CN113436848A - 一种温控式变压器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控式变压器及其控制方法，包括水箱和变压器主体，所述变压器主体两侧均设有用于进行散热的散热片，所述水箱下端面两侧设有用于对水箱进行安装的安装组件；所述水箱两侧面均固定连接有两个安装立杆，所述变压器主体安装在水箱两侧的安装立杆上端位置之间，所述变压器主体一侧下端固定连接有油泵，油泵输入端与变压器主体内部连通；本发明通过设置的温度传感器，可对变压器主体内部油液温度进行监测，当变压器主体满负荷工作产生高温时，可通过对散热片的喷淋和对变压器主体内部油液循环的水冷和风冷对水箱进行快速降温，避免变压器主体长时间工作在高温区域。

Description

一种温控式变压器及其控制方法

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体是一种温控式变压器及其控制方法。

背景技术

变压器是指利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。变压器的主要功能有：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。油浸式变压器，是以油作为变压器主要绝缘手段，并依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。

在现有的变压器中，一般均采用油循环加风冷方式对变压器进行散热，但是在变压器满负荷工作时，变压器内部的温度会急速升高，且变压器内部的油液温度也会进行同步升高，此时的油液循环加风冷的散热方式很难降低变压器油液的温度，进而难以有效的将变压器内部热热量带走，使得散热效果有限，进而导致变压器长期处于高温状态，大大增加了变压器的故障率，严重影响变压器的使用寿命，基于上述所提到的问题，我们提供一种温控式变压器及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温控式变压器及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种温控式变压器，包括水箱和变压器主体，所述变压器主体两侧均设有用于进行散热的散热片，所述水箱下端面两侧设有用于对水箱进行安装的安装组件；

所述水箱两侧面均固定连接有两个安装立杆，所述变压器主体安装在水箱两侧的安装立杆上端位置之间，所述变压器主体一侧下端固定连接有油泵，油泵输入端与变压器主体内部连通，所述水箱上端中间位置固定连接有两个安装筋，两个安装筋上方设有第一盘管，第一盘管上设有若干个盘管散热薄片，盘管散热薄片均与安装筋固定连接，所述第一盘管入口端与油泵输出端连接，所述水箱内部设有第二盘管，第二盘管入口端与第一盘管出口端连通，所述第二盘管出口端穿过水箱的位置连接有回油管，回油管上端与变压器主体内部连通；

所述水箱一侧设有用于对散热片进行散热的喷淋组件，所述变压器主体远离油泵的一侧下端设有用于对变压器主体内部油液温度进行监测的温度传感器，所述变压器主体位于温度传感器上方的位置还设有控制器，所述变压器主体下方还设有用于集水的导流组件。

作为本发明进一步的方案：所述安装组件包括安装底板，两个安装底板分别固定连接在水箱下端面两侧的位置，两个安装底板两端均固定连接有安装座，安装座上均开设有安装孔。

作为本发明再进一步的方案：所述喷淋组件包括水泵，所述水泵固定连接在水箱一侧的位置，所述水泵输入端与水箱内部连通，所述水泵输出端连接有送水管，送水管上端设有用于对散热片进行喷水的喷水组件。

作为本发明再进一步的方案：所述喷水组件包括顶管，所述顶管设在变压器主体上端两侧位于散热片上方的位置，所述顶管与送水管连通，顶管两端均固定连接有固定架，固定架与变压器主体固定连接，所述顶管下端设有若干个雾化喷头。

作为本发明再进一步的方案：所述导流组件包括漏水板和导流板，所述漏水板和导流板均设在水箱两侧上方的位置，所述漏水板和导流板下端均设有支撑架，支撑架、漏水板和导流板分别与安装立杆固定连接，所述漏水板位于导流板的上方，所述漏水板上开设有若干个漏孔，所述水箱两侧的漏水板上均设有用于进行风冷的风冷组件。

作为本发明再进一步的方案：所述风冷组件包括固定块，所述固定块均安装在漏水板远离盘管散热薄片一侧的位置，所述固定块上均开设有圆形孔，所述圆形孔内均安装有风扇。

作为本发明再进一步的方案：所述水箱远离水泵的一侧下端设有排水口，所述水箱远离水泵的一侧上端还设有加水口。

作为本发明再进一步的方案：所述排水口和加水口上均设有封口塞。

作为本发明再进一步的方案：所述控制器均与温度传感器、水泵、油泵和风扇电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的温度传感器，可对变压器主体内部油液温度进行监测，当变压器主体满负荷工作产生高温时，可通过对散热片的喷淋和对变压器主体内部油液循环的水冷和风冷对水箱进行快速降温，避免变压器主体长时间工作在高温区域。

