CN111613988A - 一种风冷散热的风电箱变变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风冷散热的风电箱变变压器,包括箱体、固定板、固定杆、变压器、高压柜、低压柜和风冷组件;所述箱体包括底板、顶板、第一侧板和第二侧板;所述第一侧板和所述第二侧板均连接于所述底板和所述顶板之间;所述第一侧板和所述第二侧板将所述箱体隔离为变压室、高压室和低压室;所述高压柜设置于所述高压室内;所述低压柜设置于所述低压室;所述变压器设置于所述变压室;相比传统的使用排风扇进行风冷散热的方式,本发明提出的风冷散热的风电箱变变压器通过增加雾化蒸发降温的相关结构,使得吸入变压器箱体内的空气的温度更低,从而具备更好的散热降温效果。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域,特别涉及一种风冷散热的风电箱变变压器。
背景技术
变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯,其主要功能包括电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离和稳压等。
风能是当今最有发展前景的新型能源,是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源;近几年,风力发电在全国范围内发展迅猛,相关电气设备需求旺盛;由于风力发电机的位置通常与负荷位置相距较远,为了远距离输送电能,需要用到变压器将风力发电机产生的电能进行升压,升压输电的效率更高。
故变压器是风电机组中最重要的电气设备之一,现在市面上多采用箱式变压器作为风电机组的变压设备,箱变变压器在长时间工作时会产生大量的热量,现有的箱变变压器散热的方式大多采用风冷,即通过排风扇将变压器箱内的热量直接排出,再将变压器箱体外部的常温空气会进入到箱体,但是这种散热方式容易将刚排出的热空气再次吸入变压器箱体内,故散热效果不佳,存在优化的空间。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种风冷散热的风电箱变变压器,旨在解决现有的风电箱变变压器的风冷散热方案的散热效果不佳的问题。
为实现上述目的,本发明提出的技术方案是:
一种风冷散热的风电箱变变压器,包括箱体、固定板、固定杆、变压器、高压柜、低压柜和风冷组件;
所述箱体包括底板、顶板、第一侧板和第二侧板;所述第一侧板和所述第二侧板均连接于所述底板和所述顶板之间;所述第一侧板和所述第二侧板将所述箱体隔离为变压室、高压室和低压室;所述高压柜设置于所述高压室内;所述低压柜设置于所述低压室;所述变压器设置于所述变压室;
所述固定杆的底端固定连接于所述固定板的上表面;所述固定杆的顶端固定连接于所述底板的下表面;所述固定杆的数量为多个;所述固定板平行于底板且位于所述底板的正下方;
所述风冷组件包括储水箱、第一水泵、出水管、通水管、雾化喷嘴和轴流风机;所述储水箱、所述第一水泵及所述通水管均连接于所述底板的下表面;所述第一水泵的进水端连通于所述储水箱;所述第一水泵的出水端连通于所述出水管的一端;所述出水管的另一端连通于所述通水管;所述雾化喷嘴的进口端连通于所述通水管;
所述底板开设有进风口;所述进风口内嵌设有所述轴流风机;所述顶板开设有出风口;所述出风口内嵌设有滤网;所述出风口的正上方还设置有挡板;所述挡板与所述顶板在竖直方向上保持有预设距离;所述挡板的俯视投影完全覆盖所述出风口。
优选的,所述进风口水平截面呈圆形;所述进风口的数量为多个;所述变压室至少连通一个所述进风口;所述高压室至少连通一个所述进风口;所述低压室至少连通一个所述进风口。
优选的,所述风冷组件还包括门型架、电机、凸轮和连杆;所述门型架包括横杆和2个分别垂直连接于所述横杆两端的竖杆;
所述竖杆连接于所述底板的下表面,且所述竖杆垂直于所述底板;所述通水管铰接于所述横杆;且所述通水管的顶端位于所述横杆和所述底板之间;所述凸轮自转连接于其中一个所述竖杆;所述电机连接于所述底板的下表面,且所述电机驱动连接于所述凸轮;所述连杆的一端铰接于所述凸轮的偏心处,所述连杆的另一端铰接于所述通水管的顶端;
