CN114373603B - 一种具有加热功能的植物油变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有加热功能的植物油变压器，包括：变压器模块，设置有第一进油接口以及第一出油接口；散热器模块，设置有第二进油接口以及第二出油接口；第一管道，第一进油接口通过第一管道与第二出油接口连通；第二管道，第一出油接口通过第二管道与第二进油接口连通；加热模块，加热模块分别与第一管道以及第二管道连接，和/或加热模块与散热器模块连接。变压器模块中通过第一管道、第二管道与散热器模块连接，形成植物油循环回路，在寒冷环境下投入运行时，加热模块对第一管道以及第二管道、和/或散热器模块进行加热，使得其中的植物油温度提高，增强植物油的流动性，有利于令植物油循环回路畅通，降低变压器模块因过热而烧毁的几率。

Description

一种具有加热功能的植物油变压器

技术领域

本发明涉及风冷植物油变压器领域，特别涉及一种具有加热功能的植物油变压器。

背景技术

随着全球绿色发展的理念不断发酵，无污染、可降解的环保植物油变压器逐渐代替矿物油变压器。目前强迫风冷植物油变压器，其将变压器浸入在储存有植物油的箱体中，植物油吸收热量后通过油泵以及管路输送到散热器中，通过风扇对散热器的中的植物油冷却后再送回箱体中，从而对变压器进行循环散热。

植物油的倾点约为-10℃。在寒冷环境地区使用植物油变压器，在投入运行时，植物油低于倾点是固液共存的状态，如果直接对变压器投入负载，由于植物油流动性差，导致油路堵塞或流速过慢，热量不能及时导出，变压器极大可能会出现局部过热而烧毁。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有加热功能的植物油变压器，其能够在汉能环境下提高植物油的流动性，降低变压器模块因过热而烧毁的几率。

根据本发明第一方面实施例的一种具有加热功能的植物油变压器，包括：变压器模块，设置有第一进油接口以及第一出油接口；散热器模块，设置有第二进油接口以及第二出油接口；第一管道，所述第一进油接口通过所述第一管道与所述第二出油接口连通；第二管道，所述第一出油接口通过所述第二管道与所述第二进油接口连通；加热模块，所述加热模块分别与所述第一管道以及所述第二管道连接，和/或所述加热模块与所述散热器模块连接。

根据本发明实施例的一种具有加热功能的植物油变压器，至少具有如下有益效果：变压器模块中通过第一管道、第二管道与散热器模块连接，以形成植物油循环回路，加热模块与第一管道以及第二管道连接，和/或加热模块与散热器模块连接，以在寒冷环境下投入运行时，加热模块对第一管道以及第二管道、和/或散热器模块进行加热，使得其中的植物油温度提高，增强植物油的流动性，有利于令植物油循环回路畅通，进而能够及时导出变压器模块产生的热量，降低变压器模块因过热而烧毁的几率，有利于提高可靠性，适应寒冷地区的使用环境，扩展应用场景。

根据本发明的一些实施例，所述加热模块包括控制单元以及均与控制单元电性连接的第一加热组件和第二加热组件，所述第一加热组件分别与所述第一管道以及所述第二管道连接，所述第二加热组件与所述散热器模块连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一加热组件包括第一电伴热带以及第二电伴热带，所述第一电伴热带与所述第一管道连接，所述第二电伴热带与所述第二管道连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一电伴热带沿所述第一管道的长度方向螺旋地缠绕于所述第一管道，所述第二电伴热带沿所述第二管道的长度方向螺旋地缠绕于所述第二管道。

根据本发明的一些实施例，还包括设置于所述第一管道的第一温度传感器以及设置于所述第二管道的第二温度传感器，所述控制单元分别与所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述第二加热组件包括第一导热油箱、第二导热油箱、加热件以及连通管组，所述第一导热油箱与所述散热器模块的底部连接，所述第二导热油箱与所述散热器模块的顶部连接，所述第一导热油箱通过所述连通管组与所述第二导热油箱连通，所述加热件位于所述第一导热油箱内，所述控制单元与所述加热件电性连接。

