CN104376974A - 一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统 - Google Patents
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Abstract
一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，包括冷却框架，以及固定连接在冷却框架上的散热管、导风筒，在导风筒进风口处安装有防尘消音网，在冷却框架内安装有风扇电机、喷水冷却装置。分控制箱内设控制电路模块，控制电路模块分别连接安装在出油管上的第一温度传感器、安装在进油管上的第二温度传感器，控制电路模块连接风扇电机和喷水冷却装置。本发明一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，采用新的散热功能部件和散热方式，在保障热交换能力不下降的情况下，选用体积小、重量轻、通用性强的静音风扇阵组和防尘消音网，达到降噪、节能目的；功能元件体积小、重量轻方便工厂化检修；增加喷水蒸发辅助冷却达到散热效果。
Description
技术领域
本发明一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，涉及电力系统中变压器冷却领域。
背景技术
以变压器油为冷却介质的冷却方式为：油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷。早期的变压器由于制造和设计技术能力限制，主要以油浸自冷、油浸风冷为冷却方式，只适用于小容量的变压器。80年代，随着变压器制造容量增大，其发热量也增加，与其配套的强迫油循环风冷、强迫油循环水冷方式在变压器上得到应用。
现有技术中，许多220KV以上主变压器的老式冷却系统，一般采用YF-80、YF-100、YF-120型号的冷却系统，属于多回路散热管结构系统，存在辅机耗电多、维护工作量大、风冷却系统运行噪音大。随着节能环保和状态检修要求，急需一种新型的解决上述问题的节能降耗技术。
目前国内外充油变压器的冷却方式分为自然循环和强迫循环方式，依靠对流和辐射散热，变压器采取的冷却方式与其电压等级和容量有关。主要有：
A、油浸自冷（ONAN）：适用于31500kVA及以下、35kV及以下的产品； 50000kVA及以下、110kV产品。
B、油浸风冷（ONAF）：适用于12500kVA～63000kVA、35kV～110kV产品； 75000kVA以下、110kV产品； 40000kVA及以下、220kV产品。
C、强迫油循环冷却（强迫导向油循环风冷或水冷 ）：适用于75000kVA及以上、110kV产品； 120000kVA及以上、220kV产品；330kV级及500kV级产品。
发展趋势：随着设计和制造技术的提高，高电压等级（110kV及以上）、大容量的变压器采用油浸自冷或风冷方式，这种方式噪声小、能耗低，但体积增加、渗漏点增加。
国外研究机构对充油变压器冷却方式的研究：一般根据变压器的制造容量、电压等级、使用环境采取不同的冷却技术。小容量、低电压等级配电变压器采用干式或油浸自冷方式；大容量、高电压等级的变压器根据需要采用油浸风冷、强迫油循环冷却（强迫导向油循环风冷或水冷）。
随着新材料、新工艺的应用，设计和制造技术得到提高，大容量、高电压等级的变压器逐步采用油浸自冷、油浸风冷技术。在国内，有些变压器制造厂尝试对强有风冷冷却系统改造。如：220kV变压器改造中，由于老式变压器的油箱、器身缘结构等宽裕度都比较大的特点，是有利于将强迫油循环冷却系统，改造为片式散热风冷却系统。在110kV变压器改造中，将老式变压器带风扇扁管冷却散热系统，改造为片式自然冷却散热系统。以上改造的缺点和不足：1、改造工作量大，直接成本高；2、改造需要停电的时间长；3、由于增加了散热片表面积，渗漏点增加。
某省电力公司系统范围内强迫油循环风冷主变共计255台，仅某市一级供电公司18台220KV主变中，强迫油循环风冷却主变10台，都为早期设计产品，由于使用周期寿命未到，一直在投入使用。该冷却系统噪声大、能耗高、故障率高、检修维护困难，不满足国家电网公司“节能、环保、工厂化检修”的发展方向。
发明内容
本发明提供一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，采用新的散热功能部件和散热方式，采用新的控制电路，在保障热交换能力不下降的情况下，选用体积小、重量轻、功率小、通用性强的静音风扇阵组和消音网，达到降噪、节能目的；功能元件体积小、重量轻方便工厂化检修；增加喷水蒸发辅助冷却达到散热效果。
本发明采取的技术方案为：
一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，包括冷却框架，以及固定连接在冷却框架上的散热管、导风筒，在导风筒进风口处安装有防尘消音网，在冷却框架内安装有风扇电机、喷水冷却装置。分控制箱内设控制电路模块，控制电路模块分别连接安装在出油管上的第一温度传感器、安装在进油管上的第二温度传感器，控制电路模块连接风扇电机和喷水冷却装置。
所述进油管上设有潜油泵，进油管通过散热管、出油管连接变压器本体形成封闭串联油路。
所述喷水冷却装置包括水箱，水箱连接供水管，水箱通过水泵连接水管，水管上设有喷嘴。
所述风扇电机通过金属支架安装在冷却框架上。
所述风扇电机为多个，构成静音风扇阵组。
所述散热管为多回路管状散热管。
一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却方法，通过温度传感器，检测进油管和出油管温度差，经过安装在分控制箱内的控制电路模块，控制固定风扇电机向散热管吹风，进行对流散热，同时还控制水泵向散热管喷水，进行蒸发散热。
