CN100538929C

CN100538929C - 电力变压器的冷却装置

Info

Publication number: CN100538929C
Application number: CNB2005100616796A
Authority: CN
Inventors: 陈立人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2025-11-22
Also published as: CN1761000A

Abstract

本发明涉及用热交换器冷却热量的大中型电力变压器的冷却装置。将变压器内的冷却油引出与热交换器连通并构成闭合循环回路，采用与上述变压器内同种的冷却油作为热交换器的冷却介质并构成闭合循环回路。冷却装置包括换热器，其热端和冷端各通过循环油泵分别与变压器的油冷端口和冷源连通，换热器的冷端与冷源之间、热端与热负载之间的回路分别串联一膨胀油箱。本发明可有效杜绝电力事故的发生，节约水资源。

Description

电力变压器的冷却装置

技术领域：

本发明涉及用热交换器冷却热量的装置，特别适合大中型电力变压器的冷却。

背景技术：

传统的大中型电力变压器，其变压器油冷却系统通常以水为介质，由换热器、冷却塔、水池及水泵等组成，也有采用水喷头对变压器外壳进行喷淋。但这些传统的水冷却系统显然存在缺陷，甚至会产生严重的安全事故：

1、由于油冷却管路置于水回路之内，需要水泵以较高的压力使冷却水产生较大的流速，以迅速带走油管的热量，通常水压要大于油压。若油管与水管之间能够保证严格的机械隔绝，则能够保持正常的冷却运行，但若油管与水管之间某一交接处出现孔或缝使两者相通，由于水压大于油压，水就会进入到油管内，导致发生电力事故，严重时甚至会发生变压器爆炸。故我国有关部门要求今后新建项目的电力变压器不得采用水冷却方式。

2、设备投入和用水量大。水池、冷却塔及遍布冷却水管道，结构分散，需相当大的占地面积。冷却塔喷溅水花及水池的蒸发量，以及水池水温升高需整池换水，耗水量大，运行成本高。

3、设备容易结垢，影响冷却效果。清垢工作量大，且需停产清垢。

发明内容：

本发明的目的是提供一种无需冷却水塔及水池、结构紧凑、冷却效率高、运行成本低的电力变压器的冷却装置。

本发明一种电力变压器的冷却装置，包括换热器，其热端和冷端各通过循环油泵分别与变压器的油冷端口和冷源连通，并各自构成独立的循环回路，其特征在于换热器的冷端与冷源之间的回路、热端与热负载之间的回路分别串联一低压膨胀油箱。

所述的冷源分别为制冷剂制冷机和风冷散热器；热端和冷端的各两台循环油泵分别设置为并联状态。

所述的换热器的冷端与冷源之间的回路由电磁换向阀设置为自然冷却、强制风冷、制冷机冷却三种状态并由中央处理器通过电磁换向阀控制三种冷却方式的转换，电磁换向阀的两个冷却油输入口分别与制冷机和风冷散热器连通，输出口与两循环油泵连通。

在两只低压膨胀油箱的进油口和出油口各设置一电导极片传感器。

在换热器的冷端与冷源之间的回路采用与变压器内同种的冷却油作为换热器的冷却介质。

本发明由于在换热器的冷端与冷源之间的循环回路中采用与上述变压器内同种的冷却油作为冷却介质，即使万一两回路之间产生通道，也不会影响变压器的正常工作，在天气极冷时也不会产生冷却介质冰冻问题，加之油的绝缘性能，可有效杜绝电力事故的发生。另外在换热器两端口的两个封闭循环油回路中各串联一低压膨胀油箱，使得变压器内的冷却油在进入换热器之前先行得到一次降温，提高了冷却系统的热交换率。采用油-油冷却方式还避免了水垢产生和处理问题，从而彻底解决了大中型电力变压器冷却装置中水池等建设投入巨大、浪费水资源等问题。结构紧凑，安装、维修方便。在天气较冷时采用自然冷却方式，在中温天气时采用强制风冷，在高温天气时则采用制冷机冷却。由于大中型电力变压器一般设在地下或洞穴内，湿度较大，制冷机所产生的热量还有除湿效果。

