CN103996498B - 一种海上变电站主变压器海水冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上变电站主变压器海水冷却系统，包括设于海水中的海水换热器以及设于变电站内的油水冷却器、潜油泵、油管、冷水管、循环水泵、循环水箱；其中所述海水换热器的进水口与所述油水冷却器的出水口通过热水管连接，所述海水换热器的出水口与所述循环水箱的进水口通过回水管连接；所述循环水箱的出水口与所述循环水泵的进水口连接，所述循环水泵的出水口与所述油水冷却器的进水口通过冷水管连接；所述油水冷却器的进油口和出油口分别通过油管与所述变压器油箱连接，油水冷却器的进油口处设所述潜油泵；本发明主变压器采用强油水冷却方式代替自然风冷冷却方式，大部分热量通过循环水带走，大大降低了主变室的通风散热要求。

Description

一种海上变电站主变压器海水冷却系统

技术领域

本发明涉及海上变电站、油浸式变压器及海水冷却系统，尤其是针对海上变电站内作为主变压器使用的强油水冷却油浸式变压器，专门设计了一种海水冷却系统。

背景技术

海上风力发电是全球能源发展的新方向，但海洋的气候环境给海上变电站的建造带来很多技术难题。海上空气中的盐雾和水汽对变电站内的设备具有较强的腐蚀性，从而影响设备的使用寿命，也影响了高压设备的绝缘性能，带来安全问题。

为了解决盐雾对设备腐蚀的问题，海上变电站常常采用封闭式设计，将高压设备布置在封闭的空间内，而封闭的运行环境与设备的通风散热要求又形成矛盾，特别是散热量较大的主变压器。

目前，海上变电站主变压器一般采用自然风冷油浸式变压器，这种变压器在陆上变电站具有非常好的运行效果，可靠性高、维护量小。但对于海上的封闭运行环境，自然风冷变压器对于主变室的通风系统提出了非常大的挑战，特别是在夏季，高温、高湿的气候，极大的降低了通风系统的运行效果。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种海上变电站主变压器海水冷却系统，能有效改善主变压器通风散热的降温冷却系统。

包括以下技术方案：一种海上变电站主变压器海水冷却系统，包括设于海水中的海水换热器以及设于变电站内的油水冷却器、潜油泵、油管、冷水管、循环水泵、循环水箱、和阀门；

其中所述海水换热器的进水口与所述油水冷却器的出水口通过热水管连接，所述海水换热器的出水口与所述循环水箱的进水口通过回水管连接；

所述循环水箱的出水口与所述循环水泵的进水口连接，所述循环水泵的出水口与所述油水冷却器的进水口通过冷水管连接；

所述油水冷却器的进油口和出油口分别通过油管与所述变压器油箱连接，其中油水冷却器的进油口处设所述潜油泵；

其中所述油管、冷水管、热水管及回水管上均设有阀门。

本发明的进一步改进在于：其中所述油水冷却器、潜油泵、油管及阀门与变压器油箱相连，形成[A1] 的闭式循环；可以通过油管上的阀门进行关断，便于油水冷却器的检修和更换。

本发明的进一步改进在于：所述循环水泵、循环水箱、油水冷却器与海水换热器、冷水管和阀门相连，形成水路的闭式循环；可以通过关闭油水冷却器进水管及出水管上的阀门，实现单台油水冷却器水路循环的关断，便于油水冷却器的检修和更换。

本发明的进一步改进在于：通过关闭海水换热器的进水管及出水管上的阀门，实现总水路闭式循环的关断，便于海水换热器的更换。

本发明的工作原理是：变压器油箱内的油受变压器铁芯及绕组加热成为热油，通过潜油泵将变压器油箱内的热油不断的输入至油水冷却器中，热油与冷水进行热交换，降温后的冷油重新回到变压器油箱；加热后的热水通过水管进入海水换热器，与海水进行热交换，降温后的冷水在循环水泵的提供的动力下，重新回到变压器水箱；由于海水具有流动性，且容积足够大，加热后的海水对海水温度的影响可忽略。

本发明的有益效果：主变压器采用强油水冷却方式代替自然风冷冷却方式，大部分热量通过循环水带走，大大降低了主变室的通风散热要求，能有效改善主变室的运行环境，同时减小通风风机的规格；

1）以强油水冷系统代替空气散热器，大大减小了主变压器冷却系统的体积，布置更灵活、方便；

2）利用海水的冷却能力，采用软化水循环，避免了海水对循环换热系统的腐蚀和结垢。

3）与海水接触的海水换热器可方便更换，更换期间造成的循环水损失，可通过向水箱加水进行补充，保证冷却系统长期稳定运行。

4）油水冷却系统采用冗余设计，维护检修不影响主变压器的正常运行，特殊运行情况下，还可以进一步提高系统的冷却效果。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

