所屬技術(shù)領域

　　本實用新型是電網(wǎng)中進行不同電壓等級間能量傳輸?shù)囊环N新型電氣設備。

　　背景技術(shù)

　　電力系統(tǒng)中變壓器的應用是非常廣泛的，從電力高壓網(wǎng)絡到用戶端都會應用到，是系統(tǒng)中不可缺少的設備。在現(xiàn)有技術(shù)中，變壓器分為油浸和干式兩大類，油浸變壓器因為有變壓器油就會存在泄露、油變質(zhì)等問題，給使用和維護帶來很多問題，所以無油化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)一個應用趨勢。現(xiàn)有的干式變壓器基本上是采用環(huán)氧澆注方式的，或其他絕緣材料固定成型，因為散熱問題(沒有油作為介質(zhì)散熱，空氣的散熱性能較差)同油浸變壓器相比鐵芯及繞組的體積要大些，成本就高，而且在大容量時的散熱是一個很難解決的問題，限制了其向大容量的發(fā)展，在上萬千乏或更高的容量的情況下，變壓器都是油浸式的，給無油化的發(fā)展帶來了困難，其實散熱問題一直是變壓器設計制造中所要面對的問題，也是一直沒有得到很好解決的問題。

　　變壓器的鐵芯和繞組都是會產(chǎn)生熱量的，熱量散不出去，就會產(chǎn)生超過極限的溫升，而將變壓器燒毀。傳統(tǒng)的變壓器設計中，無論鐵芯還是繞組中都要設計有風道或油道，風道是干式變壓器中通風用的，油道是油浸變壓器中增加的油路，即都是采用對流的方式將變壓器中的熱量傳遞出去的，干式變壓器采用空氣對流的方式，因空氣的傳熱性能差些，所以需要有更多更大的風道，且繞組的電流密度也選擇得比較低，這些都增加了成本，比同容量的油浸的變壓器成本高;油浸變壓器采用變壓器油來對流，將變壓器鐵芯和繞組中的熱量帶到箱體上，并通過箱體上的散熱器散發(fā)到空氣中去，因為變壓器油的傳熱效率高些，其鐵芯與繞組的成本也相對低一些?？傊?，現(xiàn)有的變壓器的鐵芯與繞組的熱量導出都是采用傳統(tǒng)的對流的方式，對流是一種導熱性能相對要差的方式，可以采用一種更理想的導熱方式，在性能與成本上會有較大的改善。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的是提供一種新型的氣體絕緣干式變壓器，使變壓器達到防火防爆的同時，又采用熱管這種更理想的導熱方式，使變壓器的性能提高成本下降。

　　本實用新型所說的氣體絕緣干式變壓器，包括箱體內(nèi)的變壓器鐵芯和繞組，箱體內(nèi)充滿氣體，箱體外裝有散熱器，箱體與變壓器鐵芯和繞組之間有換熱器，換熱器一邊與箱體及散熱器緊密連接，另一邊與變壓器鐵芯和繞組緊密連接。

　　箱體是密閉式的結(jié)構(gòu)，箱體內(nèi)充有絕緣氣體，包括六氟化硫、氮氣、干燥空氣等，箱體內(nèi)的壓力略微高于箱體外，從而保證比較好的絕緣性能，因為箱體是密閉的，可以戶內(nèi)戶外都使用，并且還可以避免普通干式變壓器因環(huán)氧老化破裂造成的絕緣問題。

　　箱體與變壓器鐵芯和繞組之間的換熱器為熱管，熱管是人們所知的有效的傳熱元件之一，它可以將大量的熱量通過其很小的截面積遠距離地傳輸而無需外加動力，它的熱導率已經(jīng)遠遠超過任何一種已知的金屬。熱管是密閉的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部保持一定的真空度，并充有一定的液體，管內(nèi)一端受熱液體會汽化，到另一端冷卻后氣體又變?yōu)橐后w，循環(huán)往復，熱管兩端是幾乎沒有溫差的。熱管的傳熱能力是驚人的，一個4毫米內(nèi)徑的熱管其極限傳遞能量可超過5千瓦，繞組和鐵芯上的熱量可以很快傳遞到箱體和散熱器上，就不再需要風道，繞組的電流密度也可以選擇比較大些，鐵芯和繞組的體積可以減少很多，從而可以大大降低成本。繞組與鐵芯上的溫度應與箱體散熱器上的溫度相同，這也可以大大降低變壓器的溫升，克服變壓器溫升較高而帶來的一系列問題，變壓器所用絕緣材料的絕緣等級也可以降低，這降低成本的同時也可以降低變壓器的損耗。