附图说明：

图1为本发明冷却装置结构连接关系图。

图中：B—变压器(热负载)，F1～F25—阀门，G1、G3—流量计，P1～P4—油泵，C1～C3—温度计，Ω1～Ω3—油质表，R—压力表，S1、S2—低压膨胀油箱，RJH—换热器，Y1～Y4—传感器，DCF—电磁换向阀，ZLJ—制冷机，KZG—控制柜，SRQ—风冷散热器。

具体实施方式：

对某型电力变压器，首先须查明其内的变压器油型号，或测出其品质参数，然后选用相同的变压器油或相同品质参数的变压器油注入低压膨胀油箱S1、S2；将换热器RJH的热端两端口cd串接低压膨胀油箱S1后与变压器B的出油口f、进油口e连通，并构成闭合循环回路；将换热器RJH的冷端两端口ab串接低压膨胀油箱S2后与冷源连通，并构成闭合循环回路，启动油泵P1、P3，冷却装置即开始工作。

实施例冷却装置包括市售换热器RJH，其内的热油通道(与换热器RJH的热端和变压器B之间的闭合循环回路串连)与其周围的冷油通道(与换热器RJH的冷端和冷源之间的闭合循环回路串连)相互隔离。换热器RJH热端进油口d与变压器B的出油口f管连，出油口c与低压膨胀油箱S1上部进油口连通，其间装有由电导极片构成的传感器Y2和阀门F12。低压膨胀油箱S1下部出油口也装有传感器Y1和阀门F11，并联的两个油泵P1和P2连接在阀门F11与变压器B冷却油输入端口之间。视不同机型的热负荷大小，确定单只油泵工作或两只油泵同时工作。同样，在换热器RJH冷端ab与冷源之间串接低压膨胀油箱S2和两个并联的油泵P3和P4。

冷源由制冷机ZLJ和风冷散热器SRQ组成，并由电气控制柜KZG控制电磁换向阀DCF，实现自然冷却、强制风冷、制冷机冷却三种状态工作。制冷机由市售的压缩机、冷凝器、蒸发器等构成，一般仅在炎热夏季之时使用。风冷散热器SRQ结构与汽车散热水箱相同，依靠风扇对散热水箱强制风冷。当冬天气温较低时，可关闭制冷机ZLJ和风冷散热器SRQ，利用低压膨胀油箱自然冷却；三种冷却方式由电磁换向阀DCF设置为自然冷却、强制风冷、制冷机冷却三种状态并由中央处理器通过电磁换向阀DCF控制三种冷却方式的转换，电磁换向阀DCF的两个冷却油输入口分别与制冷机ZLJ和风冷散热器SRQ连通，输出口与循环油泵P3、P4连通。

冷却装置中所配置的流量计G1～G3、温度计C1、C3、压力表R、传感器Y1、Y2、Y3、Y4等均为市售产品并作为实时监控装置。各参数由控制柜KZG中的中央处理器所控制，比如当油温降到设定标准时，则自动停止油泵运行，当油温过高时则同时开启四台油泵，加大油流量等，实现智能运行。

Claims

1、一种电力变压器的冷却装置，包括换热器(RJH)，其热端(cd)和冷端(ab)各通过循环油泵分别与变压器的油冷端口(ef)和冷源连通，并各自构成独立的循环回路，其特征在于换热器(RJH)的冷端与冷源之间的回路、热端与热负载(B)之间的回路分别串联一低压膨胀油箱(S2)、(S1)。

2、根据权利要求1所述的电力变压器的冷却装置，其特征在于冷源分别为制冷剂制冷机(ZLJ)和风冷散热器(SRQ)；热端(cd)和冷端(ab)的各两台循环油泵分别设置为并联状态。

3、根据权利要求1或2所述的电力变压器的冷却装置，其特征在于换热器(RJH)的冷端与冷源之间的回路由电磁换向阀(DCF)设置为自然冷却、强制风冷、制冷机冷却三种状态并由中央处理器通过电磁换向阀(DCF)控制三种冷却方式的转换，电磁换向阀(DCF)的两个冷却油输入口分别与制冷机(ZLJ)和风冷散热器(SRQ)连通，输出口与循环油泵(P3)、(P4)连通。

4、根据权利要求1所述的电力变压器的冷却装置，其特征在于低压膨胀油箱(S2)、(S1)的进油口和出油口各设置一电导极片传感器。

5、根据权利要求1所述的电力变压器的冷却装置，其特征在于采用与变压器内同种的冷却油作为换热器(RJH)的冷却介质。