CN112038047A - 一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置 - Google Patents

一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，涉及变压器技术领域。该变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，包括涂隔热膜外壳、后壳，所述后壳固定连接于涂隔热膜外壳的后表面，所述涂隔热膜外壳的左侧壁开设有进气口，所述涂隔热膜外壳的左侧壁且位于进气口的右侧设置有过滤膜，所述涂隔热膜外壳的左侧壁固定连接有安装座，所述安装座的内部且位于过滤膜的右侧设置有风扇。通过风力、水循环、氮气冷却、石墨烯的使用，使得变压器可以在各个高温短可以快速降温且效果良好，四个温度传感器以及风速传感器可以对变压器冷却起到调控作用，大大节省变压器冷却使用的电能，变压器通过铜制结构与地连接，可以进行导热以及漏电保护。

Description

一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体为一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置。
背景技术
变压器是利用电磁感应的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(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。
受地理因素的影响，有些地区的夏季温度会高达40℃以上，并且持续时间高达3.5个小时，加上所在地区的人夏季空调散热，这就会使变压器超负荷运行，产生较多的热量，使用风扇以及变压油冷却速度缓慢且效果不好，受当地温度、湿度变化，变压器的冷却散热需求也不一样。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，解决了变压器冷却散热效果不好、散热速度较慢、散热冷却后无法较长时间保持冷却的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，包括涂隔热膜外壳、后壳，所述后壳固定连接于涂隔热膜外壳的后表面，所述涂隔热膜外壳的左侧壁开设有进气口，所述涂隔热膜外壳的左侧壁且位于进气口的右侧设置有过滤膜，所述涂隔热膜外壳的左侧壁固定连接有安装座，所述安装座的内部且位于过滤膜的右侧设置有风扇，所述涂隔热膜外壳的下侧内壁设置有石墨烯底座，所述石墨烯底座的上表面设置有变压器，所述风扇正对变压器的左侧壁，所述变压器的前侧壁设置有散热槽，所述石墨烯底座的前表面固定连接有石墨烯板，所述石墨烯板伸入散热槽内，所述石墨烯底座的上表面设置有铜网，所述石墨烯底座内且位于铜网的下部固定连接有主铜线，所述石墨烯底座的下表面固定连接有石墨烯柱，所述主铜线位于石墨烯柱的内部，所述涂隔热膜外壳的内表面固定连接有保护罩，所述保护罩与涂隔热膜外壳之间设置有氮气循环管、水循环管，所述水循环管位于氮气循环管的上部，所述涂隔热膜外壳的下表面固定连接有连接管，所述连接管远离涂隔热膜外壳的一端伸入地面以下，所述石墨烯柱位于连接管内，所述石墨烯柱远离石墨烯底座的一端固定连接有根状散热端，所述连接管的内表面设置有水上行管、水下行管，所述水上行管、水下行管伸入地下的一端固定连接有储水箱，所述后壳的下侧内壁设置有水泵，所述后壳的下侧内壁且位于水泵的右侧设置有液氮罐，所述液氮罐的输出端设置有电磁阀，所述电磁阀与穿过涂隔热膜外壳与后壳的侧壁的氮气循环管相连接，所述后壳的后侧内部设置有控制中心，所述控制中心的前表面设置有远程模块。
优选的，所述变压器的接头穿过涂隔热膜外壳的上侧壁，所述涂隔热膜外壳的上表面其位于接头的右侧设置有第一温度传感器。
优选的，所述涂隔热膜外壳的上侧内壁设置有第二温度传感器、第三温度传感器，所述第三温度传感器位于变压器的前侧，所述第二温度传感器伸入散热槽的内部。
优选的，所述石墨烯板的右侧面设置有铜片，所述铜片与变压器外表面相接触，所述石墨烯板的内部设置有支铜线，所述支铜线连接于铜片与铜网之间。
