專利名稱：組合式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別是包括有變壓器箱、位于變壓器箱中的變壓器、低壓隔倉(cāng)、高壓隔倉(cāng)和散熱器的組合式變壓器。
背景技術(shù)：
組合式變壓器是中國(guó)機(jī)械工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 10217-2000《組合式變壓器》的術(shù)語(yǔ)，因?yàn)檫@一產(chǎn)品的技術(shù)主要出自美國(guó)，組合式變壓器通常被稱為美式箱變。
在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSI/IEEE C57.12.26中，組合式變壓器被稱為“Three Phases Compartment-Type Pad-Mounted Transformers”，即“三相隔倉(cāng)型平臺(tái)安裝式變壓器”。在上述標(biāo)準(zhǔn)中，在中國(guó)專利如“新型組合式變壓器(專利號(hào)00217238.0)”中，在美國(guó)GE公司和上海置信公司等產(chǎn)品樣本中，組合式變壓器典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括變壓器箱、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、保護(hù)熔斷器、散熱器、高壓隔倉(cāng)和低壓隔倉(cāng)等部件，其結(jié)構(gòu)特征為1、變壓器箱、高壓隔倉(cāng)、低壓隔倉(cāng)、散熱器為平面緊湊布置在平臺(tái)底座上。
2、變壓器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、保護(hù)熔斷器、高低壓連線及變壓器油等設(shè)置在變壓器箱內(nèi)。
3、低壓隔倉(cāng)底部有進(jìn)線低壓電纜與變壓器箱中的變壓器輸出端相連。
4、高壓隔倉(cāng)底部有進(jìn)線高壓電纜與變壓器箱中的變壓器輸入端相連。
5、散熱器位于變壓器箱的側(cè)壁。
6、儀器儀表、電纜插頭、熔斷器座、輔助設(shè)備等位于高壓隔倉(cāng)或低壓隔倉(cāng)內(nèi)。
圖2示變壓器箱、高壓隔倉(cāng)、低壓隔倉(cāng)三者關(guān)系的平面品字形布置和主電路圖，還有圖3示平面目字形布置或其它的平面布置。
隨著城市環(huán)境美化要求的提高，人們希望減少組合式變壓器占地面積，上述結(jié)構(gòu)特征的美式箱變存在如下不足1、占地面積大。如圖1、2、3所示平面布置的組合式變壓器，在地面上安裝時(shí)，由于變壓器箱、高壓隔倉(cāng)、低壓隔倉(cāng)、散熱器呈平面排布，占地面積為四者之和。
2、若將組合式變壓器完全埋入地下，則不方便設(shè)備操作維護(hù)，儀器儀表等輔助設(shè)備防水要求高，大容量變壓器散熱困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適合地下運(yùn)行的部分置于地面以下，露出地面部分占地面積小、散熱容易、操作維護(hù)方便的組合式變壓器。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的組合式變壓器，包括變壓器箱，設(shè)置在變壓器箱中的變壓器，低壓隔倉(cāng)，高壓隔倉(cāng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述的低壓隔倉(cāng)設(shè)置在變壓器箱的上面，高壓隔倉(cāng)設(shè)置在變壓器箱的側(cè)面。變壓器箱上面設(shè)有頂部散熱器，或設(shè)有分體安裝的頂部散熱器；變壓器箱側(cè)面設(shè)有底部散熱器。這樣，體積大的變壓器箱、少操作的高壓隔倉(cāng)和底部散熱器成為下層部分，經(jīng)常操作維護(hù)及防水要求高的低壓隔倉(cāng)和頂部散熱器成為上層部分。使用時(shí)，下層部分置于地面以下，露出地面的上層部分占地面積較原平面布置的組合式變壓器占地面積減少60～70％。
本發(fā)明所述的組合式變壓器，所述的頂部散熱器設(shè)有通至變壓器箱的熱管，熱管上端設(shè)有散熱片，熱管將變壓器箱的熱量傳遞至散熱片，由散熱片散發(fā)到空氣中。所述的底部散熱器可為常規(guī)變壓器油散熱器。由于采用了熱管技術(shù)的頂部散熱器，同時(shí)設(shè)有常規(guī)變壓器油的底部散熱器；伸至變壓器箱內(nèi)或箱側(cè)的熱管，將變壓器箱的熱量傳導(dǎo)至地面上的頂部散熱器，且地面上通風(fēng)良好，可大幅度增加變壓器的散熱能力。所采用的熱管具有可靠性高、壽命長(zhǎng)、傳熱容量大、體積小的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)不同容量的變壓器，當(dāng)頂部散熱器或底部散熱器散熱能力足夠時(shí)，可只含其一。
