CN111261382B - 一种冷却系统及电力变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷却系统及电力变压器，属于变压器技术领域，包括冷却管道和引风罩，冷却管道用于穿过油箱并与所述油箱连接；引风罩与所述冷却管道的端部连接，并设有与所述冷却管道连通的引风通道，用于引导自然风进入并穿过所述冷却管道、以冷却所述油箱内的油；通过冷却管道和引风罩的配合，在存在自然风时，自然风能够经引风罩的引风通道后进入到冷却管道内，带走冷却管道内的热量并从冷却管道的另一端脱离；自然风带走冷却管道内的热量，进而减少冷却管道上的热量；由于冷却管道与油箱中的油进行热交换，从而便于对降低油箱中油液的温度，减少发生火灾的情况，降低安全隐患。

Description

一种冷却系统及电力变压器

技术领域

本发明属于变压器技术领域，更具体地说，是涉及一种冷却系统及电力变压器。

背景技术

随着我国经济快速增长，配电网结构和负荷构成都发生了变化，新能源接入占比不断增加、新型用电设备广泛使用、农村负荷不断上升，配电网中电压质量问题面临着新的挑战。

目前我国配电网中调压状况还不甚理想,城市和广大农村配电变压器依然绝大部分采用无载调压,改变分接头时,需要兼顾最大负荷和最小负荷,事先选择好一个合适的档位停电操作。这种无载分接开关不适合频繁调节,一般只作季节性调整,或在因故停电检修时进行。因不能对电压偏移作及时调整,故很难保证对用户的供电质量。

目前，油浸式电力变压器的冷却介质为变压器油或耐高温油，变压器油的体积随油温变化而变化，通常都需要设置油枕配合变压器的有载调压分压开关；由于油浸式电力变压器是将线圈和铁芯均浸泡在油液中，且变压器在工作过程中会产生热量，当油液超过燃点并且由于变压器故障而使油液遇到明火后，会引发火灾，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却系统及电力变压器，旨在减少油浸式变压器由于故障而使油液燃烧并引发火灾的情况。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种冷却系统，包括：冷却管道和引风罩，冷却管道用于穿过油箱并与所述油箱连接；引风罩与所述冷却管道的端部连接，并设有与所述冷却管道连通的引风通道，用于引导自然风进入并穿过所述冷却管道、以冷却所述油箱内的油。

作为本申请另一实施例，所述引风罩为锥状结构且较小端与所述冷却管道连通。

作为本申请另一实施例，所述引风罩的侧壁开设有与所述引风通道连通的通孔，所述引风通道内设有引导管，所述引导管的一端与所述通孔连通，另一端朝向所述冷却管道。

作为本申请另一实施例，所述引风罩上设有风扇，所述风扇一侧与所述引风罩铰接；所述引风罩上设有用于驱动所述风扇远离或靠近所述引风通道的驱动机构。

作为本申请另一实施例，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机与所述引风罩连接，所述驱动电机的输出轴与所述风扇的转轴连接。

作为本申请另一实施例，所述冷却系统还包括用于测定油箱温度的温度传感器以及分别与所述温度传感器和所述驱动电机电连接的控制器。

本发明提供的一种冷却系统的有益效果在于：与现有技术相比，通过冷却管道和引风罩的配合，在存在自然风时，自然风能够经引风罩的引风通道后进入到冷却管道内，带走冷却管道内的热量并从冷却管道的另一端脱离；自然风带走冷却管道内的热量，进而减少冷却管道上的热量；由于冷却管道与油箱中的油进行热交换，从而便于对降低油箱中油液的温度，减少发生火灾的情况，降低安全隐患。

