CN112542295A - 一种干式变压器冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干式变压器冷却装置，包括干式变压器箱体、变压器绕组、高压套管、低压套管、三通管、列管式冷凝器组、排管、盖板和紧固螺栓，所述干式变压器箱体内部固定有绝缘固定块，所述变压器绕组通过绝缘固定块固定于干式变压器箱体内部，所述高压套管贯穿干式变压器顶端右侧，所述低压套管贯穿干式变压器顶端左侧，所述三通管底部两侧焊接有第二连接块，所述列管式冷凝器内部固定有无缝隙列管，所述排管顶焊接有第三法兰，所述盖板两侧固定有凹块，所述紧固螺栓贯穿凹块和第一连接块，该干式变压器冷却装置设置有吸风电机，通过吸风电机将热量通过上通风口吸入到三通管内部，防止热量围绕于变压器四周造成四周温度过高散热效果差。

Description

一种干式变压器冷却装置

技术领域

本发明涉及干式变压器技术领域，具体为一种干式变压器冷却装置。

背景技术

干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑、机场，码头和CNC机械设备等场所，干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，干式变压器冷却方式分为自然空气冷却和强迫空气冷却，自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行，强迫风冷时，变压器输出容量可提高50％，适用于断续过负荷运行或应急事故过负荷运行，由于过负荷运行时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行，干式变压器在运行过程中，在电和磁的作用下，其绕组和铁芯会发热，由于干式变压器独特的设计运行方式，其自身散热效果很差，此时如不能及时将热量带走，将导致干式变压器烧毁甚至爆炸的严重事故，同时干式变压器通过散热孔将工作过程中产生的热量排放出，造成排放出的热量围绕于干式变压器四周，从而影响和降低干式变压器散热效果，并且在通过风冷过程中需要将外界的冷空气与干式变压器接触，这样造成冷空气中含有的灰尘和颗粒进入到干式变压器内部，虽然通过过滤芯将其隔离，但是时间长需要人工将过滤芯进行更换，这样不仅麻烦还增加工作量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种干式变压器冷却装置，以解决上述背景技术中提出通过排放出的热量围绕于干式变压器四周，从而影响和降低干式变压器散热效果，并且在通过风冷过程中需要将外界的冷空气与干式变压器接触，这样造成冷空气中含有的灰尘和颗粒进入到干式变压器内部，虽然通过过滤芯将其隔离，但是时间长需要人工将过滤芯进行更换，这样不仅麻烦还增加工作量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种干式变压器冷却装置，包括干式变压器箱体、变压器绕组、高压套管、低压套管、三通管、列管式冷凝器组、排管、盖板和紧固螺栓，所述干式变压器箱体内部固定有绝缘固定块，所述变压器绕组通过绝缘固定块固定于干式变压器箱体内部，所述高压套管贯穿干式变压器箱体顶端右侧，且高压套管延伸于干式变压器箱体内部与变压器绕组顶端右侧电性连接，所述低压套管贯穿干式变压器箱体顶端左侧，且低压套管延伸于干式变压器箱体内部与变压器绕组顶端左侧电性连接，所述干式变压器箱体两侧焊接固定有第一连接块，所述干式变压器箱体左侧开设有左通风孔，且干式变压器箱体右侧开设有右通风孔，所述干式变压器箱体顶端两侧焊接固定有吊扣，所述干式变压器箱体顶端开设有上通风孔，所述干式变压器箱体底部焊接固定有安装横钢，所述三通管底部两侧焊接有第二连接块；

所述三通管内部焊接固定有安装条，所述安装条底部固定有吸风电机，且吸风电机通过电线与低压套管电性连接，所述三通管顶端两侧焊接有第一法兰，且第一法兰内环镶嵌固定有第一密封圈，所述列管式冷凝器组内部固定有无缝隙列管，所述列管式冷凝器组两侧焊接固定有第二法兰，且第二法兰内环镶嵌固定有第二密封圈，所述列管式冷凝器组顶端镶嵌固定有进出管，且进出管底部贯穿列管式冷凝器组顶端延伸于列管式冷凝器组内部，所述列管式冷凝器组通过固定螺栓贯穿第二法兰和第一法兰，且列管式冷凝器组与三通管两侧固定连接，同时第一密封圈和第二密封圈挤压连接；

