CN112201450B - 一种地埋一体式变压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种地埋一体式变压装置，其包括地埋控制室、收容于地埋控制室内的油浸式变压器和安装在地埋控制室侧壁上的散热片。本发明的技术方案中，通过设置嵌入在侧壁上的散热片，油箱内的热能直接通过散热片传递至侧壁后扩散至外界土壤中。与现有技术相比，省略了通过空气这种比热容较低的介质传导热量的中间环节，因而极大地提升了散热效率。不仅如此，本发明地埋一体式变压装置中的散热片从油箱上分离，极大地减小了油浸式变压器的体积，更加便于安装和维修。
Description
技术领域
本发明涉及变电装置技术领域，具体涉及一种地埋一体式变压装置。
背景技术
传统的地埋变压装置多是将油浸式变压器直接安装在控制室中，这种装置散热效果不佳。为了加速散热，需要加大散热结构的体积，从而影响了变压器的整体结构，也增加了制造成本。不仅如此，传统的地埋油浸式变压器的散热需要通过波纹片将油箱内部的热量散发至控制室内部的空气中，然后再通过空气将热量传递到控制室的壳体，并最终由壳体传导至外部泥土中。由于空气的热传导效率低，因此这种散热方法难以满足实际要求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种地埋一体式变压装置，旨在解决地埋变压装置散热效果不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提出的地埋一体式变压装置，包括地埋控制室、收容于地埋控制室内的油浸式变压器和安装在地埋控制室侧壁上的散热片；地埋控制室的侧壁的内侧形成有多道凹槽；油浸式变压器包括油箱，油箱为封闭箱体，油箱内安装有铁芯、绕组和油泵，油箱内灌注有油，油箱设置有进油口和出油口；散热片为空心板状结构，散热片形成有内部腔室，内部腔室包括主腔室和与主腔室连通的多道散热腔，散热腔向远离油浸式变压器的方向凸出，散热腔嵌入侧壁上的凹槽中；进油口通过第一联管与散热片的内部腔室连通，出油口通过第一联管与散热片的内部腔室连通；每块散热片的内部腔室入口通过第二联管与相邻的散热片的内部腔室出口连通。
优选地，地埋控制室为空心六面体，六面体的四条竖直棱所在位置设置有四根立柱；第二联管安装在立柱的内侧。
优选地，相邻的立柱的中部设置有梁，梁将地埋控制室的侧壁分为上半部和下半部；每面侧壁上安装有两块散热片，其中一块位于上半部，另一块位于下半部；与出油口连通的散热片位于上半部，与进油口连通的散热片位于下半部。
优选地，地埋控制室内设置有隔板，隔板为多层结构，隔板由玻璃纤维层、石棉层、岩棉层、硅酸盐层和气凝胶毡层中的至少两层叠加形成；隔板将地埋控制室的内部空间分成两个腔室，油浸式变压器单独安装在其中一个腔室内。
优选地，侧壁形成有空心腔，空心腔内灌注有冷却介质；空心腔通过第三联管与冷却设备连接，冷却设备包括水泵。
优选地，油箱内安装有温度传感器，温度传感器用于检测油温；地埋一体式变压装置还包括控制器；控制器分别与温度传感器、油泵以及水泵信号连接；控制器用于获取温度传感器测得的油温信息，并根据油温信息控制油泵和水泵的功率。
优选地，温度传感器有两个，两个温度传感器分别安装在油箱的进油口和出油口处；控制器用于计算两个温度传感器获取的油温温差；控制器还用于在温差达到最高预设值时控制油泵增大功率，以及在温差达到最小预设值时控制油泵减小功率。
优选地，散热腔的厚度为d，相邻的两个散热腔之间的间距为0.5d-2d。
优选地，侧壁远离油浸式变压器的一侧形成有镀锌层。
优选地，第一联管上安装有压力计，压力计与报警系统连接，报警系统用于在压力计测得的油压值达到预警数值时，发出警报。
本发明的技术方案中，通过设置嵌入在侧壁上的散热片，油箱内的热能直接通过散热片传递至侧壁后扩散至外界土壤中。与现有技术相比，省略了通过空气这种比热容较低的介质传导热量的中间环节，因而极大地提升了散热效率。不仅如此，本发明地埋一体式变压装置中的散热片从油箱上分离，极大地减小了油浸式变压器的体积，更加便于安装和维修。
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为本发明地埋一体式变压装置的正视示意图；
图2为图1的N-N剖面示意图；
图3为相对于图1的俯视示意图；
图4为图3的Q-Q剖面示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 地埋控制室 | 210 | 油箱 |
| 110 | 立柱 | 300 | 散热片 |
| 120 | 隔板 | 410 | 第一联管 |
| 200 | 油浸式变压器 | 420 | 第二联管 |
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。
本发明提出一种地埋一体式变压装置。
请参照图1至图4，该地埋一体式变压装置包括地埋控制室100、收容于地埋控制室100内的油浸式变压器200和安装在地埋控制室100侧壁上的散热片300。