根据本发明的一些实施例，还包括设置于所述第一导热油箱的第三温度传感器以及设置于所述散热器模块的第四温度传感器，所述控制单元分别与所述第三温度传感器以及所述第四温度传感器电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述散热器模块包括外壳、换热器、自动开闭组件以及至少一个风机，所述第二进油接口以及所述第二出油接口设置于所述换热器，所述第二加热组件与所述换热器连接，所述外壳设置有容腔，所述换热器至少部分位于所述容腔中，所述风机设置于所述外壳并且所述风机与所述容腔连通，所述外壳设置有与所述容腔连通的风口，所述自动开闭组件与所述外壳活动连接以控制所述风口开启或关闭。

根据本发明的一些实施例，所述自动开闭组件包括多个均与所述外壳转动连接的挡板，多块所述挡板在自重作用下依次首尾抵接以遮挡所述风口，所述风机能够吹动所述挡板以使得相邻所述挡板之间形成透风缝隙。

根据本发明的一些实施例，所述变压器模块包括变压器本体以及植物油油箱，所述变压器本体位于所述植物油油箱内，所述第一进油接口以及所述第一出油接口均设置于所述植物油油箱。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明其中一种实施例的结构示意图；

图2为本发明其中一种实施例中散热模块的正视图；

图3位本发明其中一种实施例中散热模块的后视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

入图1至图3所示，根据本发明实施例的一种具有加热功能的植物油变压器，包括：变压器模块100，设置有第一进油接口101以及第一出油接口102；散热器模块200，设置有第二进油接口201以及第二出油接口202；第一管道300，所述第一进油接口101通过所述第一管道300与所述第二出油接口202连通；第二管道400，所述第一出油接口102通过所述第二管道400与所述第二进油接口201连通；加热模块500，所述加热模块500分别与所述第一管道300以及所述第二管道400连接，和/或所述加热模块500与所述散热器模块200连接。

变压器模块100中通过第一管道300、第二管道400与散热器模块200连接，以形成植物油循环回路，加热模块500与第一管道300以及第二管道400连接，和/或加热模块500与散热器模块200连接，以在寒冷环境下投入运行时，加热模块500对第一管道300以及第二管道400、和/或散热器模块200进行加热，使得其中的植物油温度提高，增强植物油的流动性，有利于令植物油循环回路畅通，进而能够及时导出变压器模块100产生的热量，降低变压器模块100因过热而烧毁的几率，有利于提高可靠性，适应寒冷地区的使用环境，扩展应用场景。

变压器模块100负载运行后，变压器模块100产生的热量能够避免植物油循环回路中的植物油温度过低，此时，加热模块500停止运行，无需继续加热。

参考图1至图3，在本发明的一些实施例中，还包括油泵900，油泵与植物油循环回路连接以驱使植物油循环。第二出油接口202通过油泵900与第一管路300连通。

参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，所述加热模块500包括控制单元510以及均与控制单元510电性连接的第一加热组件520和第二加热组件530，所述第一加热组件520分别与所述第一管道300以及所述第二管道400连接，所述第二加热组件530与所述散热器模块200连接。

在控制单元510的控制下，第一加热组件520能够对第一管道300以及第二管道400加热，第二加热组件530能够对散热器模块200进行加热，变压器模块100在启动空载时，变压器模块100产生的热量能够对变压器模块100中的植物油进行加热，以此植物油循环回路中变压器模块100、第一管道300、散热器模块200以及第二管道400各个部分均能够对植物油进行加热，有利于快速令植物油循环回路整体的植物油提高流动性。

控制单元510可以是包括单片机、FPGA或嵌入式芯片等器件的实施方式。

参照图1，在本发明的一些实施例中，所述第一加热组件520包括第一电伴热带521以及第二电伴热带522，所述第一电伴热带521与所述第一管道300连接，所述第二电伴热带522与所述第二管道400连接。

通过第一电伴热带521与第一管道300连接以实现对第一管道300进行加热的目的，通过第二电伴热带522与第二管道400连接以实现对第二管道400进行加热的目的，采用第一电伴热带521、第二电伴热带522，具有发热稳定、热效率高以及使用寿命长等优点，并且结构简单，便于实施。

参照图1，在本发明的一些实施例中，所述第一电伴热带521沿所述第一管道300的长度方向螺旋地缠绕于所述第一管道300，所述第二电伴热带522沿所述第二管道400的长度方向螺旋地缠绕于所述第二管道400。