优选的，所述水上行管穿过后壳与水泵相连接，所述水泵左侧与水循环管相连接，所述水循环管为进水的头端且穿过涂隔热膜外壳与后壳的侧壁，所述水循环管的尾端穿过涂隔热膜外壳与后壳的侧壁与水下行管相连接。
优选的，所述氮气循环管的头端与电磁阀相连接，所述氮气循环管的尾端穿过涂隔热膜外壳与后壳的侧壁固定连接有散气头，所述散气头的上表面开设有氮气出口。
优选的，所述保护罩内位于氮气循环管的下侧设置有水分传感器，所述保护罩内位于水循环管的上侧设置有气压传感器。
优选的，所述后壳的左侧面设置有第四温度传感器，所述后壳的上表面设置有风速传感器。
工作原理：涂隔热膜外壳可以反射吸收掉量的太阳热，在第二温度传感器与第三温度传感器测得变压器温度升高时，若风速传感器测得有风且第四温度传感器与第一温度传感器测得温度比第二温度传感器与第三温度传感器测得的低，那么就使用自然风散热，若无风或第四温度传感器与第一温度传感器测得温度比第二温度传感器与第三温度传感器测得相近，则使用风扇进行散热，在风扇散热后温度变化不大使用风扇以及水循环管水冷，若温度依旧很高则使用电磁阀打开液氮罐将液氮进入氮气循环管进行冷却，该方式冷却速度很快，在冷却期间可以不使用风扇以及水循环管水冷，使用后氮气从散气头降低变压器周围空气的温度，若测得的外界温度高于涂隔热膜外壳内的温度，则根据温度高低情况使用水循环管水冷、氮气循环管冷却或者先氮气循环管冷却再水循环管水冷或风扇的组合，四个温度传感器作为判断的依据，石墨烯板、石墨烯底座、石墨烯柱、根状散热端以及其内部的铜片、支铜线、铜网均可作为散热途径，该途径散热不需要使用电能，铜片、支铜线、铜网还可以作为变压器的接地部分，起到防漏电的作用，通过远程模块可以远程监视调控变压器的冷却。
(三)有益效果
本发明提供了一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置。具备以下有益效果：
1、本发明，使用风力、水冷、液氮冷却三种方式，根据变压器内部温度外界温度以及风速调节使用，可以最大限度的节省电能，液氮可以对水进行冷却、排出的氮气可以改变变压器周围的空气温度，使冷却效果可以持续较长时间，冷却速度非常快。
2、本发明，使用涂隔热膜外壳可以隔绝反射大量的太阳热，进而减少散热过程中的电能消耗，储水箱埋于地下，可以保证冷却水本身就有较低的温度。
3、本发明，使用装有铜网的石墨烯底座放置变压器可以促进变压器散热，装有铜片的石墨烯板可以提高散热能力，石墨烯柱将热量通过根状散热端导至地上，铜片、支铜线、铜网、主铜线、根状散热端可以作为变压器的接地线，进而提高用电安全。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的后视图；
图3为本发明的连接管截面图；
图4为本发明的石墨烯底座连接示意图；
图5为本发明的局部放大图；
图6为本发明的散气头俯视图。
其中，1、涂隔热膜外壳；2、安装座；3、风扇；4、过滤膜；5、进气口；6、保护罩；7、散气头；8、连接管；9、根状散热端；10、储水箱；11、石墨烯底座；12、石墨烯板；13、氮气循环管；14、水循环管；15、第一温度传感器；16、散热槽；17、风速传感器；18、第二温度传感器；19、变压器；20、第三温度传感器；21、第四温度传感器；22、控制中心；23、远程模块；24、后壳；25、水泵；26、液氮罐；27、电磁阀；28、水上行管；29、水下行管；30、主铜线；31、石墨烯柱；32、铜片；33、支铜线；34、铜网；35、气压传感器；36、水分传感器；37、氮气出口。
