專利名稱：：用于電力機械的殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于電力機械，尤其是用于電力變壓器(例如干式變壓器)的殼體，該殼體中設(shè)有冷卻通道，冷卻流體通過該冷卻通道流動。
背景技術(shù)：
：冷卻通常通過將干式變壓器中的操作期間所產(chǎn)生的熱量直接散發(fā)到周圍環(huán)境中而發(fā)生在設(shè)置為電力變壓器的電力機械中。在電力機械中，尤其是設(shè)置為緊湊式電力變壓器的這樣高功率的電力機械中，除了通過對流而冷卻，考慮額外的冷卻方式可能是必需的。因此，在現(xiàn)有殼體構(gòu)思(concept)中，特別地提供了用于冷卻緊湊式電力變壓器的冷卻通道，其中該冷卻主要通過自由對流的方式(其意味著通過自然冷卻)發(fā)生。在更高的變壓器輸出的情形下，這可能是不夠的，因而需要調(diào)整殼體的設(shè)計，或者需要提供額外單獨的具有強制冷卻的冷卻系統(tǒng)。根據(jù)還應用到設(shè)置為干式變壓器的電力變壓器的最新構(gòu)思，將該干式變壓器設(shè)置為另外被一殼體所包圍，該殼體通過利用冷卻流體圍繞該變壓器繞組的特意設(shè)置的流動(purposefulflow)而為該變壓器提供改進的冷卻，其被例如空氣-空氣冷卻器(air-to-aircooler)5^%~7^74"^(air-to-watercooler)^令去P。用于干式變壓器的機殼可從DE19812243得知，其元件與設(shè)置的特征在于，周圍空氣可流經(jīng)該機殼周圍且被冷卻和潤濕，其與連續(xù)地或以負載相關(guān)的方式用水潤濕外部可濕護套(outerwettablejacket)的通流(through-flow)期間的冷卻和潤濕相同，并且冷卻過的潮濕空氣以這樣的方式被引導，使得其連續(xù)地冷卻被高壓繞組所輻射的實心主體表面，并從下面進入各變壓器腿部的冷卻通道中，并在從該冷卻通道離開時被抽出和引導走。該已知的冷卻原理所基于的原理在于，空氣的主要成分(即氮和氧)是非常差的熱載體，并且對于熱量散發(fā)實際上能透過。另一方面，很多氣體(尤其是二氧化碳和水蒸氣)吸收散發(fā)的熱量并將其散發(fā)出。因此，在變壓器的冷卻空氣中具有高含量的處于不飽和狀態(tài)的水蒸氣會提高其熱吸收能力。還知道的是，水具有很高的蒸發(fā)熱。其在標準壓力下大約是627瓦特小時/千克(Wh/kg)，所以水的使用基本上確保了良好的熱吸收，其原因在于，確定用來冷卻變壓器的空氣富含有水，并且由于從該變壓器所吸收的熱而容許該水蒸發(fā)，并從變壓器移除熱量。不利的方面在于，對于水到空氣中的定期添加，需要優(yōu)選的封閉的冷卻系統(tǒng)，以便因此限制水的消耗。另一方面，在具有強制冷卻的變壓器殼體的開發(fā)中，需要對每個變壓器重新配置和安裝相應的冷卻系統(tǒng)。在這種情形下，失去了通過對流而自然冷卻的可能性，這意味著這樣的變壓器因而僅能以強制方式冷卻。在恒定的周圍條件下，殼體內(nèi)部與外部的自然冷卻對于達到一定大小的殼體而言都是足夠的，從而移除特定量的耗散。為了容許移除高于此的耗散，或者確保補充增加的周圍溫度，用于冷卻的進一步的措施是必需的。
發(fā)明內(nèi)容基于本領(lǐng)域的這種狀態(tài)，本發(fā)明的目的在于，根據(jù)變壓器的耗散，提供用于電力機械的殼體，其容許該變壓器的自然冷卻以及強制冷卻。根據(jù)本發(fā)明，該目標通過權(quán)利要求1描述的特征而實現(xiàn)。根據(jù)其提供了一殼體，在該殼體中完全地設(shè)置電力機械和冷卻系統(tǒng)，并且該殼體包括用于冷卻媒介的豎直設(shè)置的通道，該冷卻媒介圍繞該電力機械流動，容納有該電力機械和該冷卻系統(tǒng)的殼體至少部分地形成密封的封閉體(encapsulation)。在這種情況下，一種可能在于，將一個或若干個殼體模塊集成在側(cè)壁中，該模塊包括用于改進內(nèi)部循環(huán)的風扇。還有一種可能通過模塊的連接而提供，該模塊包括外部風扇并改進外部循環(huán)。兩種措施可分別地考慮，也可組合地考慮。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，用于冷卻流體的通道設(shè)置成分別擱置在該電力機械的繞組的表面上。在這種情況下，該冷卻通道的設(shè)置以這樣的方式而提供，使得一方面所需的電絕緣體厚度不會降到所需的量之下，并且另一方面，確保足夠的表面接觸用于可能的最佳熱傳送。根據(jù)本發(fā)明的還有一個有利的開發(fā)，該冷卻流體是氣態(tài)的。根據(jù)本發(fā)明的一特定實施例，可使用液態(tài)的冷卻媒介。根據(jù)本發(fā)明的還有一個優(yōu)選實施例，該冷卻通道設(shè)置為用于引導各管中的冷卻流體，該管分別圍繞相應的變壓器繞組而設(shè)置。