CN113593863B - 一种智能干式配电变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器技术领域，且公开了一种智能干式配电变压器，包括固定底座，所述固定底座两侧的内部设有风机，所述固定底座顶端的中部固定安装有干式变电器组，且干式变电器组的顶端固定安装有安装支架，所述安装支架顶端的两侧分别设有控制机构和反馈机构，所述反馈机构包括固定套筒。该智能干式配电变压器，对于弹性气囊、导电发热球以及电流导线的设置，当该干式变压器处于过负荷的状态下运行时导电发热球就会产生较多的热量，从而迫使弹性气囊发生膨胀现象直至其因发生过度膨胀而发生破裂现象，致使导电发热球因失去固定索的支撑阀脱落，进而切断两组电流导线之间的电路连接，以实现对该干式变压器的跳闸动作。

Description

一种智能干式配电变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体为一种智能干式配电变压器。

背景技术

干式变压器作为一种铁芯与绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，因而，相对于湿式变压器具有防火、防爆等特性，并具有较强的抗短路能力、运行效率高且体积小等优点，而被广泛的运用在照明、机械加工等领域。

其中，干式变压器分为自然风冷及强迫空气冷却两种形式，在其正常运行的过程中采用的是自然风冷的方式，而其在断续性过负荷或是应急事故处理的连续性过负荷运行时，随着其输出功率的增强、热量的增多，单纯的风冷措施已满足不了其散热的需求，因而，需采用强迫空气冷却的方式，以有效降低该干式变压器的工作温度。

目前，在现有的干式变压器中强迫空气冷却机构的触发运行，需在该干式变压器中配置相应的温度控制系统，当温度超过设定的阈值时自主启动强迫空气冷却机构，并且，还需要配置另外的超温跳闸系统以在其温度过高时切断该干式变压器的电回路，防止其发生高温烧毁的现象。

但是，现有干式变压器中的温度控制系统对于强迫空气冷却机构的控制启动属于点控的方式，当其温度超过设定的阈值时启动；当温度低于设定的阈值时关闭，而无法根据该干式变压器内温度的变化而调整其上强迫空气冷却机构的风力大小，致使该干式变压器的散热效果较差，同时，对于其上的超温跳闸保护，需要设置另外的温度检测及控制、触发机构，致使该干式变压器中的温度控制系统结构复杂且繁多，存在较多的控制系统及触发机构，极大地影响了其在运行过程中的稳定性。

故，亟需一种智能干式变压器，以有效解决上述现有干式变压器中所存在的缺陷，进而提高其在运行过程中稳定性。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明提供了一种智能干式配电变压器，具备可根据温度自动实现对其上强迫空气冷却机构的风力控制、散热效果较好、同时将超温跳闸触发机构与强迫空气冷却机构联动在一起、极大地优化了该干式变压器中的温度控制系统的优点，解决了现有干式变压器中的温度控制系统对于强迫空气冷却机构的控制启动属于点控的方式，当其温度超过设定的阈值时启动；当温度低于设定的阈值时关闭，而无法根据该干式变压器内温度的变化而调整其上强迫空气冷却机构的风力大小，致使该干式变压器的散热效果较差，同时，对于其上的超温跳闸保护，需要设置另外的温度检测及控制、触发机构，致使该干式变压器中的温度控制系统结构复杂且繁多，存在较多的控制系统及触发机构，极大地影响了其在运行过程中的稳定性的问题。

（二）技术方案

本发明提供如下技术方案：一种智能干式配电变压器，包括固定底座，所述固定底座两侧的内部分别设有一组风机，所述固定底座顶端的中部固定安装有干式变电器组，且干式变电器组的顶端固定安装有安装支架，所述安装支架的顶端分别设有一组控制机构和反馈机构，所述反馈机构包括固定套筒，所述固定套筒固定安装在安装支架顶端的一侧，且固定套筒的内部活动套接有连通至安装支架底部的传动连杆，所述传动连杆的底端固定安装有弹性气囊，且弹性气囊内腔的中部通过固定索固定安装有导电发热球，所述导电发热球外表面的两侧分别设有一组延伸至弹性气囊外部的电流导线，其中，导电发热球采用的是导电性能好的金属材质所制作而成的，所述弹性气囊的外表面固定套接有固定夹板，且固定夹板外表面的一侧与固定安装在安装支架底端一侧的弹性支架外表面的顶部固定连接，所述弹性气囊的底端通过连接底板与弹性支架外表面的底部固定连接。

