CN105261450B - 一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，包括变压器油箱、布置在地上的上冷却器和布置在地下的下冷却器，上冷却器上集油箱通过向下输油管与变压器油箱上方相联通，变压器油箱下方通过分流管与下冷却器上集油箱相联通，所述下冷却器下集油箱通过向上输油管与上冷却器下集油箱相联通，所述冷却系统形成循环回路。向上输油管的外侧与土壤层之间设有冷却气道，其内安装有引风机和“L”形的重力式热管。本发明不论夏天还是冬天都能起到很好的换热冷却变压器效果，且避免了噪声污染，减少占地，节约能源。

Description

一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统

技术领域

本发明属于热能交换领域，具体涉及一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，尤其适用于大型变压器的散热。

背景技术

变压器在输送电网中是一个重要且不可缺少的电力设备,对调节电网的电压起到至关重要的作用。电力变压器在使用中会产生铁心损耗和绕组损耗,这些损耗将导致铁心和绕组温度升高。为了保证变压器安全可靠运行,需将变压器的绕组温度、铁心温度和变压器油的温度限定在安全范围以内,故需对变压器进行散热冷却。

目前电网上运行的变压器大部分仍为油浸式变压器,而且其中80％以上是采用自然油循环的冷却方式。但是这种变压器由于采用片式散热器,使得自身横向体积庞大,运输及维修都很不方便,且片式散热器散热效率较低,变压器经常由于油温过高,造成变压器油绝缘性能下降、线圈老化甚至造成变压器起火、爆炸等事故。因此，改进自然油循环冷却变压器的冷却结构、提高其却效率,不论从节能降耗,还是延长变压器的使用寿命、减少热事故方面,都将带来巨人的社会经济效益。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，进一步提高变压器的安全运行性能，结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，包括变压器油箱14、布置在地上的上冷却器和布置在地下的下冷却器，上冷却器上集油箱1通过向下输油管2与变压器油箱14上方相联通，变压器油箱14下方通过分流管13与下冷却器上集油箱11相联通，下冷却器下集油箱9通过向上输油管4与上冷却器下集油箱3相联通，所述冷却系统形成循环回路。

所述向上输油管4的外侧与土壤层17之间设有冷却气道6，所述冷却气道6的下方与下冷却器等高的位置安装有引风机7，所述引风机7上方的冷却气道6上设有“L”形的重力式热管5，为了保证冷却气道的充分冷却，在其每一面布置3×10根重力式热管5，受热膨胀的空气从上方壁面开口进入冷却气道6，通过重力式热管5吸热，被冷却的空气通过引风机7吹出对下冷却器进行冷却。

所述变压器油箱14外表面周围安装有冷却圆环。

所述变压器油箱14的上部设有带孔的挡板16。

所述上冷却器下集油箱3的入口处装有速度传感器18，检测流经的冷却油流速。

所述下冷却器上集油箱11的入口处装有温度传感器12，检测流经的冷却油温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、采用本发明技术方案不论夏天还是冬天都能起到很好的换热冷却变压器效果；

2、将产生噪音的油泵、引风机埋入地下，避免了噪声污染；

3、利用简单便宜的重力热管降低冷却气道温度；

4、减少占地、节约能源；

5、符合生态城市设计理念，满足都市美容的迫切需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：

1、上冷却器上集油箱；2、向下输油管；3、上冷却器下集油箱；4、向上输油管；5、L形重力式热管；6、冷却气道；7、引风机；8、支座；9、下冷却器下集油箱；10、油泵；11、下冷却器上集油箱；12、温度传感器；13、分流管；14、变压器油箱；15、冷却圆环；16、挡板；17、土壤层；18、速度传感器；20、冷却器输油管。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术方案，结合说明书附图，对本发明的具体实施方式阐述如下：

如图1所示，本发明提供了一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，包括变压器油箱14、布置在地上的上冷却器和布置在地下的下冷却器，两个冷却器分别布置在地上与地下，是使高温变压器冷却油分别经过两次冷却，从而使变压器散热效果更好。

上冷却器上集油箱1通过向下输油管2与变压器油箱14上方相联通，变压器油箱14下方通过分流管13与下冷却器上集油箱11相联通，所述下冷却器下集油箱9通过向上输油管4与上冷却器下集油箱3相联通，所述冷却系统形成循环回路。