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，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-6所示，本发明实施例提供一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，包括涂隔热膜外壳1、后壳24，后壳24固定连接于涂隔热膜外壳1的后表面，涂隔热膜外壳1的左侧壁开设有进气口5，用于外界风进入进行散热，涂隔热膜外壳1的左侧壁且位于进气口5的右侧设置有过滤膜4，用于过滤空气中的灰尘，涂隔热膜外壳1的左侧壁固定连接有安装座2，安装座2的内部且位于过滤膜4的右侧设置有风扇3，用于对变压器19进行散热，涂隔热膜外壳1的下侧内壁设置有石墨烯底座11，可用来传导热量，石墨烯底座11的上表面设置有变压器19，风扇3正对变压器19的左侧壁，变压器19的前侧壁设置有散热槽16，变压器19自身的散热结构，石墨烯底座11的前表面固定连接有石墨烯板12，用于导热，石墨烯板12伸入散热槽16内，石墨烯底座11的上表面设置有铜网34，用于导热并与主铜线30连接构成接地线，石墨烯底座11内且位于铜网34的下部固定连接有主铜线30，用于导热以及接地，石墨烯底座11的下表面固定连接有石墨烯柱31，用于将传至石墨烯底座11的热量到至地下，主铜线30位于石墨烯柱31的内部，涂隔热膜外壳1的内表面固定连接有保护罩6，用于防止氮气循环管13与水循环管14意外破裂对变压器19造成影响，保护罩6与涂隔热膜外壳1之间设置有氮气循环管13、水循环管14，水循环管14位于氮气循环管13的上部，便于氮气循环管13对水循环管14进行冷却，两者内部氮气与水的流向相反，可以提高冷却速度，涂隔热膜外壳1的下表面固定连接有连接管8，用于保护水上行管28、水下行管29、石墨烯柱31，连接管8远离涂隔热膜外壳1的一端伸入地面以下，石墨烯柱31位于连接管8内，石墨烯柱31远离石墨烯底座11的一端固定连接有根状散热端9，用于散热与接地，起内部包含有铜丝，连接管8的内表面设置有水上行管28、水下行管29，水上行管28、水下行管29伸入地下的一端固定连接有储水箱10，用于放置冷却水，由于埋在地下，因此可以保证内部的水温度较低，后壳24的下侧内壁设置有水泵25，后壳24的下侧内壁且位于水泵25的右侧设置有液氮罐26，用于存储液氮，液氮罐26的输出端设置有电磁阀27，用于控制液氮罐26的出气量，电磁阀27与穿过涂隔热膜外壳1与后壳24的侧壁的氮气循环管13相连接，后壳24的后侧内部设置有控制中心22，用于内部协调控制，进而节省电能，控制中心22的前表面设置有远程模块23，用于远程进行监视控制。
变压器19的接头穿过涂隔热膜外壳1的上侧壁，涂隔热膜外壳1的上表面其位于接头的右侧设置有第一温度传感器15，用于测得变压器19上表面的温度。
涂隔热膜外壳1的上侧内壁设置有第二温度传感器18、第三温度传感器20，第三温度传感器20位于变压器19的前侧，用于测得变压器19外部的温度，第二温度传感器18伸入散热槽16的内部，用于测得变压器19的散热槽16内的温度。
石墨烯板12的右侧面设置有铜片32，铜片32与变压器19外表面相接触，石墨烯板12的内部设置有支铜线33，支铜线33连接于铜片32与铜网34之间，用于导热以及漏电保护，。
水上行管28穿过后壳24与水泵25相连接，水泵25左侧与水循环管14相连接，水循环管14为进水的头端且穿过涂隔热膜外壳1与后壳24的侧壁，水循环管14的尾端穿过涂隔热膜外壳1与后壳24的侧壁与水下行管29相连接。
氮气循环管13的头端与电磁阀27相连接，氮气循环管13的尾端穿过涂隔热膜外壳1与后壳24的侧壁固定连接有散气头7，散气头7的上表面开设有氮气出口37，用于将冷却后的氮气排出，改变变压器19所在空间周围到的空气温度。
保护罩6内位于氮气循环管13的下侧设置有水分传感器36，用于防止水循环管14漏水，保护罩6内位于水循环管14的上侧设置有气压传感器35，用于防止氮气循环管13氮气泄漏。
后壳24的左侧面设置有第四温度传感器21，用于测得进入进气口5的空气温度，后壳24的上表面设置有风速传感器17，用于测得所在空间的空气流动变化。