地埋控制室100的侧壁的内侧形成有多道凹槽，凹槽沿竖向、横向或者倾斜排布，凹槽用于收容散热片300。
油浸式变压器200包括油箱210，油箱210为封闭箱体，油箱210内安装有铁芯、绕组和油泵，油箱210内灌注有油，油箱210设置有进油口和出油口，油吸收铁芯和绕组产生的热量后从出油口排出，经冷却后从进油口重新流回油箱210内。
散热片300为空心板状结构，散热片300形成有内部腔室，内部腔室包括主腔室和与主腔室连通的多道散热腔，散热腔向远离油浸式变压器200的方向凸出，散热腔嵌入侧壁上的凹槽中。散热腔沿竖向、横向或者倾斜排布，散热腔的排布方式与凹槽的排布方式一致，散热腔的外壁与凹槽贴合。
进油口通过第一联管410与散热片300的内部腔室连通，出油口通过第一联管410与散热片300的内部腔室连通；每块散热片300的内部腔室入口通过第二联管420与相邻的散热片300的内部腔室出口连通。油箱210、散热片300通过第一联管410和第二联管420形成回路。
本发明的技术方案中，通过设置嵌入在侧壁上的散热片300，油箱210内的热能直接通过散热片300传递至侧壁后扩散至外界土壤中。与现有技术相比，省略了通过空气这种比热容较低的介质传导热量的中间环节，因而极大地提升了散热效率。不仅如此，本发明地埋一体式变压装置中的散热片300从油箱210上分离，极大地减小了油浸式变压器200的体积，更加便于安装和维修。
具体地，地埋控制室100为空心六面体，六面体的四条竖直棱所在位置设置有四根立柱110；第二联管420安装在立柱110的内侧。立柱110用以承受地埋控制室100的纵向受力，第二联管420安装在立柱110内侧能够避免外部土壤的腐蚀，也更便于进行维修保养。
优选地，相邻的立柱110的中部设置有梁，梁将地埋控制室100的侧壁分为上半部和下半部；每面侧壁上安装有两块散热片300，其中一块位于上半部，另一块位于下半部；与出油口连通的散热片300位于上半部，与进油口连通的散热片300位于下半部。梁用以承受地埋控制室100的横向受力，避免横向土压力将地埋控制室100挤压变形。当油进入与出油口连通的位于上半部的散热片300后，在重力作用下，可自然流入与出油口连通的位于下半部的散热片300中，借助重力，油在散热片300中的流动更为顺畅。
优选地，地埋控制室100内设置有隔板120，隔板120为多层结构，隔板120由玻璃纤维层、石棉层、岩棉层、硅酸盐层和气凝胶毡层中的至少两层叠加形成；隔板120将地埋控制室100的内部空间分成两个腔室，油浸式变压器200单独安装在其中一个腔室内。虽然散热板能够将大部分热量排散至外部土壤中，但油箱210仍会在所处空间内散发一定热量，玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐和气凝胶毡均具有较好的隔热性能，利用隔板120将油浸式变压器200分隔在单独空间内能够有效避免热量传导至其他设备所在区域。
本发明的另一实施例中，侧壁形成有空心腔，空心腔内灌注有冷却介质；空心腔通过第三联管与冷却设备连接，冷却设备包括水泵。空心腔上形成有介质入口和介质出口，水泵将冷却介质从空心腔中抽出进入到冷却设备中，经冷却后的冷却介质从介质入口再次流回空心腔。空心腔内安装有温度感应装置，温度感应装置用于检测空心腔内的温度；冷却设备内置有控制装置，控制装置用于温度感应装置获取的温度信息，根据温度信息控制冷却设备启闭。当温度达到预设值时，冷却设备启动，进行强制降温。
优选地，油箱210内安装有温度传感器，温度传感器用于检测油温；地埋一体式变压装置还包括控制器；控制器分别与温度传感器、油泵以及水泵信号连接；控制器用于获取温度传感器测得的油温信息，并根据油温信息控制油泵和水泵的功率。当温度传感器获取的油温达到预设值时，控制器控制油泵和水泵的功率，加速液体流动以加快散热速率。
优选地，温度传感器有两个，两个温度传感器分别安装在油箱的进油口和出油口处；控制器用于计算两个温度传感器获取的油温温差；控制器还用于在温差达到最高预设值时控制油泵增大功率，以及在温差达到最小预设值时控制油泵减小功率。
优选地，散热腔的厚度为d，相邻的两个散热腔之间的间距为0.5d-2d。当间距过小时，散热腔之间的侧壁难以将热量向外部扩散，产生聚集效应，影响散热效果；而当间距过大时，造成散热腔的凸起数量减小，也就意味着散热腔与侧壁的接触面积减小，同样会造成散热不佳。
优选地，侧壁远离油浸式变压器200的一侧形成有镀锌层。由于土壤的湿度大，且化学成分复杂，往往具有金属腐蚀性，通过设置镀锌层，当镀锌板表面完好时，只发生锌的腐蚀，而锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以能够有效减缓腐蚀速度。
优选地，第一联管上安装有压力计，压力计与报警系统连接，报警系统用于在压力计测得的油压值达到预警数值时，发出警报。由于油在受热状态下会发生膨胀，导致油箱210和散热片300的内部压力增大，当超出安全范围将会造成安全事故。压力计用于检测内部压力，当压力值达到预警范围时，报警系统将发出警报提醒工作人员进行处置。