2、本发明通过设置的第一盘管和盘管散热薄片，可在风扇对由漏孔漏出的水进行风冷的同时，实现对第一盘管内部油液的风冷，进而可进一步降低变压器主体内的油液温度，同时配合水箱对第二盘管的水冷，可使回油管的回油温度更低，以起到更好的散热效果。

3、本发明通过设置的漏水板、漏孔和导流板，可对沿散热片流下的吸热水进行散热，通过漏水板上的漏孔将水分散漏出，来增加水的表面积，同时漏下的水由导流板流到安装底板内，在此过程中可在风扇风冷的配合下使水的温度降低，避免水的温度升高导致对散热带来影响，同时设置的加水口和排水口，可便于向水箱内加水或更换水箱内的水，且使用水进行冷却方便易得，使用成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明另一侧的结构示意图。

图3为本发明中的局部结构示意图。

图4为本发明中第一盘管的结构示意图。

图5为本发明中第二盘管的结构示意图。

其中：1、安装底板；2、导流板；3、安装座；4、排水口；5、加水口；6、安装立杆；7、油泵；8、变压器主体；9、顶管；10、固定架；11、雾化喷头；12、散热片；13、固定块；14、水箱；15、风扇；16、控制器；17、温度传感器；18、送水管；19、回油管；20、水泵；21、漏水板；22、支撑架；23、第一盘管；24、盘管散热薄片；25、漏孔；26、安装筋；27、第二盘管；28、安装孔；29、圆形孔。

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1-5，本发明实施例中，一种温控式变压器，包括水箱14和变压器主体8，所述变压器主体8两侧均设有用于进行散热的散热片12，所述水箱14下端面两侧设有用于对水箱14进行安装的安装组件；所述安装组件包括安装底板1，两个安装底板1分别固定连接在水箱14下端面两侧的位置，两个安装底板1两端均固定连接有安装座3，安装座3上均开设有安装孔28。本发明中设置的安装底板1采用碳素结构钢制成，且设置在安装座3两侧的安装孔38可便于对变压器进行安装固定。

所述水箱14两侧面均固定连接有两个安装立杆6，所述变压器主体8安装在水箱14两侧的安装立杆6上端位置之间，所述变压器主体8一侧下端固定连接有油泵7，油泵7输入端与变压器主体8内部连通，所述水箱14上端中间位置固定连接有两个安装筋26，两个安装筋26上方设有第一盘管23，第一盘管23上设有若干个盘管散热薄片24，盘管散热薄片24均与安装筋26固定连接，所述第一盘管23入口端与油泵7输出端连接，所述水箱14内部设有第二盘管27，第二盘管27入口端与第一盘管23出口端连通，所述第二盘管27出口端穿过水箱14的位置连接有回油管19，回油管19上端与变压器主体8内部连通；本发明通过设置的第一盘管23和盘管散热薄片24，可在风扇15对由漏孔25漏出的水进行风冷的同时，实现对第一盘管23内部油液的风冷，进而可进一步降低变压器主体8内的油液温度，同时配合水箱14对第二盘管27的水冷，可使回油管19的回油温度更低，以起到更好的散热效果。

所述水箱14一侧设有用于对散热片12进行散热的喷淋组件，所述喷淋组件包括水泵20，所述水泵20固定连接在水箱14一侧的位置，所述水泵20输入端与水箱14内部连通，所述水泵20输出端连接有送水管18，送水管18上端设有用于对散热片12进行喷水的喷水组件；所述喷水组件包括顶管9，所述顶管9设在变压器主体8上端两侧位于散热片12上方的位置，所述顶管9与送水管18连通，顶管9两端均固定连接有固定架10，固定架10与变压器主体8固定连接，所述顶管9下端设有若干个雾化喷头11；本发明通过水泵20会将水箱14内的水抽送到送水管18，再由送水管18送到顶管9内，并由顶管9上的雾化喷头11喷出，对散热片12进行散热进行降温，使得可进一步的降低变压器主体8的温度。

所述变压器主体8远离油泵7的一侧下端设有用于对变压器主体8内部油液温度进行监测的温度传感器17，所述变压器主体8位于温度传感器17上方的位置还设有控制器16；所述控制器16均与温度传感器17、水泵20、油泵7和风扇15电性连接；本发明通过设置的温度传感器17，可对变压器主体8内部油液温度进行监控，当变压器主体8满负荷工作产生高温时，可通过对散热片12的喷淋和对变压器主体8内部油液循环的水冷和风冷对水箱14进行快速降温，避免变压器主体8长时间工作在高温区域。