优选的，所述弹性气囊的内部填充有满体积的热胀冷缩性能好的惰性气体，且惰性气体的填充量在预设的超温环境下所产生的膨胀体积大于弹性气囊的最大弹性容积。

优选的，所述传动连杆外表面的顶部通过固定支架固定安装有延伸至安装支架底部的滑动变阻丝，且滑动变阻丝外表面的底部与固定安装在连接底板顶端的导电连杆的一端活动套接。

优选的，所述滑动变阻丝、导电连杆与风机之间形成电连接回路并在初始的状态下不连通，而干式变电器组与外部的用电设备之间通过两组电流导线与导电发热球之间形成导电连通。

优选的，所述滑动变阻丝上的电阻绕丝在与导电连杆接触过程中所形成的电流回路，其中的阻值从上到下依次变小。

（三）有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该智能干式配电变压器，对于弹性气囊、导电发热球以及电流导线的设置，当该干式变压器在正常温度的条件下运行情况时，弹性气囊上的导电发热球不会产生较多的热量，使其不会产生较大程度的形变；而当该干式变压器处于过负荷的状态下运行时导电发热球就会产生较多的热量，从而迫使弹性气囊发生膨胀现象直至其因发生过度膨胀而发生破裂现象，致使导电发热球因失去固定索的支撑而脱落，进而切断两组电流导线之间的电路连接，以实现对该干式变压器的跳闸保护动作。

2、该智能干式配电变压器，对于弹性气囊及其上安装结构的设置，使得风机所流通的电流大小可以与弹性气囊的受热膨胀之间形成联动关系，进而在该干式变压器出现过负荷运行时，随着弹性气囊的膨胀或收缩而改变风机的风力大小，以实现对其风力大小的线性控制，改善其对于干式变电器组的散热效果，同时，实现跳闸动作与风机之间的联动控制，优化了该干式变压器中温度控制系统的结构组成。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明反馈机构及其上安装结构的示意图；

图3为本发明结构图2的A处放大示意图。

图中：1、固定底座；2、风机；3、干式变电器组；4、安装支架；5、控制机构；6、反馈机构；7、固定套筒；8、传动连杆；9、固定支架；10、滑动变阻丝；11、弹性气囊；12、固定索；13、导电发热球；14、电流导线；15、固定夹板；16、连接底板；17、导电连杆；18、弹性支架。

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1，一种智能干式配电变压器，包括固定底座1，固定底座1两侧的内部分别设有一组风机2，固定底座1顶端的中部固定安装有干式变电器组3，且干式变电器组3的顶端固定安装有安装支架4，安装支架4的顶端分别设有一组控制机构5和反馈机构6，如图2所示，反馈机构6包括固定套筒7，固定套筒7固定安装在安装支架4顶端的一侧，且固定套筒7的内部活动套接有连通至安装支架4底部的传动连杆8，传动连杆8的底端固定安装有弹性气囊11，且弹性气囊11内腔的中部通过固定索12固定安装有导电发热球13，固定索12采用的是橡胶材质所制作而成的，使其具有良好的绝缘性及弹性，如图3所示，导电发热球13外表面的两侧分别设有一组延伸至弹性气囊11外部的电流导线14，其中，导电发热球13采用的是金属材质所制作而成的，使其具有良好导电性及导电发热性，弹性气囊11的外表面固定套接有固定夹板15，且固定夹板15外表面的一侧与固定安装在安装支架4底端一侧的弹性支架18外表面的顶部固定连接，且在固定夹板15的作用下使得弹性气囊11只能向上发生膨胀现象，弹性气囊11的底端通过连接底板16与弹性支架18外表面的底部固定连接。

其中，对于弹性支架18的设置，用以安装固定夹板15的同时，使得弹性气囊11内部的温度下降至一定的程度后，可以自动的带动滑动变阻丝10与导电连杆17之间的接触点回归到初始位置上，以关闭该干式变电器中的风机2。

其中，对于弹性气囊11、导电发热球13以及电流导线14的设置，当该干式变压器在正常温度的条件下运行情况时，弹性气囊11上的导电发热球13不会产生较多的热量，使其不会产生较大程度的形变；当该干式变压器处于过负荷的状态下运行时导电发热球13就会产生较多的热量，从而迫使弹性气囊11发生膨胀现象，直至弹性气囊11因发生过度膨胀而发生破裂现象，致使导电发热球13因失去固定索12的支撑而脱落，进而切断两组电流导线14之间的电路连接，以实现对该干式变压器的跳闸保护动作；

同时，使得该干式变压器在跳闸之后，只能通过更换弹性气囊11才能重新通电，以有效避免该干式变压器因过负荷运行而发生跳闸后，经过一段时间的冷却而又自动通电的现象，进而有效地提高了其上的用电设备在使用过程中的安全性及可靠性。

本技术方案中，弹性气囊11的内部填充有热胀冷缩性好的惰性气体，且惰性气体的填充量在预设的超温环境下所产生的膨胀体积大于弹性气囊11的最大弹性容积。

其中，对于弹性气囊11内腔中惰性气体及其最大膨胀体积的设置，可以有效地增加弹性气囊11在受热膨胀时的导热效率，使得该干式变压器在长时间的处于过负荷运行时，及时地撑破弹性气囊11而切断该干式变压器的电流，进而避免其因超温而发生烧毁的现象。

本技术方案中，传动连杆8外表面的顶部通过固定支架9固定安装有延伸至安装支架4底部的滑动变阻丝10，且滑动变阻丝10外表面的底部与固定安装在连接底板16顶端的导电连杆17的一端活动套接。