代替冷卻管，也可通過波狀或盒狀結(jié)構(gòu)(boxlikestructure)形成該冷卻通道，該結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括金屬，但也可選地可包括塑料，例如波紋狀板或波紋狀玻璃，其圍繞變壓器的相應繞組設(shè)置。冷卻通道也可以互補的方式設(shè)置在線圈的繞組中，其意圖用于改進線圈繞組中的操作中所導致的熱耗散，通過這樣將線圈繞組的內(nèi)部產(chǎn)生的熱量引導到外部，并在那里被流過設(shè)置在該殼體中的冷卻通道的冷卻媒介吸收并帶走。根據(jù)本發(fā)明的還有一個優(yōu)選實施例，冷卻流體在自然對流的影響下循環(huán)并圍繞該電力機械流動。在本發(fā)明的一個有利的開發(fā)中，還可設(shè)為，為冷卻流體提供至少一個傳送裝置，該裝置確保冷卻流體的強制循環(huán)，用于圍繞該電力機械流動并用于吸收其熱量。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，提供了至少一個風扇作為用于該冷卻流體的傳送裝置，其中有利的是，該至少一個風扇設(shè)置在容納了帶有冷卻系統(tǒng)的該電力機械的殼體上側(cè)。這樣提供的優(yōu)點在于，設(shè)置在這里的風扇能以受控的方式釋放從該變壓器產(chǎn)生的熱量，該熱量會到達這里并在這里累積?？蛇x地，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)能以這樣的方式而改進，使得至少一個風扇設(shè)置在容納了具有冷卻系統(tǒng)的該電力機械的殼體的側(cè)面。最后還可提供，將至少一個風扇設(shè)置在容納了具有冷卻系統(tǒng)的該電力機械的殼體的底側(cè)。在本發(fā)明的還有一個有利的開發(fā)中，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的特征為這樣的方式，使得其包括至少一個與板式熱交換器類似的結(jié)構(gòu)，并確保冷卻流體足夠的內(nèi)部循環(huán)與外部循環(huán)。熱傳送幾何形狀通過豎直連接的冷卻管或通過與例如板式熱交換器的幾何形狀類似的波紋狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生?？諝獾膬?nèi)部循環(huán)(在冷卻通道外)與外部循環(huán)(在冷卻通道內(nèi))均圍繞殼體而實現(xiàn)?？諝獾脑撗h(huán)可以是強制的，或者通過自然流動發(fā)生。尤其有利的是，通過該電力機械、該至少一個用于冷卻流體的傳送裝置以及周圍共同殼體中的至少一個與板式熱交換器類似的結(jié)構(gòu)的設(shè)置，允許模塊化的配置?；旧?，本發(fā)明還可被認為是內(nèi)部冷卻回路與外部冷卻回路，其中該內(nèi)部冷卻回路包括圍繞線圈繞組的區(qū)域，其優(yōu)選地通過流擋板(flowbarrier)在側(cè)面與外部區(qū)域隔開。在由流擋板限定的這個區(qū)域中，冷卻媒介以預期方式向上或向下傳送，其在那里與該外部區(qū)域的冷卻媒介進行直接接觸，并將熱量傳送到其上。該冷卻回路的外部區(qū)域包括由該殼體的外壁以及流擋板所限定的區(qū)域，和根據(jù)本發(fā)明在頂部區(qū)域或側(cè)部以及可選地在底部區(qū)域而提供的熱交換器。特別是，對于該冷卻系統(tǒng)而言被證明是有利的，由該電力機械、該至少一個用于冷卻流體的傳送裝置以及該至少一個板式熱交換器所形成的裝置能以模塊化的方式在周圍殼體中擴展。為了該目的，各部件被設(shè)置為模塊，其尺寸分別以這樣的方式而調(diào)整，使得容易進行簡單的改變，并且不需要太多工作。如已經(jīng)提及的那樣，為了強制冷卻的目的提供了風扇，該風扇可連接到殼體的底部、側(cè)部以及上部區(qū)域。風扇可設(shè)置成軸流式風扇，并且能以模塊化的方式連接到頂部，其中可選地提供了相應的頂部結(jié)構(gòu)或用于該連接的框架。因為頂部風扇會持續(xù)在所謂的“冷卻媒介入口”處從該變壓器殼體底部的周圍環(huán)境中吸入冷卻空氣，所以，以此方式改進了過熱點(例如頂部)的冷卻。冷卻空氣有利地向上被排出。此外，另外的風扇(例如徑流式風扇)可側(cè)向連接到該殼體上。它們確保在該線圈的上邊緣處吸入加熱的空氣，并在冷卻管或波紋狀結(jié)構(gòu)與豎直的空氣引導板之間將其引導回去。該側(cè)向風扇還優(yōu)選地被安裝在一框架上，以便確保該構(gòu)思的模塊性。這些與進一步的有利實施例以及本發(fā)明的改進是所附權(quán)利要求的主要內(nèi)容。通過參考如附圖中所示的本發(fā)明的實施例，將更詳細地說明和描述本發(fā)明、有利的實施例和本發(fā)明的改進以及本發(fā)明的特定優(yōu)點，其中圖1在前截面圖中顯示了三相電力變壓器的示意圖；圖2顯示了根據(jù)圖1的變壓器的側(cè)視圖；圖3顯示了根據(jù)圖1的變壓器的頂視圖，以及圖4顯示了圖3中的細節(jié)“X”的截面放大圖。