CN105743390A - 一种基于变压器的取能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于变压器的取能装置，所述装置设置在变压器油路管道和冷却水管道之间，包括热交换器和热电转换模块；热交换器分别设置在变压器油路管道和冷却水管道的管道壁上，热交换器的外围设置有一个保温层；所述保温层和热交换器之间形成一个密闭空间结构；热电转换模块设置在密闭空间结构中，依据变压器油和冷却水之间的温度差发电。与现有技术相比，本发明提供的一种基于变压器的取能装置，不但可以实现变压器废热回收再利用，而且可以显著降低变压器附属冷却水设备或冷却风设备的热负荷，使得该取能装置结构更加紧凑，布局更加合理。

Description

一种基于变压器的取能装置

技术领域

本发明涉及一种变电站内的取能装置，具体涉及一种基于变压器的取能装置。

背景技术

电力系统中，由于电流的输送往往导致因线路发热造成损耗，所以在输送的时候都是通过变电升高电压，让电流变小以减少发热损耗。高压电具有很高的危险性，且目标电器也不需要如此高压，这就需要通过变电降低电压。随着社会经济的发展，电力需求不断增加，需要发展智能化输变电技术。其中作为智能化输变电领域中的关键技术智能变电站采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能。当前，智能化变电站中迫切需要发展自取能技术。着眼于变电站内的电力变压器在变电站中自身的运行中会产生大量的热，且通过变压器油循环冷却白白地释放至大气环境中。若能对这部分余热回收利用，不仅节约能源，降低能耗，还可以减少环境污染，从而带来可观的经济效益和社会效益。因此，需要提供一种采用热电材料回收电力变压器余热实现变电站内自取能的取能装置。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种基于变压器的取能装置，所述装置设置在变压器油路管道和冷却水管道之间，包括热交换器和热电转换模块；所述热交换器的数目为二；

所述热交换器分别设置在变压器油路管道和冷却水管道的管道壁上，热交换器的外围设置有一个保温层；所述保温层和热交换器之间形成一个密闭空间结构；

所述热电转换模块设置在所述密闭空间结构中，依据变压器油和冷却水之间的温度差发电。

优选的，所述热交换器为微通道换热器；

优选的，所述热交换器和热电转换模块的接触面分别均匀涂抹液态金属，以降低所述热交换器和热电转换模块的接触热阻；

优选的，所述热电转换模块的出线电接头的表面均匀涂抹液态金属，以降低所述出线电接头与负载的用电接头之间的接触电阻；

优选的，所述液态金属为熔点低于80℃的液态合金；

优选的，所述液态合金为镓铟锡合金；

优选的，所述保温层为双面镀有铝薄膜的聚苯乙烯泡沫塑料；

优选的，所述保温层为双面镀有铝薄膜的聚氨酯泡沫塑料；

优选的，所述热电转换模块由N个温差发电片集成组成；

所述温差发电片采用Bi-Te热电材料、Pb-Te热电材料、Si-Ge热电材料、电子晶体-声子玻璃材料和纳米超晶格材料中的任一种制成。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

本发明提供的一种基于变压器的取能装置，不但可以实现变压器废热回收再利用，为变电站提供一种可选的取能方式，而且可以显著降低变压器附属冷却水设备或冷却风设备的热负荷，使得该取能装置结构更加紧凑，布局更加合理。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1：本发明实施例中一种基于变压器的取能装置结构图；

其中，1-变压器；2-变压器油路管道；3-热交换器；4-热电转换模块；5-液态金属；6-冷却水管道；7、冷却水泵箱；8-保温层；9-热电转换模块的出线电接头；10-负载的用电接头；11-负载。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供的一种基于变压器的取能装置，与传统的变压器相比，在变压器油和冷却介质之间的热交换器上添加了热电转换模块，不仅实现了变压器废热回收再利用，还降低了变压器附属冷却设备的热负荷。采用采用微通道形式的热交换器，能够有效地增加换热面积，提高换热效率。

如图1所示，该装置设置在变压器油路管道2和冷却水管道6之间，包括热交换器3和热电转换模块4；

热交换器3的数目为二，分别设置在变压器油路管道2和冷却水管道6的管道壁上，热交换器3的外围设置一个保温层8；保温层8和热交换器3之间形成一个密闭空间结构；

本实施例中设置在变压器1外侧的冷却水管道6也可以为冷却风管道，相应的冷却水泵箱7替换为风扇。

热电转换模块4设置在上述密闭空间结构中，依据变压器油和冷却水之间的温度差发电。

1、热交换器

热交换器3为微通道换热器；热交换器3和热电转换模块4的接触面分别均匀涂抹液态金属，以降低热交换器3和热电转换模块4的接触热阻。

2、热电转换模块

热电转换模块4的出线电接头9的表面均匀涂抹液态金属，以降低出线电接头9与负载的用电接头10之间的接触电阻，使得负载可以获得最大的电能量。

本实施例中该液态金属为熔点低于80℃的镓铟锡合金。

本实施例中热电转换模块由N个温差发电片集成组成；

温差发电片采用Bi-Te热电材料、Pb-Te热电材料、Si-Ge热电材料、电子晶体-声子玻璃材料和纳米超晶格材料中的任一种制成。

3、保温层

本实施例中保温层8可以采用为双面镀有铝薄膜的聚苯乙烯泡沫塑料，也可以采用双面镀有铝薄膜的聚氨酯泡沫塑料。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (9)

1.一种基于变压器的取能装置，其特征在于，所述装置设置在变压器油路管道和冷却水管道之间，包括热交换器和热电转换模块；所述热交换器的数目为二；

所述热交换器分别设置在变压器油路管道和冷却水管道的管道壁上，热交换器的外围设置有一个保温层；所述保温层和热交换器之间形成一个密闭空间结构；

所述热电转换模块设置在所述密闭空间结构中，依据变压器油和冷却水之间的温度差发电。

2.如权利要求1所述的取能装置，其特征在于，所述热交换器为微通道换热器。

3.如权利要求1所述的取能装置，其特征在于，所述热交换器和热电转换模块的接触面分别均匀涂抹液态金属，以降低所述热交换器和热电转换模块的接触热阻。

4.如权利要求1所述的取能装置，其特征在于，所述热电转换模块的出线电接头的表面均匀涂抹液态金属，以降低所述出线电接头与负载的用电接头之间的接触电阻。

5.如权利要求3或4所述的取能装置，其特征在于，所述液态金属为熔点低于80℃的液态合金。

6.如权利要求5所述的取能装置，其特征在于，所述液态合金为镓铟锡合金。

7.如权利要求1所述的取能装置，其特征在于，所述保温层为双面镀有铝薄膜的聚苯乙烯泡沫塑料。

8.如权利要求1所述的取能装置，其特征在于，所述保温层为双面镀有铝薄膜的聚氨酯泡沫塑料。

9.如权利要求1所述的取能装置，其特征在于，所述热电转换模块由N个温差发电片集成组成；

所述温差发电片采用Bi-Te热电材料、Pb-Te热电材料、Si-Ge热电材料、电子晶体-声子玻璃材料和纳米超晶格材料中的任一种制成。