本发明一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，技术效果如下：
1）、无需变压器停电、安全可靠、改造工作量小，不改动强迫油循环冷却器金属结构。
2）、在散热量基本保持不变的情况下，将原有粗重的电机及风扇改为体积小、重量轻静音风扇电机，有利于降噪和维护。
3）、防尘消音：在导风筒进封口安装消音防尘过滤网，避免灰尘、虫子附着在散热管表面形成的保温层，提高散热效果。
4）、辅助冷却介质：通过喷水冷却装置向散热管喷水，通过蒸发作用降温，提高热交换能力。
5）、在散热效果不低于原冷却系统的情况下，选用功率小、转速低、体积重量小的静音风扇电机，降低风噪和机械噪声，从而达到综合节能降噪效果。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明侧视结构示意图；
图3为本发明控制电路模块结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，包括冷却框架1，以及固定连接在冷却框架1上的散热管2、导风筒3，在导风筒3进风口处安装有防尘消音网4，在冷却框架1内安装有风扇电机5、喷水冷却装置。分控制箱9内设控制电路模块，控制电路模块分别连接安装在出油管16上的第一温度传感器10、安装在进油管17上的第二温度传感器13，控制电路模块连接风扇电机5和喷水冷却装置。所述喷水冷却装置包括水箱8，水箱8连接供水管15，水箱8通过水泵7连接水管12，水管12上设有多个喷嘴11。
所述进油管17上设有潜油泵14，冷却框架1通过进油管17、出油管16连接变压器本体，形成封闭串联油路。潜油泵14通过出油管16从变压器内抽出温度较高的绝缘油，流过散热管2，通过出油管16流回变压器内。
所述风扇电机5通过金属支架6安装在冷却框架1上。
所述风扇电机5为多个，构成静音风扇阵组。在散热效果不低于原冷却系统的情况下，选用功率小、转速低、体积重量小的多个风扇电机5，降低风噪和机械噪声，从而达到综合节能降噪效果。
所述散热管2为多回路管状散热管，在管内安装金属扰流丝，以增加绝缘油与管壁的接触；散热管外壁装有金属翅片，以增加散热面积；散热管多排并列相联，底部与进油管17相连，上部与出油管16相连。
控制电路模块连接风扇电机5、喷水冷却装置的水泵7和潜油泵14，控制电路模块连接电源模块。
通过第一温度传感器10、第二温度传感器13，分别感应出油管16、进油管17的温度差，经过分控制箱9内设的控制电路模块，控制固定在冷却框架内金属支架6上的风扇电机5吹风，进行对流散热。同时还控制水泵7向多回路管状散热管喷水进行蒸发散热。在散热效果不低于原冷却系统的情况下，选用功率小、转速低、体积重量小的多个风扇电机5构成静音风扇阵组，静音风扇阵组由多个小静音风扇造成，替换原有单一重量较大的电机，减小检修维护重量，同时降低风噪和机械噪声，从而达到综合节能降噪效果和方便检修。
Claims (8)
1.一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，包括冷却框架（1），以及固定连接在冷却框架（1）上的散热管（2）、导风筒（3），其特征在于，在导风筒（3）进风口处安装有防尘消音网（4），在冷却框架（1）内安装有风扇电机（5）、喷水冷却装置；分控制箱（9）内设控制电路模块，控制电路模块分别连接安装在出油管（16）上的第一温度传感器（10）、安装在进油管（17）上的第二温度传感器（13），控制电路模块连接风扇电机（5）和水泵（7）。
2.根据权利要求1所述一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，其特征在于，所述进油管（17）上设有潜油泵（14），散热管（2）通过进油管（17）、出油管（16）连接变压器本体形成封闭串联油路。
3.根据权利要求1所述一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，其特征在于，所述喷水冷却装置包括水箱（8），水箱（8）连接供水管（15），水箱（8）通过水泵（7）连接水管（12），水管（12）上设有喷嘴（11）。
4.根据权利要求1所述一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，其特征在于，所述风扇电机（5）通过金属支架（6）安装在冷却框架（1）上。
5.根据权利要求1或4所述一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，其特征在于，所述风扇电机（5）为多个，构成静音风扇阵组。
6.根据权利要求1所述一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，其特征在于，所述散热管（2）为多回路管状散热管。
7.根据权利要求2所述一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统，其特征在于，所述散热管（2）为多回路管状散热管，在管内安装金属扰流丝，散热管外壁装有金属翅片；散热管（2）多排并列相联，底部与进油管（17）相连，上部与出油管（16）相连。
8.采用如权利要求1~7任意一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统的冷却方法，其特征在于，通过温度传感器，检测进油管（17）和出油管（16）温度差，经过安装在分控制箱（9）内的控制电路模块，控制固定风扇电机（5）向散热管（2）吹风，进行对流散热；同时还控制水泵（7）向散热管（2）喷水，进行蒸发散热。
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