零部件清單10變壓器12變壓器權(quán)利要求1.一種用于電力機械(10)，尤其是用于電力變壓器(12)(例如干式變壓器)的殼體，其中所述殼體(1中設(shè)有冷卻通道(，26，觀)，冷卻流體通過所述冷卻通道流動，其中所述電力機械(10)與冷卻系統(tǒng)00)均設(shè)置在所述殼體(18)中，提供了用于所述冷卻媒介的豎直設(shè)置的第一通道與第二通道06二8)，所述媒介圍繞所述電力機械(1流動，容納所述電力機械(10)和所述冷卻系統(tǒng)OO)的所述殼體(18)至少部分地形成密封的封閉體，其特征在于，提供了至少一個板式熱交換器，該板式熱交換器具有所述冷卻流體的內(nèi)部循環(huán)與外部循環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，用于所述冷卻流體的所述通道08)的至少一部分擱置在所述電力機械(1的繞組(19)的表面上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，所述冷卻流體是氣態(tài)的。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，所述冷卻通道04，沈)由單獨的管形成。5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，所述冷卻通道Q4J6)由金屬或塑料制造的波紋狀結(jié)構(gòu)(例如波紋狀板或波紋狀玻璃)形成。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，所述冷卻流體在自然對流的影響下循環(huán)并圍繞所述電力機械(1流動。7.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，提供了至少一個用于所述冷卻流體的傳送裝置，所述傳送裝置促成所述冷卻流體的強制循環(huán)，以用于圍繞所述電力機械(12)流動并吸收其熱量。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，提供了至少一個風扇(38)作為用于所述冷卻流體的傳送裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，所述至少一個用于所述冷卻媒介的傳送裝置被作為風扇(38)提供，所述風扇(38)被設(shè)置在容納有所述電力機械(12)和所述冷卻系統(tǒng)OO)的所述殼體(18)的頂部區(qū)域(36)中。10.根據(jù)權(quán)利要求7或8中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，至少一個風扇側(cè)向地設(shè)置在容納有所述電力機械(1和所述冷卻系統(tǒng)OO)的所述殼體(18)上。11.根據(jù)前述權(quán)利要求7到10中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，至少一個風扇設(shè)置在容納有所述電力機械(1和所述冷卻系統(tǒng)OO)的所述殼體(18)的底部。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，至少一個板式熱交換器設(shè)置在所述電力機械(1的所述繞組(19)的上方。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于電力機械的殼體，其特征在于，容納有所述電力機械(1、所述至少一個用于所述冷卻流體的傳送裝置以及所述至少一個板式熱交換器的所述殼體以模塊化的方式而設(shè)置，并容許模塊化的構(gòu)造。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，容納有由所述電力機械(12)、所述至少一個用于所述冷卻流體的傳送裝置以及所述至少一個板式熱交換器所形成的布置的所述殼體(18)能以模塊化的方式擴展。全文摘要本發(fā)明披露了用于電力機械的殼體。本發(fā)明涉及用于電力機械(10)，尤其是用于電力變壓器(12)(例如干式變壓器)的殼體，其中殼體(18)中設(shè)有冷卻通道(26，28)，冷卻流體通過所述冷卻通道流動，電力機械(10)以及冷卻系統(tǒng)(20)均設(shè)置在殼體(18)中，提供了豎直設(shè)置的用于冷卻媒介的第一通道與第二通道(26，28)，該媒介圍繞電力變壓器(12)流動，其中容納有電力機械(10)和冷卻系統(tǒng)(20)的殼體(18)至少部分地形成密封的封閉體。文檔編號H01F27/20GK102169747SQ201110022200公開日2011年8月31日申請日期2011年1月14日優(yōu)先權(quán)日2010年1月16日發(fā)明者B·韋伯,J·特珀,M·博克霍爾特,M·盧基,W·梅尼希申請人:Abb技術(shù)有限公司