优选地，散热片300与第一联管410之间、散热片300与第二联管420之间均为可拆卸连接，以便维修。
以上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 (8)
1.一种地埋一体式变压装置，其特征在于，包括地埋控制室（100）、收容于所述地埋控制室（100）内的油浸式变压器（200）和安装在所述地埋控制室（100）侧壁上的散热片（300）；
所述地埋控制室（100）的所述侧壁的内侧形成有多道凹槽；
所述油浸式变压器（200）包括油箱（210），所述油箱（210）为封闭箱体，所述油箱（210）内安装有铁芯、绕组和油泵，所述油箱（210）内灌注有油，所述油箱（210）设置有进油口和出油口；
所述散热片（300）为空心板状结构，所述散热片（300）形成有内部腔室，所述内部腔室包括主腔室和与所述主腔室连通的多道散热腔，所述散热腔向远离所述油浸式变压器（200）的方向凸出，所述散热腔嵌入所述侧壁上的所述凹槽中；
所述进油口通过第一联管（410）与所述散热片（300）的所述内部腔室连通，所述出油口通过所述第一联管（410）与所述散热片（300）的所述内部腔室连通；每块所述散热片（300）的内部腔室入口通过第二联管（420）与相邻的所述散热片（300）的内部腔室出口连通；
所述侧壁形成有空心腔，所述空心腔内灌注有冷却介质；所述空心腔通过第三联管与冷却设备连接，所述冷却设备包括水泵；
所述油箱（210）内安装有温度传感器，所述温度传感器用于检测油温；
所述地埋一体式变压装置还包括控制器；所述控制器分别与所述温度传感器、所述油泵以及所述水泵信号连接；所述控制器用于获取所述温度传感器测得的所述油温信息，并根据所述油温信息控制所述油泵和所述水泵的功率。
2.如权利要求1所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，所述地埋控制室（100）为空心六面体，所述六面体的四条竖直棱所在位置设置有四根立柱（110）；所述第二联管（420）安装在所述立柱（110）的内侧。
3.如权利要求2所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，相邻的所述立柱（110）的中部设置有梁，所述梁将所述地埋控制室（100）的所述侧壁分为上半部和下半部；每面所述侧壁上安装有两块所述散热片（300），其中一块位于所述上半部，另一块位于所述下半部；与所述出油口连通的所述散热片（300）位于所述上半部，与所述进油口连通的所述散热片（300）位于所述下半部。
4.如权利要求1-3中任一项所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，所述地埋控制室（100）内设置有隔板（120），所述隔板（120）为多层结构，所述隔板（120）由玻璃纤维层、石棉层、岩棉层、硅酸盐层和气凝胶毡层中的至少两层叠加形成；所述隔板（120）将所述地埋控制室（100）的内部空间分成两个腔室，所述油浸式变压器（200）单独安装在其中一个腔室内。
5.如权利要求1所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，所述温度传感器有两个，两个所述温度传感器分别安装在所述油箱（210）的所述进油口和所述出油口处；所述控制器用于计算两个所述温度传感器获取的油温温差；所述控制器还用于在所述温差达到最高预设值时控制所述油泵增大功率，以及在所述温差达到最小预设值时控制所述油泵减小功率。
6.如权利要求1-3中任一项所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，所述散热腔的厚度为d，相邻的两个所述散热腔之间的间距为0.5d-2d。
7.如权利要求1-3中任一项所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，所述侧壁远离所述油浸式变压器（200）的一侧形成有镀锌层。
8.如权利要求1-3中任一项所述的地埋一体式变压装置，其特征在于，所述第一联管（410）上安装有压力计，所述压力计与报警系统连接，所述报警系统用于在所述压力计测得的油压值达到预警数值时，发出警报。
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Denomination of invention: A buried integrated transformer device Effective date of registration: 20231106 Granted publication date: 20210820 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Yiyang branch Pledgor: Huaxiang XiangNeng Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980063452 |