为实现上述目的，本发明采用的另一技术方案是：提供一种电力变压器，包括变压器本体、与所述变压器本体连接的油箱以及上述冷却系统。

作为本申请另一实施例，所述油箱上设有冷却腔，所述冷却管道的部分位于所述冷却腔内；所述冷却腔内设有蓄冷剂包，所述蓄冷剂包与所述冷却腔可拆卸连接。

作为本申请另一实施例，所述冷却腔内设有保温结构，所述保温结构用于对所述蓄冷剂包进行保温。

作为本申请另一实施例，所述蓄冷剂包上设有卡接块，所述卡接块与所述蓄冷剂包连接；所述油箱上设有卡板，所述卡板与所述油箱之间形成卡槽，所述卡接块用于与所述卡槽卡接。

本发明提供的一种电力变压器的有益效果在于：与现有技术相比，通过变压器本体、油箱和冷却系统的配合，冷却系统对油箱内的油液进行降温，从而降低油箱中油液的温度，减少发生火灾的情况，降低安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电力变压器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电力变压器的油箱部分的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电力变压器的引风罩部分的示意图。

图中：1、冷却管道；2、引风罩；21、引风通道；22、通孔；23、引导管；24、连接块；3、油箱；31、冷却腔；32、蓄冷剂包；33、卡接块；34、卡板；35、卡槽；36、进料口；37、操作杆；4、有载调压开关；5、风扇；51、连接板；52、驱动电机；53、支撑块；54、凹槽；55、弹簧片；6、变压器本体。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的一种冷却系统进行说明。提供一种冷却系统，包括冷却管道1和引风罩2，冷却管道1用于穿过油箱3并与油箱3连接；引风罩2与冷却管道1的端部连接，并设有与冷却管道1连通的引风通道21，用于引导自然风进入并穿过冷却管道1、以冷却油箱3内的油。

本发明提供的一种电力变压器，与现有技术相比，通过冷却管道1和引风罩2的配合，在存在自然风时，自然风能够经引风罩2的引风通道21后进入到冷却管道1内，带走冷却管道1内的热量并从冷却管道1的另一端脱离；自然风带走冷却管道1内的热量，进而减少冷却管道1上的热量；由于冷却管道1与油箱3中的油进行热交换，从而便于对降低油箱3中油液的温度，减少发生火灾的情况，降低安全隐患。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，引风罩2为锥状结构且较小端与冷却管道1连通，冷却管道1为若干个；部分冷却管道1在油箱3内弯曲设置，用于提供有载调压开关4放置的空间。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，冷却管道1横穿油箱3并与油箱3固定连接，由于冷却管道1水平设置，便于气体从冷却管道1的一端进入，并从另一端流出，在气体穿过冷却管道1的过程中能够带走冷却管道1上的热量，从而能够对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，由于冷却管道1为若干个且穿过油箱3，因此能够增加散热面积，能够更好的对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，有载调压开关4的一部分浸泡在油箱3的油液中，另一部分位于油箱3的顶部，位于油箱3顶部的有载调压开关4与油箱3通过法兰连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，冷却管道1弯曲设置，一方面能够增加与油箱3内的油液的接触面积，另一方面能够为有载调压开关4的放置提供空间，在不影响有载调压开关4安装和运行的前提下对油箱3内的油液进行热交换，便于对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，引风罩2为锥形结构，且引风罩2的较小端与冷却管道1固定连接，能够使引风罩2的较大口朝向油箱3的外部，在有自然风时，能够使更多的自然风进入到引风罩2内，在自然风经冷却管道1后，带走冷却管道1的热量，从而便于对油箱3内的油液进行降温，降低安全隐患。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，参阅图1至图3，引风罩2的侧壁开设有与引风通道21连通的通孔22，引风通道21内设有引导管23，引导管23的一端与通孔22连通，另一端朝向冷却管道1。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在自然风吹向引风罩2的侧壁时，自然风经引风罩2的通孔22后进入到引导管23内，由于引导管23的另一端朝向冷却管道1，因此，自然风经引导管23后进入到冷却管道1内。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，引导管23为弯管且拐弯处为圆弧过渡，由于引导管23的一端与引风罩2的通孔22固定连接，且与引风罩2的通孔22连通，因此，自然风吹响引风罩2的侧壁后，会有部分自然风进入到引导管23内，进入到引导管23内的自然风在引导管23的引导作用下进入到冷却管道1内，因此能够提高引风罩2的引风效率，便于自然风穿过冷却通道并带走冷却通道内的热量。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，通过在引风罩2的侧壁开设通孔22，能够使吹向引风罩2侧壁的自然风经通孔22后进入到引风罩2内，进而使更多的自然风经引风罩2后进入到冷却管道1内，从而便于自然风带走冷却管道1内的热量，能够更好地对油箱3内的油液进行降温，减少安全隐患。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，引风罩2上设有风扇5，风扇5一侧与引风罩2铰接；引风罩2上设有用于驱动风扇5远离或靠近引风通道21的驱动机构。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，引风罩2上靠近较大端的位置设置有两个连接块24，连接块24与引风罩2固定连接，风扇5上设有连接板51，连接板51的一端与风扇5固定连接，另一端固定连接有转轴，转轴位于两个连接块24之间，且转轴的两端均位于连接块24内部与连接块24转动连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，连接板51的底部开设有避让槽，避让槽能够避让引风罩2的端部，便于使风扇5进入到引风罩2内；风扇5通过转轴与连接块24转动连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在有自然风的情况下，自然风经引风罩2上的引风通道21后，进入到冷却管道1内，并带走冷却管道1上的热量，此时，风扇5位于引风罩2外，能够避免风扇5对自然风的阻挡，进而便于自然风进入到引风通道21内。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，当油箱3内的油液温度高时，仅通过自然风不足以对油箱3进行降温，风扇5通过转轴转动至引风罩2内，并启动风扇5向引风罩2内吹风，通过气体流动带走冷却管道1上的热量，便于对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，冷却系统还包括用于测定油箱3温度的温度传感器以及分别与所述温度传感器和所述驱动电机52电连接的控制器，驱动电机52与引风罩2固定连接，驱动电机52的输出轴与风扇5的转轴固定连接；当温度传感器测得的温度数据高于预设温度时，温度传感器向控制器传递温度信号，控制器将温度信号转变为电信号并传递给驱动电机52，使驱动电机52的输出端转动，并带动风扇5进入到引风罩2内；当温度传感器测得的温度数据低于预设温度时，温度传感器向控制器传递温度信号，控制器将温度信号转变为电信号并传递给驱动电机52，使驱动电机52的输出端转动，并带动风扇5离开引风罩2。