所述排管顶焊接有第三法兰，且第三法兰内环镶嵌固定有第三密封圈，所述排管通过固定螺栓贯穿第三法兰和第二法兰，且排管与列管式冷凝器组左侧固定连接，同时第三密封圈与第二密封圈挤压连接，所述三通管通过固定螺栓贯穿第二连接块固定于干式变压器箱体顶端，且吸风电机正对上通风孔安装；

所述盖板两侧固定有凹块，所述盖板顶端开设有安装槽，所述安装槽内环镶嵌固定有密封垫，所述盖板右侧通过固定螺栓固定有旋转电机，且旋转电机输出端贯穿盖板延伸于盖板左侧，所述旋转电机输出端固定有风叶，且旋转电机通过电线与低压套管电性连接，所述安装槽和密封垫贯穿排管底部，且排管底部通过密封垫与盖板密封连接，所述盖板通过凹块与第一连接块卡合安装于干式变压器箱体左侧，所述紧固螺栓贯穿凹块和第一连接块，且凹块和第一连接块通过紧固螺栓固定连接。

优选的，所述吊扣设置有4个，且吊扣关于干式变压器箱体中心线对称设置。

优选的，所述上通风孔横截呈长方形。

优选的，所述三通管形状呈“T”字形。

优选的，所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈厚度设置范围为0.5-0.8mm。

优选的，所述排管和列管式冷凝器组连接角度呈90°。

优选的，所述盖板设置有2个，且盖板关于干式变压器箱体中心线对称设置。

优选的，所述风叶最顶端与排管最底端之间距离为3-6cm。

优选的，所述紧固螺栓设置有4个，且紧固螺栓关于干式变压器箱体中心线对称设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该干式变压器冷却装置，

(1)设置有三通管，通过三通管内部吸风电机将干式变压器工作过程中产生的热量吸到三通管内部，这样就避免干式变压器排出的热量围绕于干式变压器四周，造成干式变压器散热效果差，同时三通管两侧固定有列管式冷凝器组，通过列管式冷凝器组将吸入到三通管内部的热量输送到列管式冷凝器组内部，使列管式冷凝器组内部的无缝隙列管将热量吸收，从而将吸收完热量的冷空气通过列管式冷凝器组左侧排放出；

(2)设置有盖板，通过盖板与干式变压器箱体两侧形成封闭空间，将通过排管的冷空气于风叶的带动下重新与变压器绕组两侧接触，使变压器绕组达到散热降温效果，同时这样就可以避免外部空气中含有的灰尘和固体颗粒进入到干式变压器箱体内部，使变压器绕组与灰尘和固体颗粒接触造成变压器绕组无法将工作过程中产生的热量排放出，造成干式变压器负荷工作，从而引发烧毁或者爆炸危险；

(3)设置有风叶，旋转电机带动风叶运动将冷空气通过左通风孔和右通风孔进入到干式变压器箱体内部，使冷空气与变压器绕组接触，达到快速降温散热效果，同时通过风叶运动改变干式变压器箱体内部热量的走向，从而使变压器绕组工作过程中产生的热量全部通过上通风孔排出，这样列管式冷凝器组就可以将更多的热量吸收，从而转换成冷空气重新排放于干式变压器箱体箱体内部。

附图说明

图1为本发明正视剖面结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明三通管俯视结构示意图；

图4为本发明列管式冷凝器组左视结构示意图；

图5为本发明排管正视结构示意图；

图6为本发明盖板正视剖面结构示意图；

图7为本发明图1中A处放大构示意图。

图中：1、干式变压器箱体，2、绝缘固定块，3、变压器绕组，4、高压套管，5、低压套管，6、第一连接块，7、左通风孔，8、右通风孔，9、吊扣，10、上通风孔，11、安装横钢，12、三通管，13、第二连接块，14、安装条，15、吸风电机，16、第一法兰，17、第一密封圈，18、列管式冷凝器组，19、无缝隙列管，20、第二法兰，21、第二密封圈，22、进出管，23、排管，24、第三法兰，25、第三密封圈，26、盖板，27、凹块，28、安装槽，29、密封垫，30、旋转电机，31、风叶，32、紧固螺栓。

