所述壳体设置有变压器绕组出线的出线孔8和进线孔12，所述出线孔8和进线孔12向下倾斜。
优选地，所述出线孔和进线孔设置于壳体两侧面。
优选地，所述出线孔和进线孔向下倾斜的角度大于或等于变压器绕组引出线的倾斜角度。
进一步地，变压器为利兹线绕组。所述水冷装置中安装的变压器的原副边利兹线绕组引出线的两端分别通过出线孔和进线孔从壳体两侧面引入和引出，出线孔和进线孔为倾斜的，从而减小绕组长度与弯折程度，可节省一定的空间。
如图4所示，变压器的绕组的出线孔和进线孔沿着绕线从壳体伸出的方向，即出线方向倾斜向下，优选地，顺着绕线方向斜向下的角度为30°～45°，相应地，孔的倾斜角度等于或大于绕线的倾斜角，以减小绕组损耗，从而减小变压器的损耗。出线孔和进线孔的倾斜角度可以相同，也可以不相同。
如图4所示，由于变压器有原边绕组11和副边绕组10，优选地，所述出线孔和进线孔设置于壳体侧面。其中一侧面的出线孔和进线孔用于分别引入和引出原边绕组绕线的输入端和输出端，另一侧面的出线孔和进线孔用于引入和引出副边绕组绕线的输入端和输出端。
绕组出线顺着绕线的方向和趋势从外壳中顺势而出或顺势而入，因此不需要额外对绕组出线进行弯折，而是使得外壳上的出线孔及进线孔与绕组绕线的趋势方向相匹配，出线孔和进线孔与地面呈现30°～45°倾斜角。这样可以保证变压器与外壳接触更加紧凑，利于散热，同时也更好安装。
优选地，所述空腔与变压器之间的空隙由灌封胶填满。
具体地，所述壳体在变压器装入后的剩余空间由灌封胶填满进行固定，采用的灌封胶具有良好的导热能力。
进一步地，所述盖板设置有灌封胶注入孔5，灌封胶通过盖板上的孔注入到壳体中。
优选地，灌封胶采用双组分/低粘度的环氧树脂产品。
优选地，如图1所示，所述壳体底部设置有固定孔7。
优选地，还包括用于测量变压器温度的温度传感器。
具体地，所述温度传感器可实现对温度的测量，进行实时观察，保证变压器的温度在安全范围内。
如图1所示，所述壳体上设置有温度传感器接入口6。
优选地，所述温度传感器为热电偶。
本发明提供的变压器水冷装置，变压器为利兹线绕组，根据变压器的体积大小设计壳体的大小，设计绕组出线口的宽度。考虑到变压器损耗较大，采用六面散热，对壳体和盖板中的水冷管进行设计布置，出水口与进水口设计在壳体的同一侧。将变压器放入水冷装置壳体中，盖上盖板，通过灌封胶注入口向其中注入灌封胶，以固定变压器，同时起到散热、导热作用。最后将整个装置固定。
所述水冷装置所需水量可通过散热量，根据以下公式来计算：
Q＝c·m·Δt，P＝c·l·Δt；
其中，Q为散热量，P为散热功率，c为水的比热容，m为冷却水质量，Δt为水冷进出水温差，l为冷却水水流量。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器水冷装置，其特征在于，包括：壳体和水冷管；
所述壳体为上、下开口，放置于水冷板上，变压器放置于由所述壳体及水冷板形成的空腔内；
所述水冷管设置于壳体各壁面内部。
2.如权利要求1所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述壳体设置有变压器绕组的出线孔和进线孔，所述出线孔和进线孔均向下倾斜。
3.如权利要求2所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述出线孔和进线孔设置于壳体两侧面。
4.如权利要求2或3所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述出线孔和进线孔向下倾斜的角度大于或等于变压器绕组引出线的倾斜角度。
5.如权利要求1所述的变压器水冷装置，其特征在于，还包括可拆卸、且内部设置有水冷管的盖板。
6.如权利要求1所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述空腔与变压器之间的空隙由灌封胶填满。
7.如权利要求6所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述壳体设置有灌封胶注入孔。
8.如权利要求1所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述壳体上设置有冷却水进水口及出水口。
9.如权利要求1所述的变压器水冷装置，其特征在于，所述壳体底部设置有固定孔。
10.如权利要求1所述的变压器水冷装置，其特征在于，还包括用于测量变压器温度的温度传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111865246A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 波音公司 用于电磁干扰滤波器的自含式冷却装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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