所述通水管的两端封闭;所述出水管连接于所述通水管的与所述横杆的铰接点的下方;所述雾化喷嘴连通于所述通水管的与所述出水管的连通点的下方的侧壁。
优选的,所述风冷组件还包括防护软罩;所述防护软罩连接于所述底板的下表面;所述防护软罩将所述门型架、所述电机、所述凸轮、所述连杆及所述通水管的上部包裹;所述防护软罩开设有伸出口;所述通水管的下部穿设于所述伸出口;所述伸出口的边缘密封连接于所述通水管的外壁。
优选的,所述出水管为软管;所述出水管连通于伸出于所述防护软罩的通水管。
优选的,所述雾化喷嘴的数量为多个;且多个所述雾化喷嘴沿所述通水管的长度方向的轴线呈中心对称分布。
优选的,各所述固定杆均垂直于所述固定板。
优选的,还包括支撑柱和支撑板;所述支撑柱的数量为多个;各所述支撑柱的底端均连接于位于所述变压室的所述底板的内表面;各所述支撑柱的顶端均连接于所述支撑板的底侧面;所述变压器设置于所述支撑板上。
优选的,所述支撑板开设有多个竖直贯通的散热孔。
优选的,所述底板、所述顶板、所述第一侧板和所述第二侧板均为镀锌不锈钢板。
与现有技术相比,本发明至少具备以下有益效果:
本发明提出的一种风冷散热的风电箱变变压器,具备较好的风冷散热效果,其具体实现方式为:储水箱内存储有水,通过第一水泵、出水管和雾化喷嘴将储水箱内的水雾化喷出,喷出的雾化状态的水会快速蒸发以对周围空气进行降温,降温后的空气在轴流风机的作用下被吸入箱体内,进入箱体的外界空气与箱体内各电气设备充分换热后从出风口排出(热气上浮原理),这样形成一个空气流动循环。
相比传统的使用排风扇进行风冷散热的方式,本发明提出的风冷散热的风电箱变变压器通过增加雾化蒸发降温的相关结构,使得吸入变压器箱体内的空气的温度更低,从而具备更好的散热降温效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种风冷散热的风电箱变变压器一实施例的结构示意图;
图2为图1的A-A向俯视结构示意图;
图3为本发明一种风冷散热的风电箱变变压器一实施例另一角度的结构示意图;
图4为图1中B处结构放大示意图;
图5为图3中C处结构放大示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种风冷散热的风电箱变变压器。
请参考附图1-附图5,一种风冷散热的风电箱变变压器的一实施例,本风冷散热的风电箱变变压器包括箱体、固定板420、固定杆410、变压器260、高压柜220、低压柜240和风冷组件。
如附图2所示,箱体包括底板110、顶板120、第一侧板130和第二侧板140;第一侧板130和第二侧板140均连接于底板110和顶板120之间;第一侧板130和第二侧板140将箱体隔离为变压室250、高压室210和低压室230;高压柜220设置于高压室210内;低压柜240设置于低压室230;变压器260设置于变压室250。
具体的,箱体还包括第一外板150、第二外板160、第三外板170和第四外板180;这里的第一外板150和第二外板160彼此平行且正相对,第三外板170和第四外板180彼此平行且正相对;第一外板150、第二外板160、第三外板170、第四外板180、底板110和顶板120构成了箱体的框架,第一侧板130和第二侧板140则位于箱体内部,第二侧板140同时连接于第一外板150和第二外板160,且第二侧板140平行于第三外板170,第一侧板130同时连接于第三外板170和第二侧板140,且第一侧板130垂直于第二侧板140。
通过上述技术方案,将箱体内部分为了变压室250、高压室210和低压室230,三个腔室分别用于安装不同的电气设备,结构更加井然有序且合理,还能避免各电气设备因置于一个空间内而造成的不利影响。
固定杆410的底端固定连接于固定板420的上表面;固定杆410的顶端固定连接于底板110的下表面;固定杆410的数量为多个(本实施例优选为4个,且4个固定杆410分布于底板110的四角位置);固定板420平行于底板110且位于底板110的正下方,各固定杆410均垂直于固定板420。