其中1-变压器油箱，2-油管，3-潜油泵，4-油水冷却器，5-阀门，6-冷水管，7-循环水泵，8-循环水箱，9-热水管，10-海水换热器，11-回水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：

如图1、所示：本实施例的一种海上变电站主变压器海水冷却系统，包括设于海水中的海水换热器10以及设于变电站内的油水冷却器4、潜油泵3、油管2、冷水管6、循环水泵7、循环水箱8、和阀门5；

其中所述海水换热器10的进水口与所述油水冷却器4的出水口通过热水管9连接，所述海水换热器10的出水口与所述循环水箱8的进水口通过回水管11连接；

所述循环水箱8的出水口与所述循环水泵7的进水口连接，所述循环水泵7的出水口与所述油水冷却器4的进水口通过冷水管6连接；

所述油水冷却器4的进油口和出油口分别通过油管2与所述变压器油箱1连接，其中油水冷却器4的进油口处设所述潜油泵3；

其中所述油管2、冷水管6、热水管9及回水管11上均设有阀门5。

其中所述油水冷却器4、潜油泵3、油管2及阀门5与变压器油箱1相连，形成[A2] 的闭式循环。

其中所述循环水泵7、循环水箱8、油水冷却器4与海水换热器10、冷水管6和阀门5相连，形成水路的闭式循环。

其中通过关闭海水换热器10的进水管及出水管上的阀门，实现总水路闭式循环的关断，便于海水换热器的更换。

工作时变压器油受变压器铁芯及绕组加热成为热油，潜油泵3将变压器油箱1内的热油通过油管2不断的输入至油水冷却器4中，在油水冷却器4中，热油与冷水进行热交换，降温后的冷油通过油管2重新回到变压器油箱1。在油水冷却器4中，与热油进行热交换后的热水通过热水管9进入海水换热器10，与海水进行热交换，换热后的冷水通过回水管11重新回到循环水箱8；循环水泵7实现循环水自循环水箱8，经循环水泵7——油水冷却器4——海水换热器10，回到循环水箱8的循环过程。

通过操作油管2上的阀门5可以对单台油水冷却器4的油路进行关断，以便于单台油水冷却器4检修或更换时，将该油水冷却器4退出运行；通过操作单台油水冷却器4的冷水管6和热水管9上的阀门，可以对该台油水冷却器4的水路进行关断，以便于该台油水冷却器4检修或更换时，将该油水冷却器4退出运行；通过操作海水换热器10进口热水管9及出口回水管11上的阀门，可以将海水换热器的水路关断，以便于海水换热器的更换。应在主变压器停运状态下进行海水换热器的更换工作，更换海水换热器造成的循环水损失，通过向循环水箱8中注入新的循环水进行补充。

本实施例的有益效果是：不仅可以满足主变压器的散热要求，同时还可以降低主变室的通风需求，简化通风系统布置，提高进风的过滤效率，降低风机噪音和功率，具有良好的环保效果和经济性。

Claims (3)

1.一种海上变电站主变压器海水冷却系统，其特征在于：包括设于海水中的海水换热器（10）以及设于变电站内的油水冷却器（4）、潜油泵（3）、油管（2）、冷水管（6）、循环水泵（7）、循环水箱（8）、和阀门（5）；其中所述海水换热器（10）的进水口与所述油水冷却器（4）的出水口通过热水管（9）连接，所述海水换热器（10）的出水口与所述循环水箱（8）的进水口通过回水管（11）连接；所述循环水箱（8）的出水口与所述循环水泵（7）的进水口连接，所述循环水泵（7）的出水口与所述油水冷却器（4）的进水口通过冷水管（6）连接；所述油水冷却器（4）的进油口和出油口分别通过油管（2）与所述变压器油箱（1）连接，其中油水冷却器（4）的进油口处设所述潜油泵（3）；其中所述油管（2）、冷水管（6）、热水管（9）及回水管（11）上均设有阀门（5）；其中所述油水冷却器（4）、潜油泵（3）、油管（2）及油管（2）上的阀门（5）与变压器油箱（1）相连，形成油路的闭式循环。

2.根据权利要求1所述的一种海上变电站主变压器海水冷却系统，其特征在于：所述循环水泵（7）、循环水箱（8）、油水冷却器（4）与海水换热器（10）、冷水管（6）和冷却水管（6）上的阀门（5）相连，形成水路的闭式循环。

3.根据权利要求1所述的一种海上变电站主变压器海水冷却系统，其特征在于：通过关闭海水换热器（10）的进水管及出水管上的阀门，实现总水路闭式循环的关断，便于海水换热器的更换。