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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种干式变压器冷却装置，如图1和图2所示，干式变压器箱体1内部固定有绝缘固定块2，变压器绕组3通过绝缘固定块2固定于干式变压器箱体1内部，高压套管4贯穿干式变压器箱体1顶端右侧，且高压套管4延伸于干式变压器箱体1内部与变压器绕组3顶端右侧电性连接，低压套管5贯穿干式变压器箱体1顶端左侧，且低压套管5延伸于干式变压器箱体1内部与变压器绕组3顶端左侧电性连接，干式变压器箱体1两侧焊接固定有第一连接块6，干式变压器箱体1左侧开设有左通风孔7，且干式变压器箱体1右侧开设有右通风孔8，干式变压器箱体1顶端两侧焊接固定有吊扣9，吊扣9设置有4个，且吊扣9关于干式变压器箱体1中心线对称设置，通过吊扣9可以将整体干式变压器方便吊起安装和拆卸，同时吊扣9设置4个，保证整体干式变压器在起吊过程中的稳定性，防止起吊过程中干式变压器因为重力不均匀造成干式变压器在起吊过程中倾斜，从而造成干式变压器脱落损坏干式变压器整体设备，干式变压器箱体1顶端开设有上通风孔10，上通风孔10横截呈长方形，这样是方便与三通管12内环配套连接，同时也是方便增加散热面积，可以将变压器绕组3工作过程中产生的热量通过上通风孔10进入到三通管12内部，这样不仅保证干式变压器箱体1内部散热快，同时保证变压器绕组3稳定性工作，干式变压器箱体1底部焊接固定有安装横钢11，三通管12底部两侧焊接有第二连接块13，三通管12形状呈“T”字形，这样是将整体三通管12重量平均分配，防止三通管12一侧重量过重造成三通管12向一侧倾斜，并且也是方便三通管12的安装、固定和拆卸，同时也是方便三通管12两侧安装需要设备，并且使整体外观呈现对称性和美观性，三通管12内部焊接固定有安装条14，安装条14底部固定有吸风电机15，且吸风电机15通过电线与低压套管5电性连接，三通管12顶端两侧焊接有第一法兰16，且第一法兰16内环镶嵌固定有第一密封圈17。

如图3、图4和图5所示，列管式冷凝器组18内部固定有无缝隙列管19，列管式冷凝器组18两侧焊接固定有第二法兰20，且第二法兰20内环镶嵌固定有第二密封圈21，列管式冷凝器组18顶端镶嵌固定有进出管22，且进出管22底部贯穿列管式冷凝器组18顶端延伸于列管式冷凝器组18内部，列管式冷凝器组18通过固定螺栓贯穿第二法兰20和第一法兰16，且列管式冷凝器组18与三通管12两侧固定连接，同时第一密封圈17和第二密封圈21挤压连接，排管23顶焊接有第三法兰24，且第三法兰24内环镶嵌固定有第三密封圈25，第一密封圈17、第二密封圈21和第三密封圈25厚度设置范围为0.5-0.8mm，如果密封圈厚度过大造成法兰之间连接缝隙过大使密封圈长时间暴露于阳光和雨水下，造成密封圈老化，从而无法起到密封效果，并且容易使外部空气中含有的灰尘和固体颗粒通过法兰连接处进入到干式变压器箱体1内部，从而使变压器绕组3无法正常散热，排管23通过固定螺栓贯穿第三法兰24和第二法兰20，且排管23与列管式冷凝器组18左侧固定连接，排管23和列管式冷凝器组18连接角度呈90°，这样方便排管23底部与盖板26顶端贯穿连接，并且也是通过排管23将列管式冷凝器组18整体重力进行平均分配，使列管式冷凝器组18安装后保持整体的稳定性，同时也是方便冷却后的空气通过排管23垂直向下缩短整体行程快速进入到干式变压器箱体1内部与变压器绕组3接触，达到变压器绕组3快速散热降温效果，同时第三密封圈25与第二密封圈21挤压连接，三通管1通过固定螺栓贯穿第二连接块1固定于干式变压器箱体1顶端，且吸风电机15正对上通风孔10安装，盖板26两侧固定有凹块27，盖板26设置有2个，且盖板26关于干式变压器箱体1中心线对称设置，通过盖板26与干式变压器箱体1两侧固定连接，使盖板23和干式变压器箱体1连接处形成封闭空间，这样就可以避免冷却后的空气散发到大气中，同时也可以避免外部的空气中含有的灰尘和固体颗粒进入到干式变压器箱体1内部与变压器绕组3接触，造成变压器绕组3工作过程中产生的热量无法及时排出，从而使变压器绕组3超负荷工作，并且灰尘中携带静电，如果静电直接与变压器绕组3接触直接造成变压器绕组3烧坏或者爆炸短路。