所述变压器主体8下方还设有用于集水的导流组件；所述导流组件包括漏水板21和导流板2，所述漏水板21和导流板2均设在水箱14两侧上方的位置，所述漏水板21和导流板2下端均设有支撑架22，支撑架22、漏水板21和导流板2分别与安装立杆6固定连接，所述漏水板21位于导流板2的上方，所述漏水板21上开设有若干个漏孔25，所述水箱14两侧的漏水板21上均设有用于进行风冷的风冷组件。

所述风冷组件包括固定块13，所述固定块13均安装在漏水板21远离盘管散热薄片24一侧的位置，所述固定块13上均开设有圆形孔29，所述圆形孔29内均安装有风扇15；本发明通过设置的漏水板21、漏孔25和导流板2，可对沿散热片12流下的吸热水进行散热，通过漏水板21上的漏孔25将水分散漏出，来增加水的表面积，同时漏下的水由导流板2流到安装底板1内，在此过程中可在风扇15风冷的配合下使水的温度降低，避免水的温度升高导致对散热带来影响。

所述水箱14远离水泵20的一侧下端设有排水口4，所述水箱14远离水泵20的一侧上端还设有加水口5；所述排水口4和加水口5上均设有封口塞；本发明通过设置的加水口5和排水口4，可便于向水箱14内加水或更换水箱14内的水，且使用水进行冷却方便易得，使用成本低。

本发明的工作原理是：本发明通过设置的温度传感器17，可对变压器主体8内部油液温度进行监测，当变压器主体8内部油液温度处于正常范围内，风扇15、油泵7和水泵20均不工作，可避免产生电能浪费；

当变压器主体8内部油液温度超高正常值时且未达到最大范围值时，温度传感器17会对控制器16产生反馈，然后通过控制器16启动油泵7，通过油泵7将变压器主体8内部的高温油液抽出，抽出的油液依次经过第一盘管23由盘管散热薄片24进行初步散热，当油液通过第二盘管27时，由水箱14内的水进行二次降温，然后通过回油管19返回到水箱14内部，实现循环，可有效的降低油液温度，使变压器主体8内部温度快速降低；

当变压器主体8满负荷工作时，变压器主体8内部的油液会急速升高，并到达最大范围值时，温度传感器17对控制器16产生反馈，然后通过控制器16启动油泵7、风扇15和水泵20，油泵7启动使油液在第一盘管23和第二盘管27内流通进行循环散热的同时，水泵20会启动将水箱14内的水抽送到送水管18，再由送水管18送到顶管9内，并由顶管9上的雾化喷头11喷出，对散热片12进行散热进行降温，喷出的水沿散热片12流淌到漏水板21上，并由漏水板21上的漏孔25分散漏出，漏水的同时风扇15对水进行风冷，同时在配合导流板2来降低水的温度，避免水温度升高影响散热效果，水最后由导流板2回到水箱14中，在风扇15对水进行降温的同时，风扇15吹出的风还会对盘管散热薄片24和第一盘管23进行风冷，使第一盘管23进一步降温；

进而通过对散热片12的喷淋，变压器主体8内部油液的水冷和风冷来对变压器主体8进行快速降温，避免变压器主体8长时间工作在高温区域，当变压器主体8内部温度降低恢复正常值时，通过控制器16控制水泵20、风扇15和油泵7进行逐步关闭。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种温控式变压器，包括水箱(14)和变压器主体(8)，所述变压器主体(8)两侧均设有用于进行散热的散热片(12)，其特征在于：所述水箱(14)下端面两侧设有用于对水箱(14)进行安装的安装组件；

所述水箱(14)两侧面均固定连接有两个安装立杆(6)，所述变压器主体(8)安装在水箱(14)两侧的安装立杆(6)上端位置之间，所述变压器主体(8)一侧下端固定连接有油泵(7)，油泵(7)输入端与变压器主体(8)内部连通，所述水箱(14)上端中间位置固定连接有两个安装筋(26)，两个安装筋(26)上方设有第一盘管(23)，第一盘管(23)上设有若干个盘管散热薄片(24)，盘管散热薄片(24)均与安装筋(26)固定连接，所述第一盘管(23)入口端与油泵(7)输出端连接，所述水箱(14)内部设有第二盘管(27)，第二盘管(27)入口端与第一盘管(23)出口端连通，所述第二盘管(27)出口端穿过水箱(14)的位置连接有回油管(19)，回油管(19)上端与变压器主体(8)内部连通；