安装本风冷散热的风电箱变变压器时,只需将固定板420安装于地面,固定板420通过固定杆410来支撑箱体。这样设置是为了给风冷组件留出安装空间(即底板110和固定板420之间的空间)。
风冷组件包括储水箱510、第一水泵520、出水管530、通水管540、雾化喷嘴541和轴流风机460;储水箱510、第一水泵520及通水管540均连接于底板110的下表面;第一水泵520的进水端连通于储水箱510;第一水泵520的出水端连通于出水管530的一端;出水管530的另一端连通于通水管540;雾化喷嘴541的进口端连通于通水管540。
底板110开设有进风口450;进风口450内嵌设有轴流风机460;顶板120开设有出风口121;出风口121内嵌设有滤网122;滤网122是为了防止外界较大尺寸的杂物通过出风口121进入箱体;出风口121的正上方还设置有挡板430,挡板430通过支撑杆440连接于顶板120的外壁;挡板430与顶板120在竖直方向上保持有预设距离(以保证挡板不会干扰外界空气的正常流动,本实施例中优选为5cm);挡板430的俯视投影完全覆盖出风口121。挡板430是为了防止外界降水及杂物进入出风口121。
此外,进风口450水平截面呈圆形;进风口450的数量为多个;变压室250至少连通一个进风口450;高压室210至少连通一个进风口450;低压室230至少连通一个进风口450。本实施例中,进风口450的数量为4个,其中,变压室250连通2个进风口450,高压室210连通1个进风口450,低压室230连通1个出风口121;出风口121的数量为3个,3个出风口121分别连通变压室250、高压室210及低压室230。且挡板430的俯视投影完全覆盖所有的出风口121;挡板430呈斜坡拱形,利于排水。
本发明提出的一种风冷散热的风电箱变变压器,具备较好的风冷散热效果,其具体实现方式为:储水箱510内存储有水,通过第一水泵520、出水管530和雾化喷嘴541将储水箱510内的水雾化喷出,喷出的雾化状态的水会快速蒸发以对周围空气进行降温,降温后的空气在轴流风机460的作用下被吸入箱体内,进入箱体的外界空气与箱体内各电气设备充分换热后从出风口121排出(热气上浮原理),这样形成一个空气流动循环。
相比传统的使用排风扇进行风冷散热的方式,本发明提出的风冷散热的风电箱变变压器通过增加雾化蒸发降温的相关结构,使得吸入变压器箱体内的空气的温度更低,从而具备更好的散热降温效果。
同时,如附图1、附图3、附图4和附图5所示,风冷组件还包括门型架550、电机580、凸轮560和连杆570;门型架550包括横杆551和2个分别垂直连接于横杆551两端的竖杆552。
竖杆552连接于底板110的下表面,且竖杆552垂直于底板110;通水管540铰接于横杆551;且通水管540的顶端位于横杆551和底板110之间;凸轮560自转连接于其中一个竖杆552;电机580连接于底板110的下表面,电机580通过连接件582固定连接于底板110的下表面;且电机580驱动连接于凸轮560;具体的,凸轮560同轴固定连接有第一齿轮561,电机580的输出轴固定套设有第二齿轮581,第一齿轮561和第二齿轮581啮合;连杆570的一端铰接于凸轮560的偏心处,连杆570的另一端铰接于通水管540的顶端。
通水管540的两端封闭;出水管530连接于通水管540的与横杆551的铰接点的下方;雾化喷嘴541连通于通水管540的与出水管530的连通点的下方的侧壁。
通过上述技术方案,使得通水管540能够实现在竖直面的往复摆动,从而带动雾化喷嘴541进行往复摆动,增加雾化喷嘴541的喷射范围,更大的喷射范围对应着更大的蒸发降温区域,进一步增强风冷效果。
此外,风冷组件还包括防护软罩590;防护软罩590连接于底板110的下表面;防护软罩590将门型架550、电机580、凸轮560、连杆570及通水管540的上部包裹;防护软罩590开设有伸出口591;通水管540的下部穿设于伸出口591;伸出口591的边缘密封连接于通水管540的外壁。本防护软罩590采用PU皮革材质制成,主要用于防水防灰尘,提升电机580、凸轮560、连杆570和通水管540的工作稳定性。