换热的效果主要由变压器冷却油的温度与油的流速确定的。采用此种方案不论夏天(地下冷却器其主要冷却作用)还是冬天(地上冷却器起主要冷却作用)都能起到很好的换热冷却变压器效果。其主要原理是冬天地上温度低，热的冷却油经过地下冷却器初步冷却后，经过向上输油管4输送到地上冷却器冷却后进入变压器集油箱14形成冷却循环。夏天地下温度较低，热的油主要是经过地下冷却器冷却。经过向上输油管4输送到地上冷却器冷却后进入变压器集油箱14形成冷却循环。

如图1所示，所述向上输油管4的外侧与土壤层17之间设有冷却气道6，所述冷却气道6的下方与下冷却器等高的位置两边安装有引风机7，所述引风机7上方的冷却气道6上设有“L”形的重力式热管5，地下空间温度上升后，空气膨胀上升，从上方壁面开口进入冷却气道6，热空气进入冷却气道6后，通过“L”形重力式热管5根部吸热，然后通过安装在下方与冷却器等高度的地方的引风机7将冷却的空气引入到密闭的地下空间，从而形成气流的循环。而重力式热管5吸收的热量通过稀松的导热系数很大的土壤层17降温。从而可以保证进入冷却气道6的热空气能够充分冷却。被冷却的空气分别从两边的引风机7中吹出来对下冷却器进行冷却。

待冷却的变压器放置在密闭的变压器油箱14中，为了加强其散热量，在其周围安装有很薄的冷却圆环15。冷却圆环15增加了变压器油箱14的散热面积，冷却圆环15的热量主要通过对流传热由受热膨胀的空气带走。

所述变压器油箱14的上部设有带孔的挡板16，向下输油管2输入的油只能经过中间的小孔流下，使经过冷却的油将变压器充分冷却。此外，变压器油箱14下部安装的分流管(13)，为5×5矩阵排列，分流管的设置，增加了流动阻力，降低变压器冷却油流速以及增加换热面积。它们都能适当降低变压器冷却油的流速，保证充分冷却变压器。

所述上冷却器下集油箱3的左侧入口处装有速度传感器18，检测流经的冷却油流速。根据冷却油流速来修正油泵功率，防止变压器冷却油流速过快，导致冷却效果不好。

所述下冷却器上集油箱11的中间位置入口处装有温度传感器12，检测流经的冷却油温度。通过测量流经地下冷却器上油箱11的冷却油温度控制油泵输出功率的大小。当温度传感器12检测到的温度高于某一温度时，油泵10的输出功率增加。从而保证当变压器温度升高时，冷却器中的冷却油的流速增大，从而更好的降低变压器温度，保证变压器安全运行。

循环强制油冷变压器的换热效果主要由变压器冷却油的温度与油的流速确定的。采用本发明的技术方案，不论夏天(地下冷却器其主要冷却作用)还是冬天(地上冷却器起主要冷却作用)都能起到很好的换热冷却变压器效果。其主要原理是冬天地上温度低，热的冷却油经过地下冷却器初步冷却后，经过向上输油管4输送到地上冷却器冷却后进入变压器集油箱形成冷却循环。夏天地下温度较低，热的油主要是经过地下冷却器冷却。经过向上输油管4输送到地上冷却器冷却后进入变压器集油箱形成冷却循环。

Claims (6)

1.一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，其特征在于：

包括变压器油箱(14)、布置在地上的上冷却器和布置在地下的下冷却器，上冷却器上集油箱(1)通过向下输油管(2)与变压器油箱(14)上方相联通，变压器油箱(14)下方通过分流管(13)与下冷却器上集油箱(11)相联通，下冷却器下集油箱(9)通过向上输油管(4)与上冷却器下集油箱(3)相联通，所述冷却系统形成循环回路。

2.如权利要求1所述一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，其特征在于：

所述向上输油管(4)的外侧与土壤层(17)之间设有冷却气道(6)，所述冷却气道(6)的下方与下冷却器等高的位置安装有引风机(7)，所述引风机(7)上方的冷却气道(6)上设有“L”形的重力式热管(5)，受热膨胀的空气从上方壁面开口进入冷却气道(6)，通过重力式热管(5)吸热，被冷却的空气通过引风机(7)吹出对下冷却器进行冷却。

3.如权利要求1所述一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，其特征在于：

所述变压器油箱(14)外表面周围安装有冷却圆环。

4.如权利要求1或3所述一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，其特征在于：

所述变压器油箱(14)的上部设有带孔的挡板(16)。

5.如权利要求1所述一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，其特征在于：

所述上冷却器下集油箱(3)的入口处装有速度传感器，检测流经的冷却油流速。

6.如权利要求1或5所述一种用于循环强制油冷变压器的冷却系统，其特征在于：

所述下冷却器上集油箱(11)的入口处装有温度传感器，检测流经的冷却油温度。