油箱3上固定连接有支撑块53，驱动电机52固定连接在支撑块53上，驱动电机52的输出端与风扇5的转轴连接；驱动电机52的输出端转动后，能够带动风扇5绕着转动，便于使风扇5进入或离开引风罩2。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在有自然风的时候，自然风经引风罩2后进入到冷却管道1，并带走冷却管道1内的热量。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在油箱3内的温度较高时，自然风不足以降温的，驱动电机52带动风扇5转动，并使风扇5进入到引风罩2内，启动风扇5后，能够向冷却管道1内吹风，加速冷却管道1内的气体流速，便于带走冷却管道1内较多的热量，对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，驱动机构还包括温度传感器，温度传感器与驱动电机52和风扇5均电连接，温度传感器用于测定油箱3的温度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，温度传感器能够设置在油箱3的外壁，也可以设置在油箱3的内壁，本实施例以设置在油箱3的外壁进行说明。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，温度传感器的型号为PT100温度传感器；支撑块53上设置有凹槽54，温度传感器设置在凹槽54内，温度传感器用于测定油箱3表面的温度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，支撑块53的凹槽54内设置有弹簧片55，弹簧片55的一端与凹槽54的侧壁固定连接，另一端为自由端。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在温度传感器放置在凹槽54后，凹槽54内的弹簧片55将温度传感器抵紧在凹槽54的侧壁上。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，温度传感器对油箱3外壁上的温度进行检测，当油箱3表面的温度高于设定值之后，驱动电机52的输出端转动，并将风扇5转入道引风罩2内，同时启动风扇5，风扇5向冷却管道1内吹风，能够加速冷却管道1内的气体的流速，并带走冷却管道1内的热量，进而对冷却管道1进行降温，便于对油箱3内的油液进行降温。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的一种冷却系统进行说明：提供一种电力变压器，包括变压器本体6、与变压器本体6连接的油箱3以及上述冷却系统。

