CN113744963A - 一种风电机组变压器用冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于变压器领域，具体的说是一种风电机组变压器用冷却装置，包括支撑条；所述支撑条的上表面固定连接有机体，所述机体的侧面固定连接有散热片，所述散热片的顶部设置有高低压接线柱，所述高低压接线柱的下表面与机体的上表面固定连接。该风电机组变压器用冷却装置通过设置换热机构，当机体的内部温度上升时，外界的冷空气在开合机构和节流机构的作用下压入隔热罩的内部，在换热芯的作用下，冷空气从冷气下降管自上而下流入机体的内部，冷空气下沉，热空气被挤压至机体内腔的顶部，沿着热气上升管自下而上流入换热芯的内部，最终从出气管流出，利用冷热气体的热交换将变压器内部的热量带出，解决了传统变压器内部温度无法排出的问题。

Description

一种风电机组变压器用冷却装置
技术领域
本发明属于变压器领域，具体的说是一种风电机组变压器用冷却装置。
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。
风电机组变压器多安装在风力发电机的机体内部和底部的配电房内部，由于风力发电机工作的环境海拔高、风速大、紫外线强，再加上变压器变压时会产生热量，变压器内部的温度迅速增高，为了降温，一般是在变压器的内部安装电子降温装置，通过消耗风力发电机一部分的电力来将变压器内部的热量排出，电子降温装置在降温的同时会消耗电力，同时也向外释放热量，使得换热效率降低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种风电机组变压器用冷却装置，解决了传统的变压器在进行内部降温时，内部降温装置需要消耗电力，同时向外释放热量，最终导致换热效率降低的问题。
(二)技术方案
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种风电机组变压器用冷却装置，包括支撑条；所述支撑条的上表面固定连接有机体，所述机体的侧面固定连接有散热片，所述散热片的顶部设置有高低压接线柱，所述高低压接线柱的下表面与机体的上表面固定连接，所述机体左侧的外表面固定连接有油箱，所述油箱的右侧设置有冷却机构，所述冷却机构的下表面与机体的上表面固定连接，所述冷却机构包括开合机构，所述开合机构的内部活动连接有节流机构，所述节流机构的底部设置有换热机构，所述换热机构的上表面与开合机构的下表面固定连接，所述换热机构的下表面固定连接有支撑板，所述支撑板的下表面与机体的上表面固定连接。
所述开合机构包括外罩，所述外罩的外表面固定连接有扰流板，所述扰流板的底部设置有插板，所述插板的外表面与外罩的内表面固定连接，所述插板的顶部设置有转杆，所述转杆的顶端与外罩的内表面转动连接，所述转杆的底端转动连接有杠杆，所述杠杆的两侧设置有推杆，所述推杆的顶端与外罩的内表面固定连接，所述推杆底端的外表面滑动连接有固定环。
所述节流机构包括导气管，所述导气管的外表面与固定环的内表面固定连接，所述杠杆的外表面与导气管的内表面转动连接，所述导气管的内表面固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的外表面固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的顶端设置有叶轮，所述叶轮的外表面与伸缩杆顶端的外表面固定连接，所述伸缩杆的顶端固定连接有锥头，所述锥头的上表面与导气管的内表面相接触。
所述换热机构包括隔热罩，所述隔热罩的上表面与导气管的底端相连通，所述隔热罩的背面固定连接有出气管，所述出气管的正面设置有换热芯，所述换热芯固定安装在隔热罩的内部，所述隔热罩左侧的外表面固定连接有热气上升管，所述热气上升管的底端与机体的内部相连通，所述隔热罩右侧的外表面固定连接有冷气下降管，所述冷气下降管的底端与机体的内部相连通。