本發(fā)明所述的組合式變壓器，所述的變壓器箱內(nèi)含變壓器油、保護(hù)熔斷器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分接開(kāi)關(guān)，所述的低壓隔倉(cāng)內(nèi)設(shè)有低壓出線端，所述的高壓隔倉(cāng)內(nèi)設(shè)有高壓電纜插座。所述的保護(hù)熔斷器的插座、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的操作手柄、分接開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)手柄設(shè)置在低壓隔倉(cāng)或高壓內(nèi)隔倉(cāng)。所述的低壓隔倉(cāng)內(nèi)面設(shè)有隔熱層。所述的低壓隔倉(cāng)內(nèi)設(shè)有低壓開(kāi)關(guān)，油溫表，油位計(jì)。所述的高壓電纜插座為上下插拔結(jié)構(gòu)。安裝使用時(shí)，只要在地面下建造一個(gè)地坑，將組合式變壓器的變壓器箱等下層部分置于其中，低壓隔倉(cāng)等上層部分露出地面，地坑口設(shè)有地坑蓋；打開(kāi)地坑蓋板，可對(duì)組合式變壓器進(jìn)行安裝、電纜連接和部分設(shè)備操作維護(hù)。若地下層的變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，與原來(lái)組合式變壓器相似，采用整體更換方式，仍可快捷維修，保障供電。
本發(fā)明在適應(yīng)運(yùn)行維護(hù)、滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝需求、不增加造價(jià)的前提下，采用上下層布置結(jié)構(gòu)，將下層部分置于地面之下，最大限度、最優(yōu)化地減少組合式變壓器地表占地面積，從而達(dá)到美化環(huán)境的目的。


附圖的圖面說(shuō)明如下圖1為現(xiàn)有組合式變壓器的典型結(jié)構(gòu)圖。
圖2為圖1中組合式變壓器的平面品字形布置及主電路圖。
圖3為圖1中組合式變壓器的平面目字形布置及主電路圖。
圖4為本發(fā)明組合式變壓器的一種立體結(jié)構(gòu)布置圖。
圖5為本發(fā)明組合式變壓器的另一種立體結(jié)構(gòu)布置圖。
圖6為頂部熱管散熱器結(jié)構(gòu)圖。
圖7為插座、操作手柄、調(diào)節(jié)手柄在低壓隔倉(cāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖8為插座、操作手柄、調(diào)節(jié)手柄在高壓隔倉(cāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖9為本發(fā)明組合式變壓器安裝在地坑中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明組合式變壓器的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。
參見(jiàn)圖4、5、6、7、8，本發(fā)明組合式變壓器包括變壓器箱1，低壓隔倉(cāng)2，高壓隔倉(cāng)3，頂部散熱器4，底部散熱器5，平臺(tái)底座6，變壓器13，變壓器油14，保護(hù)熔斷器15，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16，分接開(kāi)關(guān)17，保護(hù)熔斷器15的插座24，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16的操作手柄25，分接開(kāi)關(guān)17的調(diào)節(jié)手柄26，低壓出線端20，高壓電纜插座27。
所述的頂部散熱器4設(shè)置在變壓器箱1的上方(圖4)，在此，頂部散熱器4也可與變壓器箱1采用分體安裝的結(jié)構(gòu)(圖5)。頂部散熱器4包括熱管7和散熱片10。該頂部散熱器4可以有多種布置形式，熱管7和散熱片10設(shè)置在低壓隔倉(cāng)2的一個(gè)側(cè)面或三個(gè)側(cè)面，也可設(shè)置在低壓隔倉(cāng)2的頂面。頂部散熱器4為通至變壓器箱1的熱管7，所述的熱管7上設(shè)有散熱片10，增加熱管7的散熱效果。
熱管7由鋼管制成，散熱片10為鋼板或鋁板，熱管7與散熱片10焊接在一起，熱管7下段可插入變壓器箱1中，與變壓器油14接觸，增強(qiáng)熱管7的吸熱效果。熱管7也可以焊接在變壓器箱1的側(cè)邊，這樣可減少熱管對(duì)變壓器箱1內(nèi)設(shè)備的影響。熱管7將變壓器箱1中的熱量經(jīng)熱管空腔11內(nèi)介質(zhì)傳遞至散熱片10，由散熱片將熱量散發(fā)到地面空氣中，解決因變壓器箱1置于地面下發(fā)熱的問(wèn)題。底部散熱器5為常規(guī)變壓器油散熱器。
變壓器箱1內(nèi)充滿變壓器油14，不但變壓器13浸在油中，而且保護(hù)熔斷器15、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16、分接開(kāi)關(guān)17也浸在油中，充分利用變壓器油相互絕緣。