如图6和图7所示，盖板26顶端开设有安装槽2，安装槽28内环镶嵌固定有密封垫29，盖板26右侧通过固定螺栓固定有旋转电机30，且旋转电机30输出端贯穿盖板26延伸于盖板26左侧，旋转电机30输出端固定有风叶31，风叶31最顶端与排管23最底端之间距离为3-6cm，如果风叶31最顶端与排管23最底端接触过近，造成风叶31工作过程中最顶端剐蹭排管23最底端，并且风叶31工作过程中旋转速度过快，风叶31最顶端与排管32最底端剐蹭接触，可能使风叶31高速运转中断裂，从而损坏风叶31正常工作，并且缩短风叶31使用寿命，增加风叶31更换成本，且旋转电机30通过电线与低压套管5电性连接，安装槽28和密封垫29贯穿排管23底部，且排管23底部通过密封垫29与盖板26密封连接，盖板26通过凹块27与第一连接块6卡合安装于干式变压器箱体1左侧，紧固螺栓32贯穿凹块27和第一连接块6，且凹块27和第一连接块6通过紧固螺栓32固定连接，紧固螺栓32设置有4个，且紧固螺栓32关于干式变压器箱体1中心线对称设置，通过紧固螺栓32将第一连接块6和盖板26固定连接，防止盖板26安装后整体重力向下，并且在重力的影响下使凹块27与第一连接块6脱离，造成整体盖板26因为重力向后倾斜从而损坏旋转电机30。

工作原理：在使用干式变压器冷却装置，先手动将吊绳贯穿吊扣9，接着启动辅助设备将干式变压器吊装于相应位置，当安装横钢11底部安装位置接触时，此时手动将吊绳与吊扣9松开，然后手动将盖板26两侧的凹块27与第一连接块6卡合连接，此时将紧固螺栓32贯穿凹块27和第一连接块6，此时盖板26与干式变压器箱体1两侧固定好，同时手动将三通管12拿到干式变压器箱体1顶端，使吸风电机15和安装条14正对上通风孔10，然后手动通过固定螺栓贯穿第二连接块13使三通管12与干式变压器箱体1顶端固定，接着将列管式冷凝器组18左侧的第二法兰20与三通管12右侧第一法兰16通过螺栓固定连接，并且第二法兰20和第一法兰16连接固定过程中第一密封圈17和第二密封圈21挤压接触，使第二法兰20和第一法兰16连接更加紧固，依次将排管23底部贯穿安装槽28和密封垫29，同时使第三法兰24与第二法兰20通过螺栓固定连接，并且第三法兰24与第二法兰20固定连接过程中使第二密封圈21和第三密封圈25挤压接触，当整体设备固定好时，然后手动将高压线方便与高压套管4和低压套管5连接，此时干式变压器正常工作时，然后吸风电机15和旋转电机30开始工作，同时旋转电机30带动风叶31运动，此时风叶31旋转过程中产生的冷风通过左通风孔7和右通风孔8进入到干式变压器箱体1内部，同时冷风与变压器绕组3接触，并且变压器绕组3工作过程中产生的热量在风叶31对流情况下向干式变压器箱体1带动上升，此时吸风电机15将上升的热量通过上通风孔10吸入到三通管12内部，此时进入到三通管12内部的热量通过三通管12两侧分别进入到无缝隙列管19内部，此时外部的空气通过进出管22进入到列管式冷凝器组18内部，并且外部的空气与无缝隙列管19表面接触，将进入到无缝隙列管19内部的热量吸收，同时吸收后热量的空气再次通过进出管22排出列管式冷凝器组18内部，此时无缝隙列管19内部遗留的是吸收完热量的冷空气，然后冷空气通过排管23进入到盖板26内部，此时盖板26内部的风叶31将冷空气通过左通风孔7和右通风孔8进入到干式变压器箱体1内部，并且冷风与变压器绕组3接触达到散热降温效果，这就完成整个操作，且本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种干式变压器冷却装置，包括干式变压器箱体(1)、变压器绕组(3)、高压套管(4)、低压套管(5)、三通管(12)、列管式冷凝器组(18)、排管(23)、盖板(26)和紧固螺栓(32)，其特征在于：