所述换热芯包括密封环，所述密封环的内表面固定连接有隔板，所述隔板的顶部设置有热气仓，所述热气仓的底部设置有冷气仓，所述冷气仓和热气仓的内部固定连接有钢片，所述钢片的外表面与密封环的内表面固定连接，所述密封环的外表面活动连接有鼓膜，所述鼓膜的底部设置有冷气进气孔，所述冷气进气孔开设在密封环的壁中，所述冷气进气孔水平贯穿冷气仓，所述冷气仓的内表面与冷气下降管的顶端相连通，所述热气仓的内表面与热气上升管的顶端相连通，所述热气仓的背面与出气管的正面相连通。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置换热机构，当机体的内部温度上升时，外界的冷空气在开合机构和节流机构的作用下压入隔热罩的内部，在换热芯的作用下，冷空气从冷气下降管自上而下流入机体的内部，冷空气下沉，热空气被挤压至机体内腔的顶部，沿着热气上升管自下而上流入换热芯的内部，最终从出气管流出，利用冷热气体的热交换将变压器内部的热量带出，解决了传统变压器内部温度无法排出的问题。
2.本发明通过设置换热芯，当外界冷气进入鼓膜的顶部时，鼓膜在压力差作用下向下弯曲，冷气注入冷气进气孔，当停止供气时，鼓膜回弹，冷气进气孔关闭，隔板将热气仓和冷气仓隔开，两个气仓在钢片的作用下分割成多个小仓，并且，密封环自里向外呈螺旋扩张结构，通过增大气流的流动时间和接触面积，气体内部的温度在固体钢片的作用下迅速向低温区传递，解决了传统变压器内部气体流动时间短且接触面积小，导致换热效率较低的问题。
3.本发明通过设置开合机构和节流机构，当外界气体流动时，由于扰流板的截面为上拱下平结构，使得外罩的外表面压强减小，在压力差的作用下，外罩相对节流机构向上浮起，转杆带动杠杆转动，杠杆将锥头向下推出，叶轮转动，压缩弹簧压缩，伸缩杆收缩，设备内外气体处于通路状态，插板可以防止大体积的杂质进入设备内部，并且，外罩和扰流板均采用空心结构，在降低自重的同时，便于开合，外界气流流速越大，锥头和导气管之间的空隙越大，进气量随之均匀增加，反之减小，解决了传统变压器内部热交换需要消耗外界其他能源的问题。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明冷气机构的结构示意图；
图3是本发明开合机构的结构示意图；
图4是本发明节流机构的结构示意图；
图5是本发明换热机构的结构示意图；
图6是本发明换热芯的结构示意图。
图中：支撑条1，机体2，散热片3，高低压接线柱4，油箱5，冷却机构6，开合机构10，节流机构11，换热机构12，支撑板13，外罩20，扰流板21，插板22，转杆23，杠杆24，推杆25，固定环26，导气管30，伸缩杆31，压缩弹簧32，叶轮33，锥头34，隔热罩35，出气管36，换热芯37，热气上升管38，冷气下降管39，密封环40，隔板41，热气仓42，冷气仓43，钢片44，鼓膜45，冷气进气孔46。
具体实施方式
使用图1-图6对本发明一实施方式的一种风电机组变压器用冷却装置进行如下说明。
如图1-图6所示，本发明所述的一种风电机组变压器用冷却装置，包括支撑条1；支撑条1的上表面固定连接有机体2，机体2的侧面固定连接有散热片3，散热片3的顶部设置有高低压接线柱4，高低压接线柱4的下表面与机体2的上表面固定连接，机体2左侧的外表面固定连接有油箱5，油箱5的右侧设置有冷却机构6，冷却机构6的下表面与机体2的上表面固定连接，冷却机构6包括开合机构10，开合机构10的内部活动连接有节流机构11，节流机构11的底部设置有换热机构12，换热机构12的上表面与开合机构10的下表面固定连接，换热机构12的下表面固定连接有支撑板13，支撑板13的下表面与机体2的上表面固定连接。
开合机构10包括外罩20，外罩20的外表面固定连接有扰流板21，扰流板21的底部设置有插板22，插板22的外表面与外罩20的内表面固定连接，插板22的顶部设置有转杆23，转杆23的顶端与外罩20的内表面转动连接，转杆23的底端转动连接有杠杆24，杠杆24的两侧设置有推杆25，推杆25的顶端与外罩20的内表面固定连接，推杆25底端的外表面滑动连接有固定环26。