所述水箱(14)一侧设有用于对散热片(12)进行散热的喷淋组件，所述变压器主体(8)远离油泵(7)的一侧下端设有用于对变压器主体(8)内部油液温度进行监测的温度传感器(17)，所述变压器主体(8)位于温度传感器(17)上方的位置还设有控制器(16)，所述变压器主体(8)下方还设有用于集水的导流组件。

2.根据权利要求1所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述安装组件包括安装底板(1)，两个安装底板(1)分别固定连接在水箱(14)下端面两侧的位置，两个安装底板(1)两端均固定连接有安装座(3)，安装座(3)上均开设有安装孔(28)。

3.根据权利要求1所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述喷淋组件包括水泵(20)，所述水泵(20)固定连接在水箱(14)一侧的位置，所述水泵(20)输入端与水箱(14)内部连通，所述水泵(20)输出端连接有送水管(18)，送水管(18)上端设有用于对散热片(12)进行喷水的喷水组件。

4.根据权利要求1所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述喷水组件包括顶管(9)，所述顶管(9)设在变压器主体(8)上端两侧位于散热片(12)上方的位置，所述顶管(9)与送水管(18)连通，顶管(9)两端均固定连接有固定架(10)，固定架(10)与变压器主体(8)固定连接，所述顶管(9)下端设有若干个雾化喷头(11)。

5.根据权利要求3所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述导流组件包括漏水板(21)和导流板(2)，所述漏水板(21)和导流板(2)均设在水箱(14)两侧上方的位置，所述漏水板(21)和导流板(2)下端均设有支撑架(22)，支撑架(22)、漏水板(21)和导流板(2)分别与安装立杆(6)固定连接，所述漏水板(21)位于导流板(2)的上方，所述漏水板(21)上开设有若干个漏孔(25)，所述水箱(14)两侧的漏水板(21)上均设有用于进行风冷的风冷组件。

6.根据权利要求5所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述风冷组件包括固定块(13)，所述固定块(13)均安装在漏水板(21)远离盘管散热薄片(24)一侧的位置，所述固定块(13)上均开设有圆形孔(29)，所述圆形孔(29)内均安装有风扇(15)。

7.根据权利要求3所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述水箱(14)远离水泵(20)的一侧下端设有排水口(4)，所述水箱(14)远离水泵(20)的一侧上端还设有加水口(5)。

8.根据权利要求7所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述排水口(4)和加水口(5)上均设有封口塞。

9.根据权利要求6所述的一种温控式变压器，其特征在于，所述控制器(16)均与温度传感器(17)、水泵(20)、油泵(7)和风扇(15)电性连接。

10.一种权利要求1-9任一所述的温控式变压器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、先通过设置的温度传感器(17)，可对变压器主体(8)内部油液温度进行监测；

步骤2、当变压器主体(8)内部油液温度处于正常范围内，风扇(15)、油泵(7)和水泵(20)均不工作，可避免产生电能浪费；

步骤3、当变压器主体(8)内部油液温度超高正常值时且未达到最大范围值时，温度传感器(17)会对控制器(16)产生反馈，然后通过控制器(16)启动油泵(7)，通过油泵(7)将变压器主体(8)内部的高温油液抽出，抽出的油液依次经过第一盘管(23)由盘管散热薄片(24)进行初步散热，当油液通过第二盘管(27)时，由水箱(14)内的水进行二次降温，然后通过回油管(19)返回到水箱(14)内部，实现循环，可有效的降低油液温度，使变压器主体(8)内部温度快速降低；

步骤4、当变压器主体(8)满负荷工作时，变压器主体(8)内部的油液会急速升高，并到达最大范围值时，温度传感器(17)对控制器(16)产生反馈，然后通过控制器(16)启动油泵(7)、风扇(15)和水泵(20)，油泵(7)启动使油液在第一盘管(23)和第二盘管(27)内流通进行循环散热的同时，水泵(20)会启动将水箱(14)内的水抽送到送水管(18)，再由送水管(18)送到顶管(9)内，并由顶管(9)上的雾化喷头(11)喷出，对散热片(12)进行散热进行降温，喷出的水沿散热片(12)流淌到漏水板(21)上，并由漏水板(21)上的漏孔(25)分散漏出，漏水的同时风扇(15)对水进行风冷，同时在配合导流板(2)来降低水的温度，避免水温度升高影响散热效果，水最后由导流板(2)回到水箱(14)中，在风扇(15)对水进行降温的同时，风扇(15)吹出的风还会对盘管散热薄片(24)和第一盘管(23)进行风冷，使第一盘管(23)进一步降温；

步骤5、当变压器主体(8)内部温度降低恢复正常值时，通过控制器(16)控制水泵(20)、风扇(15)和油泵(7)进行逐步关闭。

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