干式变压器箱体(1)，所述干式变压器箱体(1)内部固定有绝缘固定块(2)，所述变压器绕组(3)通过绝缘固定块(2)固定于干式变压器箱体(1)内部，所述高压套管(4)贯穿干式变压器箱体(1)顶端右侧，且高压套管(4)延伸于干式变压器箱体(1)内部与变压器绕组(3)顶端右侧电性连接，所述低压套管(5)贯穿干式变压器箱体(1)顶端左侧，且低压套管(5)延伸于干式变压器箱体(1)内部与变压器绕组(3)顶端左侧电性连接，所述干式变压器箱体(1)两侧焊接固定有第一连接块(6)，所述干式变压器箱体(1)左侧开设有左通风孔(7)，且干式变压器箱体(1)右侧开设有右通风孔(8)，所述干式变压器箱体(1)顶端两侧焊接固定有吊扣(9)，所述干式变压器箱体(1)顶端开设有上通风孔(10)，所述干式变压器箱体(1)底部焊接固定有安装横钢(11)；

所述三通管(12)底部两侧焊接有第二连接块(13)，所述三通管(12)内部焊接固定有安装条(14)，所述安装条(14)底部固定有吸风电机(15)，且吸风电机(15)通过电线与低压套管(5)电性连接，所述三通管(12)顶端两侧焊接有第一法兰(16)，且第一法兰(16)内环镶嵌固定有第一密封圈(17)，所述列管式冷凝器组(18)内部固定有无缝隙列管(19)，所述列管式冷凝器组(18)两侧焊接固定有第二法兰(20)，且第二法兰(20)内环镶嵌固定有第二密封圈(21)，所述列管式冷凝器组(18)顶端镶嵌固定有进出管(22)，且进出管(22)底部贯穿列管式冷凝器组(18)顶端延伸于列管式冷凝器组(18)内部，所述列管式冷凝器组(18)通过固定螺栓贯穿第二法兰(20)和第一法兰(16)，且列管式冷凝器组(18)与三通管(12)两侧固定连接，同时第一密封圈(17)和第二密封圈(21)挤压连接；

所述排管(23)顶焊接有第三法兰(24)，且第三法兰(24)内环镶嵌固定有第三密封圈(25)，所述排管(23)通过固定螺栓贯穿第三法兰(24)和第二法兰(20)，且排管(23)与列管式冷凝器组(18)左侧固定连接，同时第三密封圈(25)与第二密封圈(21)挤压连接，所述三通管(12)通过固定螺栓贯穿第二连接块(13)固定于干式变压器箱体(1)顶端，且吸风电机(15)正对上通风孔(10)安装；

所述盖板(26)两侧固定有凹块(27)，所述盖板(26)顶端开设有安装槽(28)，所述安装槽(28)内环镶嵌固定有密封垫(29)，所述盖板(26)右侧通过固定螺栓固定有旋转电机(30)，且旋转电机(30)输出端贯穿盖板(26)延伸于盖板(26)左侧，所述旋转电机(30)输出端固定有风叶(31)，且旋转电机(30)通过电线与低压套管(5)电性连接，所述安装槽(28)和密封垫(29)贯穿排管(23)底部，且排管(23)底部通过密封垫(29)与盖板(26)密封连接，所述盖板(26)通过凹块(27)与第一连接块(6)卡合安装于干式变压器箱体(1)左侧，所述紧固螺栓(32)贯穿凹块(27)和第一连接块(6)，且凹块(27)和第一连接块(6)通过紧固螺栓(32)固定连接。

2.根据权利要求1所述一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述吊扣(9)设置有4个，且吊扣(9)关于干式变压器箱体(1)中心线对称设置。

3.根据权利要求1所述一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述上通风孔(10)横截呈长方形。

4.根据权利要求1所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述三通管(12)形状呈“T”字形。

5.根据权利要求1所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述第一密封圈(17)、第二密封圈(21)和第三密封圈(25)厚度设置范围为0.5-0.8mm。

6.根据权利要求1所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述排管(23)和列管式冷凝器组(18)连接角度呈90°。

7.根据权利要求1所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述盖板(26)设置有2个，且盖板(26)关于干式变压器箱体(1)中心线对称设置。

8.根据权利要求1所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述风叶(31)最顶端与排管(23)最底端之间距离为3-6cm。

9.根据权利要求1所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述紧固螺栓(32)设置有4个，且紧固螺栓(32)关于干式变压器箱体(1)中心线对称设置。

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