本发明提供的一种电力变压器的有益效果在于：与现有技术相比，通过变压器本体6、油箱3和冷却系统的配合，冷却系统对油箱3内的油液进行降温，从而降低油箱3中油液的温度，减少发生火灾的情况，降低安全隐患。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，油箱3上设有冷却腔31，冷却管道1的部分位于冷却腔31内；冷却腔31内设有蓄冷剂包32，蓄冷剂包32与冷却腔31可拆卸连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，油箱3与变压器本体6固定连接，冷却腔31位于油箱3靠近引风罩2的一侧。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，蓄冷剂包32内设置有蓄冷剂，蓄冷剂能够在低温下吸收并储存大量冷量，而在温度较高时又能放出大量冷量，能够较长时间保持自身及周围范围内的低温环境。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，蓄冷剂包32能够使油箱3内的冷却腔31处于一个较低的温度，且冷却管道1靠近进风口的位置位于冷却腔31内，冷却腔31能够对冷却管道1的进风口的位置进行冷却，使得进入到冷却通道内的气体为温度较低的气体，进而能够带走冷却管道1内较多的热量，便于对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，冷却腔31内设有保温结构，保温结构用于对蓄冷剂包32进行保温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，冷却腔31的侧壁设置有保温层，保温层能够对冷却腔31的温度进行保温，由于冷却腔31内设置有蓄冷剂包32，因此，冷却腔31内的温度会降低，进而便于冷却腔31对冷却管道1上靠近进风口的位置进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在气流从冷却管道1的进风口进入到冷却管道1内后，能够降低进入到冷却管道1内的气流，在气流从冷却管道1流出的过程中，能够带走冷却管道1内较多的热量，便于对冷却管道1进行降温，从而便于对油箱3内的油液进行降温。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，蓄冷剂包32上设有卡接块33，卡接块33与所述蓄冷剂包32连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，油箱3上设有卡板34，卡板34与油箱3之间形成卡槽35，卡接块33用于与卡槽35卡接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，蓄冷剂包32为若干个且均固定连接在卡接块33的中部，冷却腔31与油箱3的底部连通形成进料口36，便于将蓄冷剂包32从进料口36进入到冷却腔31内，卡接块33的宽度大于进料口36的宽度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在将蓄冷剂包32放置在冷却腔31的过程中，先将蓄冷剂包32向冷却腔31内移动，直至卡接块33与油箱3的底部接触，通过卡接块33在油箱3上的水平移动，使得卡接块33位于卡槽35内，将卡接块33固定在油箱3上。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，卡接块33的底部开设有螺纹孔，卡接块33上还设有操作杆37，操作杆37为绝缘杆，操作杆37的一端设置有外螺纹，操作杆37与卡接块33螺纹连接；通过操作杆37能够将卡接块33放置在卡槽35内，从而便于将蓄冷剂包32放置在冷却腔31内。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，在安装完毕后，通过转动操作杆37，能够将操作杆37旋下，使操作杆37与卡接块33分离，从而减少其他人通过操作杆37将蓄冷剂包32取下的情况，便于对油箱3内的油液进行降温。

电力变压器的主要结构是由铁芯、绕组、附件等这几部分组成，其中铁芯和绕组组装在一起构成的整体叫器身。

铁芯是电力变压器的磁路部分，也是器身的骨架，由铁芯柱、铁轭组成，为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采用0.35mm至0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。