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，包括涂隔热膜外壳(1)、后壳(24)，其特征在于：所述后壳(24)固定连接于涂隔热膜外壳(1)的后表面，所述涂隔热膜外壳(1)的左侧壁开设有进气口(5)，所述涂隔热膜外壳(1)的左侧壁且位于进气口(5)的右侧设置有过滤膜(4)，所述涂隔热膜外壳(1)的左侧壁固定连接有安装座(2)，所述安装座(2)的内部且位于过滤膜(4)的右侧设置有风扇(3)，所述涂隔热膜外壳(1)的下侧内壁设置有石墨烯底座(11)，所述石墨烯底座(11)的上表面设置有变压器(19)，所述风扇(3)正对变压器(19)的左侧壁，所述变压器(19)的前侧壁设置有散热槽(16)，所述石墨烯底座(11)的前表面固定连接有石墨烯板(12)，所述石墨烯板(12)伸入散热槽(16)内，所述石墨烯底座(11)的上表面设置有铜网(34)，所述石墨烯底座(11)内且位于铜网(34)的下部固定连接有主铜线(30)，所述石墨烯底座(11)的下表面固定连接有石墨烯柱(31)，所述主铜线(30)位于石墨烯柱(31)的内部，所述涂隔热膜外壳(1)的内表面固定连接有保护罩(6)，所述保护罩(6)与涂隔热膜外壳(1)之间设置有氮气循环管(13)、水循环管(14)，所述水循环管(14)位于氮气循环管(13)的上部，所述涂隔热膜外壳(1)的下表面固定连接有连接管(8)，所述连接管(8)远离涂隔热膜外壳(1)的一端伸入地面以下，所述石墨烯柱(31)位于连接管(8)内，所述石墨烯柱(31)远离石墨烯底座(11)的一端固定连接有根状散热端(9)，所述连接管(8)的内表面设置有水上行管(28)、水下行管(29)，所述水上行管(28)、水下行管(29)伸入地下的一端固定连接有储水箱(10)，所述后壳(24)的下侧内壁设置有水泵(25)，所述后壳(24)的下侧内壁且位于水泵(25)的右侧设置有液氮罐(26)，所述液氮罐(26)的输出端设置有电磁阀(27)，所述电磁阀(27)与穿过涂隔热膜外壳(1)与后壳(24)的侧壁的氮气循环管(13)相连接，所述后壳(24)的后侧内部设置有控制中心(22)，所述控制中心(22)的前表面设置有远程模块(23)。
2.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述变压器(19)的接头穿过涂隔热膜外壳(1)的上侧壁，所述涂隔热膜外壳(1)的上表面其位于接头的右侧设置有第一温度传感器(15)。
3.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述涂隔热膜外壳(1)的上侧内壁设置有第二温度传感器(18)、第三温度传感器(20)，所述第三温度传感器(20)位于变压器(19)的前侧，所述第二温度传感器(18)伸入散热槽(16)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述石墨烯板(12)的右侧面设置有铜片(32)，所述铜片(32)与变压器(19)外表面相接触，所述石墨烯板(12)的内部设置有支铜线(33)，所述支铜线(33)连接于铜片(32)与铜网(34)之间。
5.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述水上行管(28)穿过后壳(24)与水泵(25)相连接，所述水泵(25)左侧与水循环管(14)相连接，所述水循环管(14)为进水的头端且穿过涂隔热膜外壳(1)与后壳(24)的侧壁，所述水循环管(14)的尾端穿过涂隔热膜外壳(1)与后壳(24)的侧壁与水下行管(29)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述氮气循环管(13)的头端与电磁阀(27)相连接，所述氮气循环管(13)的尾端穿过涂隔热膜外壳(1)与后壳(24)的侧壁固定连接有散气头(7)，所述散气头(7)的上表面开设有氮气出口(37)。
7.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述保护罩(6)内位于氮气循环管(13)的下侧设置有水分传感器(36)，所述保护罩(6)内位于水循环管(14)的上侧设置有气压传感器(35)。
8.根据权利要求1所述的一种变压器冷却系统自动轮换投切控制装置，其特征在于：所述后壳(24)的左侧面设置有第四温度传感器(21)，所述后壳(24)的上表面设置有风速传感器(17)。
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