节流机构11包括导气管30，导气管30的外表面与固定环26的内表面固定连接，杠杆24的外表面与导气管30的内表面转动连接，导气管30的内表面固定连接有伸缩杆31，伸缩杆31的外表面固定连接有压缩弹簧32，压缩弹簧32的顶端设置有叶轮33，叶轮33的外表面与伸缩杆31顶端的外表面固定连接，伸缩杆31的顶端固定连接有锥头34，锥头34的上表面与导气管30的内表面相接触，通过设置开合机构10和节流机构11，当外界气体流动时，由于扰流板21的截面为上拱下平结构，使得外罩20的外表面压强减小，在压力差的作用下，外罩20相对节流机构11向上浮起，转杆23带动杠杆24转动，杠杆24将锥头34向下推出，叶轮33转动，压缩弹簧32压缩，伸缩杆31收缩，设备内外气体处于通路状态，插板22可以防止大体积的杂质进入设备内部，并且，外罩20和扰流板21均采用空心结构，在降低自重的同时，便于开合，外界气流流速越大，锥头34和导气管30之间的空隙越大，进气量随之均匀增加，反之减小，解决了传统变压器内部热交换需要消耗外界其他能源的问题。
换热机构12包括隔热罩35，隔热罩35的上表面与导气管30的底端相连通，隔热罩35的背面固定连接有出气管36，出气管36的正面设置有换热芯37，换热芯37固定安装在隔热罩35的内部，隔热罩35左侧的外表面固定连接有热气上升管38，热气上升管38的底端与机体2的内部相连通，隔热罩35右侧的外表面固定连接有冷气下降管39，冷气下降管39的底端与机体2的内部相连通，通过设置换热机构12，当机体2的内部温度上升时，外界的冷空气在开合机构10和节流机构11的作用下压入隔热罩35的内部，在换热芯37的作用下，冷空气从冷气下降管39自上而下流入机体2的内部，冷空气下沉，热空气被挤压至机体2内腔的顶部，沿着热气上升管38自下而上流入换热芯37的内部，最终从出气管36流出，利用冷热气体的热交换将变压器内部的热量带出，解决了传统变压器内部温度无法排出的问题。
换热芯37包括密封环40，密封环40的内表面固定连接有隔板41，隔板41的顶部设置有热气仓42，热气仓42的底部设置有冷气仓43，冷气仓43和热气仓42的内部固定连接有钢片44，钢片44的外表面与密封环40的内表面固定连接，密封环40的外表面活动连接有鼓膜45，鼓膜45的底部设置有冷气进气孔46，冷气进气孔46开设在密封环40的壁中，冷气进气孔46水平贯穿冷气仓43，冷气仓43的内表面与冷气下降管39的顶端相连通，热气仓42的内表面与热气上升管38的顶端相连通，热气仓42的背面与出气管36的正面相连通，通过设置换热芯37，当外界冷气进入鼓膜45的顶部时，鼓膜45在压力差作用下向下弯曲，冷气注入冷气进气孔46，当停止供气时，鼓膜45回弹，冷气进气孔46关闭，隔板41将热气仓42和冷气仓43隔开，两个气仓在钢片44的作用下分割成多个小仓，并且，密封环40自里向外呈螺旋扩张结构，通过增大气流的流动时间和接触面积，气体内部的温度在固体钢片44的作用下迅速向低温区传递，解决了传统变压器内部气体流动时间短且接触面积小，导致换热效率较低的问题。
具体工作流程如下：
工作时，当机体2的内部温度上升时，外界的冷空气在开合机构10和节流机构11的作用下压入隔热罩35的内部，在换热芯37的作用下，冷空气从冷气下降管39自上而下流入机体2的内部，冷空气下沉，热空气被挤压至机体2内腔的顶部，沿着热气上升管38自下而上流入换热芯37的内部，最终从出气管36流出，利用冷热气体的热交换将变压器内部的热量带出。
当外界冷气进入鼓膜45的顶部时，鼓膜45在压力差作用下向下弯曲，冷气注入冷气进气孔46，当停止供气时，鼓膜45回弹，冷气进气孔46关闭，隔板41将热气仓42和冷气仓43隔开，两个气仓在钢片44的作用下分割成多个小仓，并且，密封环40自里向外呈螺旋扩张结构，通过增大气流的流动时间和接触面积，气体内部的温度在固体钢片44的作用下迅速向低温区传递。