所述的保護(hù)熔斷器15的插座24、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16的操作手柄25、分接開(kāi)關(guān)17的調(diào)節(jié)手柄26設(shè)置在低壓隔倉(cāng)2內(nèi)(圖7)。便于在低壓隔倉(cāng)2內(nèi)對(duì)組合式變壓器進(jìn)行操作。
為了減小上層部件體積，所述的保護(hù)熔斷器15的插座24、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16的操作手柄25、分接開(kāi)關(guān)17的調(diào)節(jié)手柄26也可設(shè)置在高壓隔倉(cāng)3內(nèi)(圖8)。操作時(shí)，需要下入地坑，在地坑的周邊進(jìn)行工作。
所述的低壓出線端20位于低壓隔倉(cāng)2內(nèi)，高壓電纜插座27位于高壓隔倉(cāng)3內(nèi)。
所述的低壓隔倉(cāng)2與變壓器箱1或散熱片10之間設(shè)有隔熱層30，防止變壓器箱1或散熱片10的熱量傳至低壓隔倉(cāng)2中。
所述的變壓器箱1側(cè)邊設(shè)有底部散熱器5，增加變壓器箱1的散熱效果，使其產(chǎn)生的熱量傳至地坑中，再由地坑周邊向上排出。
所述的低壓隔倉(cāng)2側(cè)邊設(shè)有門8，便于打開(kāi)進(jìn)入低壓隔倉(cāng)2進(jìn)行操作。在門8下設(shè)有地下電纜進(jìn)線口9，便于低壓電纜的進(jìn)線。
所述的低壓隔倉(cāng)2內(nèi)設(shè)有低壓開(kāi)關(guān)21，油溫表22，油位計(jì)23，便于掌握和控制運(yùn)行狀況。
如圖7中所示，所述的變壓器箱1包括鋼板焊接的密封箱體12，箱體12內(nèi)含變壓器13，變壓器油14、保護(hù)熔斷器15、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16、分接開(kāi)關(guān)17。箱體12外側(cè)裝有壓力釋放發(fā)18，這些零件的選用與安裝同常規(guī)產(chǎn)品；其中保護(hù)熔斷器15的插座24、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16的操作手柄25、分接開(kāi)關(guān)17的調(diào)節(jié)手柄26置于上層低壓隔倉(cāng)2中，方便運(yùn)行操作。
圖7中包括一個(gè)正視圖和一個(gè)其剖視圖。低壓隔倉(cāng)2由鋼板制成箱體19，箱體19開(kāi)有門8和地下電纜進(jìn)線口9，變壓器13的低壓出線經(jīng)導(dǎo)體引致低壓出線端子20，低壓出線端子20的電源經(jīng)過(guò)低壓開(kāi)關(guān)21后，由電纜經(jīng)地下電纜進(jìn)線口9送出；油溫表22和油位表23裝于箱體19內(nèi)，方便觀察；油溫油位探頭31位于變壓器油14中。高壓隔倉(cāng)3裝有防水高壓電纜插座27，電纜插座27上方設(shè)有安全防護(hù)的鋼制隔板28，外側(cè)為高壓電纜進(jìn)線口29。
如圖8中所示，圖8中包括一個(gè)正視圖和一個(gè)其剖視圖。另一種高壓隔倉(cāng)3包含保護(hù)熔斷器15的插座24、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16的操作手柄25、分接開(kāi)關(guān)17的調(diào)節(jié)手柄26；高壓電纜插座27為垂直平面安裝的上下插拔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化箱體12的制作，方便高壓電纜安裝。與如圖7中不同之處在于所述的保護(hù)熔斷器15的插座24、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)16的操作手柄25、分接開(kāi)關(guān)17的調(diào)節(jié)手柄26設(shè)置在高壓隔倉(cāng)3內(nèi)。
參見(jiàn)圖9，使用時(shí)，可在地面下建造一個(gè)地坑32，將本發(fā)明中的變壓器箱1和高壓隔倉(cāng)3等下層部分置于該地坑32中，而將低壓隔倉(cāng)2等上層部份露出地面，地坑口設(shè)有地坑蓋33，打開(kāi)地坑蓋板34，即可對(duì)本發(fā)明的組合式變壓器進(jìn)行安裝、電纜連接和部分設(shè)備的操作維護(hù)。
按照設(shè)計(jì)原則，下層的變壓器箱體、底部散熱器、高壓隔倉(cāng)采用耐腐蝕鋼板制造，并經(jīng)抗腐蝕表面處理；底部散熱器上面蓋板可有網(wǎng)格通風(fēng)口；高可靠性油浸變壓器可實(shí)現(xiàn)防水和20年免維護(hù)；進(jìn)線高壓電纜采用全密封插拔接頭，可在水下帶電安全運(yùn)行；高壓隔倉(cāng)無(wú)需密封防水，從而節(jié)約制造成本。
按照設(shè)計(jì)原則，頂部散熱器和底部散熱器，視散熱要求不同，可僅含頂部散熱器，或僅含底部散熱器。若地下層的變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，與原來(lái)組合式變壓器相似，采用整體更換方式，仍可快捷維修，保障供電。