其中，对于弹性气囊11及其上安装结构的设置，使得风机2所流通的电流大小可以与弹性气囊11的受热膨胀之间形成联动关系，进而在该干式变压器出现过负荷运行时，随着弹性气囊11的膨胀而改变风机2的风力大小，以实现对风机2风力大小的线性控制，改善其对于干式变电器组3的散热效果。

本技术方案中，滑动变阻丝10、导电连杆17与风机2之间形成电连接回路并在初始的状态下不连通，而干式变电器组3与外部的用电设备之间通过两组电流导线14与导电发热球13之间形成导电连通。

本技术方案中，滑动变阻丝10上的电阻绕丝在与导电连杆17接触过程中所形成的电流回路，其中的阻值从上到下依次变小。

其中，对于滑动变阻丝10及其与导电连杆17之间的设置，以确保风机2在干式变电器组3正常运行的情况下不会自行开启，而利用强迫空气冷却的方式对其进行散热动作时，随着弹性气囊11的不断膨胀开启并增加风机2中所流通的电流，以增大其所产生的风力大小；随着弹性气囊11的收缩而降低风机2中所流通的电流，以减小其所产生的风力大小。

本实施例的使用方法和工作原理：

当该干式变电器在正常情况下运行时：

因弹性气囊11上的导电发热球13不产生热量，使其不会发生膨胀现象，干式变电器组3上的电流经由两组电流导线14以及导电发热球13而输送到用电设备上，同时，因弹性气囊11未发生膨胀现象，使得滑动变阻丝10与导电连杆17之间处于断开的状态，该干式变压器中的风机2不会启动，使其整体之间处于自然风冷的状态；

当该干式变电器处于过负荷运行时：

在该干式变压器因突发情况而发生过负荷运行时，导电发热球13因负载过大而产生较多的热量，并加热弹性气囊11内腔中的惰性气体，致使弹性气囊11发生向上的膨胀现象，进而带动传动连杆8及其上的固定支架9、滑动变阻丝10向上移动，以接通导电连杆17、滑动变阻丝10与风机2之间的电流回路，从而实现对干式变电器组3中风机2的强迫空气冷却动作，并且随着弹性气囊11膨胀体积的持续增大，风机2上所通流的电流越强，其所产生的风力也就越强，而随着弹性气囊11膨胀体积的减小，风机2上所通流的电流越弱，其所产生的风力也就越小，以自动实现对该干式变压器中风机2冷却风力大小的控制；

而在该干式变压器长时间的过负荷运行时，随着导电发热球13所产生的热量不断的增多，弹性气囊11的膨胀体积到达了极限并发生撑破了现象，在失去固定索12的支撑作用下致使导电发热球13发生脱落现象，进而自动地切断该干式变压器的电流回路，实现了对该干式变压器的自动跳闸动作，并且只有在重新更换弹性气囊11后才能再次实现电流的流通，以防止其突然通电而对用电设备造成二次损害的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (2)

1.一种智能干式配电变压器，包括固定底座（1），所述固定底座（1）两侧的内部分别设有一组风机（2），所述固定底座（1）顶端的中部固定安装有干式变电器组（3），且干式变电器组（3）的顶端固定安装有安装支架（4），所述安装支架（4）的顶端分别设有一组控制机构（5）和反馈机构（6），其特征在于：所述反馈机构（6）包括固定套筒（7），所述固定套筒（7）固定安装在安装支架（4）顶端的一侧，且固定套筒（7）的内部活动套接有连通至安装支架（4）底部的传动连杆（8），所述传动连杆（8）的底端固定安装有弹性气囊（11），且弹性气囊（11）内腔的中部通过固定索（12）固定安装有导电发热球（13），所述导电发热球（13）外表面的两侧分别设有一组延伸至弹性气囊（11）外部的电流导线（14），其中，导电发热球（13）采用的是导电性能好的金属材质所制作而成的，所述弹性气囊（11）的外表面固定套接有固定夹板（15），且固定夹板（15）外表面的一侧与固定安装在安装支架（4）底端一侧的弹性支架（18）外表面的顶部固定连接，所述弹性气囊（11）的底端通过连接底板（16）与弹性支架（18）外表面的底部固定连接；

所述传动连杆（8）外表面的顶部通过固定支架（9）固定安装有延伸至安装支架（4）底部的滑动变阻丝（10），且滑动变阻丝（10）外表面的底部与固定安装在连接底板（16）顶端的导电连杆（17）的一端活动套接，所述滑动变阻丝（10）、导电连杆（17）与风机（2）之间形成电连接回路并在初始的状态下不连通，而干式变电器组（3）与外部的用电设备之间通过两组电流导线（14）与导电发热球（13）之间形成导电连通，所述滑动变阻丝（10）上的电阻绕丝在与导电连杆（17）接触过程中所形成的电流回路，其中的阻值从上到下依次变小。

2.根据权利要求1所述的一种智能干式配电变压器，其特征在于：所述弹性气囊（11）的内部填充有惰性气体，且惰性气体的填充量在预设的超温环境下所产生的膨胀体积大于弹性气囊（11）的最大弹性容积。

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