当外界气体流动时，由于扰流板21的截面为上拱下平结构，使得外罩20的外表面压强减小，在压力差的作用下，外罩20相对节流机构11向上浮起，转杆23带动杠杆24转动，杠杆24将锥头34向下推出，叶轮33转动，压缩弹簧32压缩，伸缩杆31收缩，设备内外气体处于通路状态，插板22可以防止大体积的杂质进入设备内部，并且，外罩20和扰流板21均采用空心结构，在降低自重的同时，便于开合，外界气流流速越大，锥头34和导气管30之间的空隙越大，进气量随之均匀增加，反之减小。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种风电机组变压器用冷却装置，包括支撑条(1)；其特征在于：所述支撑条(1)的上表面固定连接有机体(2)，所述机体(2)的侧面固定连接有散热片(3)，所述散热片(3)的顶部设置有高低压接线柱(4)，所述高低压接线柱(4)的下表面与机体(2)的上表面固定连接，所述机体(2)左侧的外表面固定连接有油箱(5)，所述油箱(5)的右侧设置有冷却机构(6)，所述冷却机构(6)的下表面与机体(2)的上表面固定连接，所述冷却机构(6)包括开合机构(10)，所述开合机构(10)的内部活动连接有节流机构(11)，所述节流机构(11)的底部设置有换热机构(12)，所述换热机构(12)的上表面与开合机构(10)的下表面固定连接，所述换热机构(12)的下表面固定连接有支撑板(13)，所述支撑板(13)的下表面与机体(2)的上表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种风电机组变压器用冷却装置，其特征在于：所述开合机构(10)包括外罩(20)，所述外罩(20)的外表面固定连接有扰流板(21)，所述扰流板(21)的底部设置有插板(22)，所述插板(22)的外表面与外罩(20)的内表面固定连接，所述插板(22)的顶部设置有转杆(23)，所述转杆(23)的顶端与外罩(20)的内表面转动连接，所述转杆(23)的底端转动连接有杠杆(24)，所述杠杆(24)的两侧设置有推杆(25)，所述推杆(25)的顶端与外罩(20)的内表面固定连接，所述推杆(25)底端的外表面滑动连接有固定环(26)。
3.根据权利要求1所述的一种风电机组变压器用冷却装置，其特征在于：所述节流机构(11)包括导气管(30)，所述导气管(30)的外表面与固定环(26)的内表面固定连接，所述杠杆(24)的外表面与导气管(30)的内表面转动连接，所述导气管(30)的内表面固定连接有伸缩杆(31)，所述伸缩杆(31)的外表面固定连接有压缩弹簧(32)，所述压缩弹簧(32)的顶端设置有叶轮(33)，所述叶轮(33)的外表面与伸缩杆(31)顶端的外表面固定连接，所述伸缩杆(31)的顶端固定连接有锥头(34)，所述锥头(34)的上表面与导气管(30)的内表面相接触。
4.根据权利要求1所述的一种风电机组变压器用冷却装置，其特征在于：所述换热机构(12)包括隔热罩(35)，所述隔热罩(35)的上表面与导气管(30)的底端相连通，所述隔热罩(35)的背面固定连接有出气管(36)，所述出气管(36)的正面设置有换热芯(37)，所述换热芯(37)固定安装在隔热罩(35)的内部，所述隔热罩(35)左侧的外表面固定连接有热气上升管(38)，所述热气上升管(38)的底端与机体(2)的内部相连通，所述隔热罩(35)右侧的外表面固定连接有冷气下降管(39)，所述冷气下降管(39)的底端与机体(2)的内部相连通。
5.根据权利要求4所述的一种风电机组变压器用冷却装置，其特征在于：所述换热芯(37)包括密封环(40)，所述密封环(40)的内表面固定连接有隔板(41)，所述隔板(41)的顶部设置有热气仓(42)，所述热气仓(42)的底部设置有冷气仓(43)，所述冷气仓(43)和热气仓(42)的内部固定连接有钢片(44)，所述钢片(44)的外表面与密封环(40)的内表面固定连接，所述密封环(40)的外表面活动连接有鼓膜(45)，所述鼓膜(45)的底部设置有冷气进气孔(46)，所述冷气进气孔(46)开设在密封环(40)的壁中，所述冷气进气孔(46)水平贯穿冷气仓(43)，所述冷气仓(43)的内表面与冷气下降管(39)的顶端相连通，所述热气仓(42)的内表面与热气上升管(38)的顶端相连通，所述热气仓(42)的背面与出气管(36)的正面相连通。
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