第一电伴热带521、第二电伴热带522分别螺旋地缠绕在第一管道300、第二管道400上，以此结构，能够增大第一电伴热带521与第一管道300、第二电伴热带522与第二管道400的接触面积，有利于提高对第一管道300、第二管道400的加热效率，并且令加热效果更加均匀。

参照图1，在本发明的一些实施例中，还包括设置于所述第一管道300的第一温度传感器540以及设置于所述第二管道400的第二温度传感器550，所述控制单元510分别与所述第一温度传感器540以及所述第二温度传感器550电性连接。

第一温度传感器540检测第一管道300的温度并反馈至控制单元510，第二温度传感器550检测第二管道400的温度并反馈至控制单元510，控制单元510根据第一管道300的温度控制第一电伴热带521工作，根据第二管道400的温度控制第二电伴热带522工作，以此能够准确讲第一管道300、第二管道400加热至所需温度，防止加热温度不足或过高的情况发生，有利于提高加热的准确性和可靠性。

参考图1，在本发明的一些实施例中，还包括与所述第一电伴热带521连接的第五温度传感器580以及与所述第二电伴热带522连接的第六温度传感器590，所述控制单元510分别与所述第五温度传感器580以及所述第六温度传感器590电性连接。

第五温度传感器580检测第一电伴热带521的温度并反馈至控制单元510，第六温度传感器590检测第二电伴热带522的温度并反馈至控制单元510，以能够防止控制单元510控制第一电伴热带521、第二电伴热带522进行加热时温度过高，有利于提高安全性和可靠性。

参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，所述第二加热组件530包括第一导热油箱531、第二导热油箱532、加热件以及连通管组533，所述第一导热油箱531与所述散热器模块200的底部连接，所述第二导热油箱532与所述散热器模块200的顶部连接，所述第一导热油箱531通过所述连通管组533与所述第二导热油箱532连通，所述加热件位于所述第一导热油箱531内，所述控制单元510与所述加热件电性连接。

通过在散热器模块200的底部和顶部分别连接有第一导热油箱531、第二导热油箱532，第一加热件位于第一导热油箱531中，加热件对导热油箱中的导热油进行加热，导热油吸收热量后通过第一导热油箱531的壁面将热量传导至散热器模块200的底部，以此，能够对散热器模块200底部内的植物油进行加热。

同时，由于温度较高的液体密度相对较小，因此第一导热油箱531中的温度较高的导热油会通过连通管组533上流至第二导热油箱532中，第二导热油箱532中温度较低的导热油通过连通管组533下流至第一导热油箱531中进行加热，以此，第二导热油箱532中的导热油温度上升，进而通过第二导热油箱532的壁面将热量传导至散热器模块200的顶部，对散热器模块200的顶部内的植物油进行加热。

通过上述过程，能够对散热器模块200的底部和顶部进行加热，进而加热散热器模块200内的植物油，并且底部和顶部均进行加热的方式，有利于提高加热效率并且令加热效果更加均匀。

加热件可以是为加热棒、加热管等器件的实施方式。

参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，还包括设置于所述第一导热油箱531的第三温度传感器560以及设置于所述散热器模块200的第四温度传感器570，所述控制单元510分别与所述第三温度传感器560以及所述第四温度传感器570电性连接。

第三温度传感器560检测第一导热油箱531的温度并反馈至控制单元510，同时，第四温度传感器570检测散热器模块200的温度并反馈至控制单元510，使得控制单元510能够获知第一导热油箱531的温度以及散热器模块200的温度，令控制单元510能够根据第一导热油箱531的温度和散热其模块的温度，控制加热件工作，进而能够令散热器模块200中的植物油温度达到需求的温度，同时能够防止第一导热油箱531的温度以及散热器模块200的温度过高，有利于提高加热的准确性和可靠性。

参照图2和图3，在本发明的一些实施例中，所述散热器模块200包括外壳210、换热器220、自动开闭组件230以及至少一个风机240，所述第二进油接口201以及所述第二出油接口202设置于所述换热器220，所述第二加热组件530与所述换热器220连接，所述外壳210设置有容腔，所述换热器220至少部分位于所述容腔中，所述风机240设置于所述外壳210并且所述风机240与所述容腔连通，所述外壳210设置有与所述容腔连通的风口，所述自动开闭组件230与所述外壳210活动连接以控制所述风口开启或关闭。