同时,出水管530为软管;出水管530连通于伸出于防护软罩590的通水管540,软管具有弹性,更加适合摆动的通水管540。
此外,雾化喷嘴541的数量为多个(本实施例优选为4个);且多个雾化喷嘴541沿通水管540的长度方向的轴线呈中心对称分布。
此外,本风冷散热的风电箱变变压器还包括支撑柱320和支撑板310;支撑柱320的数量为多个;各支撑柱320的底端均连接于位于变压室250的底板110的内表面;各支撑柱320的顶端均连接于支撑板310的底侧面;变压器260设置于支撑板310上。
同时,如附图1所示,上述支撑板310开设有多个竖直贯通的散热孔311。通过设置散热孔311更利于位于支撑板310上方的变压器260的通风散热。
此外,底板110、顶板120、第一侧板130和第二侧板140均为镀锌不锈钢板。镀锌不锈钢板的耐久性和耐腐蚀性更佳。
同时,本风冷散热的风电箱变变压器还包括连接于第一外板150的外壁的第一滑框330、水平滑动嵌设于第一滑框330的内部的第一盖板332、第一电动推杆340、连接于第二外板160的外壁的第二滑框360,水平滑动嵌设于第二滑框360的内部的第二盖板(未示出),第二电动推杆370。
具体的,第一盖板332底部和顶部均设置有滚轮(未示出),第一滑框330的内顶部和内底部均设置有滚槽(未示出),第一盖板332的底部的滚轮配合嵌入第一滑框330的内底部的滚槽;第二盖板底部和顶部同样均设置有滚轮,第二滑框360的内顶部和内底部同样均设置有滚槽,第二盖板的底部的滚轮配合嵌入第二滑框360的内底部的滚槽。
第一盖板332与第一外板150的外壁滑动贴合,第一外板150还开设有多个第一通风竖孔350,当第一盖板332滑动至离第三外板170最近时,第一盖板332完全盖住所有的第一通风竖孔350;当第一盖板332滑动至离第四外板180最近时,所有的第一通风竖孔350完全露出。
第二盖板与第二外板160的外壁滑动贴合,第二外板160还开设有多个第二通风竖孔(未示出),当第二盖板滑动至离第三外板170最近时,第二盖板完全盖住所有的第二通风竖孔;当第二盖板滑动至离第四外板180最近时,所有的第二通风竖孔完全露出。
第一滑框330还开设有第一孔331,第一电动推杆340的推拉杆穿设于第一孔331并与第一盖板332连接;第二滑框360还开设有第二孔(未示出),第二电动推杆370的推拉杆穿设于第二孔并与第二盖板连接;第一电动推杆340用以驱动第一盖板332水平滑动,第二电动推杆370用以驱动第二盖板水平滑动。
值得注意的是,多个第一通风竖孔350中,存在贯通高压室210的第一通风竖孔350,也存在贯通变压室250的第一通风竖孔350;多个第二通风竖孔中,存在贯通低压室230的第二通风竖孔,也存在贯通变压室250的第二通风竖孔。第一侧板130开设有中间通风孔(未示出)。
通过上述技术方案,通过第一通风竖孔350,第二通风竖孔和中间通风孔,能够实现对箱体的通风散热,尤其是外界自然风力较大时,通过第一电动推杆340和第二电动推杆370分别驱动第一盖板332和第二盖板以露出第一通风竖孔350和第二通风竖孔,此时,外界自然风即可吹入箱体内并带走箱体内产生的热量以实现降温;当外界出现降雨或者风力较小时,通过第一电动推杆340和第二电动推杆370分别驱动第一盖板332和第二盖板以盖住第一通风竖孔350和第二通风竖孔,避免外界雨水侵入箱体,按需切换,十分便捷。
此外,本风冷散热的风电箱变变压器260还包括第二水泵(未示出)和进水管(未示出),进水管的一端连通于外界水源,进水管的另一端连通于第二水泵的进水端,第二水泵的出水端连通于储水箱510。
通过上述技术方案,当储水箱510水量不足时,可及时进行补充。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,包括箱体、固定板、固定杆、变压器、高压柜、低压柜和风冷组件;