本發(fā)明采用變壓器箱、低壓隔倉(cāng)、高壓隔倉(cāng)、頂部散熱器、底部散熱器上下疊放的結(jié)構(gòu)布置，將免維護(hù)、防水、運(yùn)行中無(wú)需操作的變壓器箱、高壓隔倉(cāng)、底部散熱器半埋入地面下，而將防水要求高且需操作維護(hù)的低壓隔倉(cāng)和頂部散熱器置于地面上，在適應(yīng)運(yùn)行維護(hù)、滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝需求、不增加造價(jià)的前提下，最大限度、最優(yōu)化地減少組合式變壓器地表占地面積，從而達(dá)到美化環(huán)境的目的。
權(quán)利要求
1.一種組合式變壓器，包括變壓器箱(1)，設(shè)置在變壓器箱(1)中的變壓器(13)，低壓隔倉(cāng)(2)，高壓隔倉(cāng)(3)，其特征是所述的低壓隔倉(cāng)(2)設(shè)置在變壓器箱(1)的上面，高壓隔倉(cāng)(3)設(shè)置在變壓器箱(1)的側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式變壓器，其特征是所述的變壓器箱(1)上面設(shè)有頂部散熱器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式變壓器，其特征是設(shè)有與變壓器箱(1)分體安裝的頂部散熱器(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的組合式變壓器，其特征是所述的頂部散熱器(4)設(shè)有通至變壓器箱(1)的熱管(7)，熱管(7)上設(shè)有散熱片(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的組合式變壓器，其特征是所述的變壓器箱(1)側(cè)面設(shè)有底部散熱器(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的組合式變壓器，其特征是所述的變壓器箱(1)內(nèi)含變壓器油(14)、保護(hù)熔斷器(15)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(16)、分接開(kāi)關(guān)(17)，所述的低壓隔倉(cāng)(2)內(nèi)設(shè)有低壓出線端(20)，所述的高壓隔倉(cāng)(3)內(nèi)設(shè)有高壓電纜插座(27)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式變壓器，其特征是所述的保護(hù)熔斷器(15)的插座(24)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(16)的操作手柄(25)、分接開(kāi)關(guān)(17)的調(diào)節(jié)手柄(26)設(shè)置在低壓隔倉(cāng)(2)或高壓內(nèi)隔倉(cāng)(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的組合式變壓器，其特征是所述的低壓隔倉(cāng)(2)內(nèi)面設(shè)有隔熱層(30)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的組合式變壓器，其特征是所述的低壓隔倉(cāng)(2)內(nèi)設(shè)有低壓開(kāi)關(guān)(21)，油溫表(22)，油位計(jì)(23)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式變壓器，其特征是所述的高壓電纜插座(27)為上下插拔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)中組合式變壓器占地面積大，占據(jù)空間大；或完全埋入地下，不便于進(jìn)行經(jīng)常的運(yùn)行操作和維護(hù)，大容量變壓器散熱困難，部分器件防水難，總體建造費(fèi)用大的問(wèn)題。本發(fā)明包括變壓器箱，變壓器，低壓隔倉(cāng)，高壓隔倉(cāng)，低壓隔倉(cāng)設(shè)置在變壓器箱的上面，高壓隔倉(cāng)設(shè)置在變壓器箱的側(cè)面，變壓器箱側(cè)面設(shè)有底部散熱器，并利用熱管技術(shù)制造頂部散熱器。使用時(shí)，將防水并適合地下運(yùn)行的下層部分置于地坑中，需要經(jīng)常操作維護(hù)和散熱的上層部分露出地面，在滿足容易散熱，防水可靠，操作維護(hù)方便前提下，減小組合式變壓器地表占地面積，達(dá)到美化環(huán)境的目的。
文檔編號(hào)H01F27/08GK1532857SQ03108110
公開(kāi)日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月19日
發(fā)明者孫兵, 吳明強(qiáng), 孫 兵 申請(qǐng)人:上?？坪曜冸娫O(shè)備有限公司