换热器220位于容腔中，在变压器模块100启动时，第二加热组件530对换热器220进行加热，自动开闭组件230遮挡风口，即风口关闭，并且风机240不运行，以此结构，有利于将热量积聚在容腔中，避免热量快速散失，提高对换热器220的加热效率。

在变压器模块100带载运行后，第二加热组件530停止对换热器220进行加热，自动开闭组件230打开风口并且风机240运行，以对换热器220进行散热，能够将换热器220内植物油从变压器模块100中吸收的热量散失，实现对变压器模块100散热的效果。

参考图2和图3，第二加热组件530包括第一导热油箱531以及第二导热油箱532的实施例中，第一导热油箱531可以是与第二出油接口202的壁面连接，以能够对第二出油接口202处的植物油进行加热，第二导热油箱532可以是与第二进油接口201的壁面连接，以能够对第二进油接口201处的植物油进行加热。

参照图3，在本发明的一些实施例中，所述自动开闭组件230包括多个均与所述外壳210转动连接的挡板231，多块所述挡板231在自重作用下依次首尾抵接以遮挡所述风口，所述风机240能够吹动所述挡板231以使得相邻所述挡板231之间形成透风缝隙。

在风机240运行时，风机240吹动气流压力能够驱使挡板231转动，使得挡板231之间形成透风缝隙，风机240与透风缝隙之间形成风道能够对换热器220进行降温。在风机240停止运行时，挡板231在自身重力的作用下转动，进而挡板231之间首位抵接遮挡风口，能够在对换热器220加热时减缓热量散失，提高加热效率。以此结构，实现自动打开、关闭风口，无需驱动器件，结构简单，便于实施。

在本发明的一些实施例中，自动开闭组件230还可以是包括驱动件以及遮挡件的实施方式，驱动件设置于所述外壳210上，驱动件的驱动端与遮挡件连接以驱使遮挡件移动，遮挡件能够遮挡风口，控制单元510与驱动件电性连接。以此结构，控制单元510能够在风机240启动运行时，控制驱动件驱使遮挡件移动以打开风口，在风机240停止运行时，控制驱动件驱使遮挡件移动以关闭风口。

参照图1，在本发明的一些实施例中，所述变压器模块100包括变压器本体110以及植物油油箱120，所述变压器本体110位于所述植物油油箱120内，所述第一进油接口101以及所述第一出油接口102均设置于所述植物油油箱120。

变压器本体110位于植物油油箱120内，植物油油箱120内充入植物油，以使得变压器本体110浸入在植物油内，植物油能够及时吸收变压器本体110工作时产生的热量，植物油从植物油油箱120的第一进油接口101流入、从植物油油箱120的第一出油接口102流出，以通过第一管道300、第二管道400与散热器模块200形成植物油循环回路，能够对变压器本体110持续进行散热。

在寒冷环境下的工作过程为：

变压器本体110启动运行，变压器本体110空载工作产生热量，能够对植物油油箱120内的植物油进行加热，控制单元510控制第一电伴热带521、第二电伴热带522以及第一导热油箱531中的加热件工作，以分别对第一管道300中的植物油、第二管道400中的植物油以及第一导热油箱531中的导热油进行加热。

第一导热油箱531中的导热油吸收加热件产生的热量，够通过第一导热油箱531的壁面以及换热器220的壁面，将热量传导至换热器220底部的植物油，同时，第一导热油箱531通过连通管组533，由于温度高的导热油密度相对较低会上流，因此温度高的导热油能够上流传输至第二导热油箱532中，第二导热油箱532中的导热油，能够通过第二导热油箱532的壁面以及换热器220的壁面，将热量传导至换热器220顶部的植物油。通过加热件对第一导热油箱531中的导热油进行加热，能够实现对换热器220底部和顶部内的植物油进行加热的效果。

通过上述过程，由植物油油箱120、第一管道300、散热器模块200以及第二管道400构成的植物油循环回路，各个部分中的植物油均能够在启动时受热，能够增强植物油的流动性，防止植物油循环回路中存在植物油流动性较差的部分，有利于使植物油循环回路畅通，适应寒冷地区的使用环境。