所述箱体包括底板、顶板、第一侧板和第二侧板;所述第一侧板和所述第二侧板均连接于所述底板和所述顶板之间;所述第一侧板和所述第二侧板将所述箱体隔离为变压室、高压室和低压室;所述高压柜设置于所述高压室内;所述低压柜设置于所述低压室;所述变压器设置于所述变压室;
所述固定杆的底端固定连接于所述固定板的上表面;所述固定杆的顶端固定连接于所述底板的下表面;所述固定杆的数量为多个;所述固定板平行于底板且位于所述底板的正下方;
所述风冷组件包括储水箱、第一水泵、出水管、通水管、雾化喷嘴和轴流风机;所述储水箱、所述第一水泵及所述通水管均连接于所述底板的下表面;所述第一水泵的进水端连通于所述储水箱;所述第一水泵的出水端连通于所述出水管的一端;所述出水管的另一端连通于所述通水管;所述雾化喷嘴的进口端连通于所述通水管;
所述底板开设有进风口;所述进风口内嵌设有所述轴流风机;所述顶板开设有出风口;所述出风口内嵌设有滤网;所述出风口的正上方还设置有挡板;所述挡板与所述顶板在竖直方向上保持有预设距离;所述挡板的俯视投影完全覆盖所述出风口。
2.根据权利要求1所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述进风口水平截面呈圆形;所述进风口的数量为多个;所述变压室至少连通一个所述进风口;所述高压室至少连通一个所述进风口;所述低压室至少连通一个所述进风口。
3.根据权利要求1所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述风冷组件还包括门型架、电机、凸轮和连杆;所述门型架包括横杆和2个分别垂直连接于所述横杆两端的竖杆;
所述竖杆连接于所述底板的下表面,且所述竖杆垂直于所述底板;所述通水管铰接于所述横杆;且所述通水管的顶端位于所述横杆和所述底板之间;所述凸轮自转连接于其中一个所述竖杆;所述电机连接于所述底板的下表面,且所述电机驱动连接于所述凸轮;所述连杆的一端铰接于所述凸轮的偏心处,所述连杆的另一端铰接于所述通水管的顶端;
所述通水管的两端封闭;所述出水管连接于所述通水管的与所述横杆的铰接点的下方;所述雾化喷嘴连通于所述通水管的与所述出水管的连通点的下方的侧壁。
4.根据权利要求3所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述风冷组件还包括防护软罩;所述防护软罩连接于所述底板的下表面;所述防护软罩将所述门型架、所述电机、所述凸轮、所述连杆及所述通水管的上部包裹;所述防护软罩开设有伸出口;所述通水管的下部穿设于所述伸出口;所述伸出口的边缘密封连接于所述通水管的外壁。
5.根据权利要求4所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述出水管为软管;所述出水管连通于伸出于所述防护软罩的通水管。
6.根据权利要求5所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述雾化喷嘴的数量为多个;且多个所述雾化喷嘴沿所述通水管的长度方向的轴线呈中心对称分布。
7.根据权利要求1所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,各所述固定杆均垂直于所述固定板。
8.根据权利要求1所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,还包括支撑柱和支撑板;所述支撑柱的数量为多个;各所述支撑柱的底端均连接于位于所述变压室的所述底板的内表面;各所述支撑柱的顶端均连接于所述支撑板的底侧面;所述变压器设置于所述支撑板上。
9.根据权利要求8所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述支撑板开设有多个竖直贯通的散热孔。
10.根据权利要求1~9任一项所述的风冷散热的风电箱变变压器,其特征在于,所述底板、所述顶板、所述第一侧板和所述第二侧板均为镀锌不锈钢板。
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