小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面为阶梯型，这是为了充分利用空间。

为了缩短绝缘距离，降低局部放电量，在铁芯外面置一层由金属膜复合纸条粘制而成的金属围屏。

金属膜本身厚度很薄，宽度也仅有50mm而已，因此，一方面不会在自身中形成较大的涡流，另一方面对铁芯的尖角产生了较好的屏蔽作用；与此同时，在铁芯的旁轭内侧也置有金属膜围屏，用以保护高压线圈。

夹件则多采用大板式腹板和鱼刺状支板结构，这在很大程度上降低了金属构件垂直线圈顶部的漏磁面积；再配上纸板结构，将大大降低杂散损耗。

线圈引线的引出结构也在不断被简化，不仅省去了夹件加强板，还方便中低压引线的排布，从而可将强油导向循环的导油管和下夹件连为一体；这也促进了杂散损耗值的降低，对大型电力变压器来讲意义更为重大。

绕组是电力变压器的电路部分，采用绝缘铜线或铝线烧制而成，一般有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈，原、副绕组同心套在铁芯柱上。

为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。

线圈以及匝数绝缘高压线圈使用高密度的电缆纸包导线，中压线圈和低压线圈分别采用绝缘强度较好的高密度电缆纸包换位导线、丹尼森纸包换位导线；线圈配置了内外导向隔板，目的是提升油的冷却效率。

电力变压器时电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换、电能分配和传输，并提供电力服务。

变压器作为电力系统的一个重要设备，一旦发生故障，将直接影响供电；发生严重故障的情况下甚至会造成除维修费用之外的重大经济损失。

电力变压器类型众多，可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、连接组符号等进行分类。

电力变压器按相数可分为单相和三相两种；按调压方式可分为无载调压和有载调压两种；按绕组形式可分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电力变压器，其特征在于，包括：

变压器本体(6)；

油箱(3)，与所述变压器本体(6)连接；以及

冷却系统；

所述冷却系统包括：

冷却管道(1)，用于穿过油箱(3)并与所述油箱(3)连接；以及

引风罩(2)，与所述冷却管道(1)的端部连接，并设有与所述冷却管道(1)连通的引风通道(21)，用于引导自然风进入并穿过所述冷却管道(1)、以冷却所述油箱(3)内的油；

所述油箱(3)上设有冷却腔(31)，所述冷却管道(1)的部分位于所述冷却腔(31)内；所述冷却腔(31)内设有蓄冷剂包(32)，所述蓄冷剂包(32)与所述冷却腔(31)可拆卸连接；所述蓄冷剂包(32)上设有卡接块(33)，所述卡接块(33)与所述蓄冷剂包(32)连接；所述油箱(3)上设有卡板(34)，所述卡板(34)与所述油箱(3)之间形成卡槽(35)，所述卡接块(33)用于与所述卡槽(35)卡接。

2.如权利要求1所述的一种电力变压器，其特征在于，所述引风罩(2)为锥状结构且较小端与所述冷却管道(1)连通。

3.如权利要求2所述的一种电力变压器，其特征在于，所述引风罩(2)的侧壁开设有与所述引风通道(21)连通的通孔(22)，所述引风通道(21)内设有引导管(23)，所述引导管(23)的一端与所述通孔(22)连通，另一端朝向所述冷却管道(1)。

4.如权利要求3所述的一种电力变压器，其特征在于，所述引风罩(2)上设有风扇(5)，所述风扇(5)一侧与所述引风罩(2)铰接；所述引风罩(2)上设有用于驱动所述风扇(5)远离或靠近所述引风通道(21)的驱动机构。

5.如权利要求4所述的一种电力变压器，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机(52)，所述驱动电机(52)与所述引风罩(2)连接，所述驱动电机(52)的输出轴与所述风扇(5)的转轴连接。

6.如权利要求5所述的一种电力变压器，其特征在于，所述冷却系统还包括用于测定油箱(3)温度的温度传感器以及分别与所述温度传感器和所述驱动电机(52)电连接的控制器。

7.如权利要求1所述的一种电力变压器，其特征在于，所述冷却腔(31)内设有保温结构，所述保温结构用于对所述蓄冷剂包(32)进行保温。

Images