在对植物油加热后，变压器本体110负载运行，此时，控制单元510控制第一电伴热带521、第二电伴热带522以及第一导热油箱531中的加热件停止工作，同时，控制单元510控制风机540启动运行。以此，在植物油循环回路畅通的基础上，植物油能够从变压器本体110吸收热量后，经第二管道400传输至换热器220进行换热，以散失热量，然后植物油经第一管道300重新回流至植物油油箱120，形成散热循环。

通过确保植物油循环回路畅通后，再对变压器本体110进行散热，防止因植物油循环回路不畅通而导致热量在植物油油箱120积聚，进而能够降低变压器本体110因过热而烧毁的几率，有利于提高整体的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于，包括：

变压器模块(100)，设置有第一进油接口(101)以及第一出油接口(102)；

散热器模块(200)，设置有第二进油接口(201)以及第二出油接口(202)；

第一管道(300)，所述第一进油接口(101)通过所述第一管道(300)与所述第二出油接口(202)连通；

第二管道(400)，所述第一出油接口(102)通过所述第二管道(400)与所述第二进油接口(201)连通；

加热模块(500)，所述加热模块(500)分别与所述第一管道(300)以及所述第二管道(400)连接，所述加热模块(500)与所述散热器模块(200)连接；

所述加热模块(500)包括控制单元(510)以及均与控制单元(510)电性连接的第一加热组件(520)和第二加热组件(530)，所述第一加热组件(520)分别与所述第一管道(300)以及所述第二管道(400)连接，所述第二加热组件(530)与所述散热器模块(200)连接；

所述散热器模块(200)包括外壳(210)、换热器(220)、自动开闭组件(230)以及至少一个风机(240)，所述第二进油接口(201)以及所述第二出油接口(202)设置于所述换热器(220)，所述第二加热组件(530)与所述换热器(220)连接，所述外壳(210)设置有容腔，所述换热器(220)至少部分位于所述容腔中，所述风机(240)设置于所述外壳(210)并且所述风机(240)与所述容腔连通，所述外壳(210)设置有与所述容腔连通的风口，所述自动开闭组件(230)与所述外壳(210)活动连接以控制所述风口开启或关闭；

所述自动开闭组件(230)包括多个均与所述外壳(210)转动连接的挡板(231)，多块所述挡板(231)在自重作用下依次首尾抵接以遮挡所述风口，所述风机(240)能够吹动所述挡板(231)以使得相邻所述挡板(231)之间形成透风缝隙；

所述控制单元(510)与所述风机(240)电性连接，所述控制单元(510)控制所述第二加热组件(530)以及所述风机(240)其中之一运作，另一停止运作。

2.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于：所述第一加热组件(520)包括第一电伴热带(521)以及第二电伴热带(522)，所述第一电伴热带(521)与所述第一管道(300)连接，所述第二电伴热带(522)与所述第二管道(400)连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于：所述第一电伴热带(521)沿所述第一管道(300)的长度方向螺旋地缠绕于所述第一管道(300)，所述第二电伴热带(522)沿所述第二管道(400)的长度方向螺旋地缠绕于所述第二管道(400)。

4.根据权利要求2所述的一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于：还包括设置于所述第一管道(300)的第一温度传感器(540)以及设置于所述第二管道(400)的第二温度传感器(550)，所述控制单元(510)分别与所述第一温度传感器(540)以及所述第二温度传感器(550)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于：所述第二加热组件(530)包括第一导热油箱(531)、第二导热油箱(532)、加热件以及连通管组(533)，所述第一导热油箱(531)与所述散热器模块(200)的底部连接，所述第二导热油箱(532)与所述散热器模块(200)的顶部连接，所述第一导热油箱(531)通过所述连通管组(533)与所述第二导热油箱(532)连通，所述加热件位于所述第一导热油箱(531)内，所述控制单元(510)与所述加热件电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于：还包括设置于所述第一导热油箱(531)的第三温度传感器(560)以及设置于所述散热器模块(200)的第四温度传感器(570)，所述控制单元(510)分别与所述第三温度传感器(560)以及所述第四温度传感器(570)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的植物油变压器，其特征在于：所述变压器模块(100)包括变压器本体(110)以及植物油油箱(120)，所述变压器本体(110)位于所述植物油油箱(120)内，所述第一进油接口(101)以及所述第一出油接口(102)均设置于所述植物油油箱(120)。

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