CN115376787A - 一种户外型干式变压器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外型干式变压器及其控制方法，包括使用温差发电技术、光伏发电技术以及储能技能相结合，为变压器散热风机提供电能，将散热风机工作电源与变压器完全脱离，互不影响，再通过将风机设置在变压器底部，从下方吸收较冷的空气，吹送至变压器铁芯和线圈上进行散热，经过变压器的较热空气从箱体出风口排出，极大提升变压器散热的效果及控制上述工作流程的控制方法。

Description

一种户外型干式变压器及其控制方法

技术领域

本发明涉及变压器领域，特别涉及一种户外型干式变压器及其控制方法。

背景技术

据统计，我国输配电损耗占全国发电量的6.6％左右。在电力损耗中，配电变压器造成的损耗占到将近一半的比例。以2013年为例，全国年发电量为5.32万亿千瓦时，配电变压器电能损耗约1700亿千瓦时，相当于三峡电站2013年全年发电量的1.7倍，电能损耗十分严重，立体卷铁心变压器节能优势明显并逐渐被行业公认，传统的立体卷铁心干式变压器一般用于户内，同时为提高变压器的散热性能，变压器一般配置有若干散热风机进行散热，且散热风机工作电源来自于变压器本身，这样就相当于变压器输出侧带有部分负荷，造成电能的额外损耗。

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，本发明提出一种户外型干式变压器及其控制方法,利用光伏及温差进行散热器的供电并将多余电力存储，使散热器能持续散热，减少电能的额外损耗。

根据本发明的第一方面实施例的一种户外型干式变压器，包括：

箱体，所述箱体上设有出风口和进风口；

变压器本体，所述变压器本体为立式卷铁芯结构，所述变压器本体设置在箱体内，所述变压器本体包括变压器底座以及铁芯，所述铁芯设置在所述变压器底座上，所述变压器底座为三角形，所述铁芯均布在所述变压器底座上，所述箱体为六边形并与所述变压器底座形状相匹配；

散热风机，所述散热风机包括若干支架和若干风扇，所述支架均布设置在所述支架侧边上，所述支架一端固定在所述变压器底座侧边，所述支架另外一端往外延伸与铁芯形成夹角，所述风扇设置在所述支架上，所述风扇风向朝着铁芯吹去；

发电装置，所述供电装置设置在所述箱体上，所述发电装置为独立供电与电网没有连接；

储能装置，设置在箱体上，用于存储所述发电装置的电能，所述储能装置与所述发电装置、所述散热风机连接；

检测控制单元，所述检测控制单元设有温度传感器和控制器，所述温度传感器检测所述变压器本体温度，所述控制器与所述温度传感器、所述发电装置、所述储能装置以及所述散热风机连接；

其中，所述散热风机还与变压器的电网连接并设置开关，所述控制器与所述开关连接。

根据本发明实施例的一种户外型干式变压器及其控制方法，至少具有如下有益效果：通过独立发电装置为散热风机提供电能，发电装置与散热风机完全脱离，互不影响，变压器本体包括变压器底座以及铁芯，所述铁芯设置在所述变压器底座上，所述变压器底座为三角形，所述铁芯均布在所述变压器底座上，所述箱体为六边形并与所述变压器底座形状相匹配，六边形的箱体贴合铁心的结构，减少占用的空间，方便使用者进行安装，同时箱体与铁芯形成狭窄的风道，再把支架将风扇设置在变压器底座，风扇从下方吸收较冷的空气，吹送至变压器本体铁芯和线圈上进行散热，狭窄风道使空气与铁芯充分接触，散热速度大大加快，经过变压器本体的较热空气从箱体出风口排出，极大提升变压器散热的效果，而上述的散热过程会由检测控制单元进行控制，通过温度传感器检测变压器内部温度，如果超过额定温度，控制器会继续判断储能装置内的电能是否高于额定的电量，若高于额定电量控制器就会打开开关，由储能装置供电到散热风机；若低于额定电量控制器就会切换开关，使电网与散热风机连接，能保证散热风机不会因发电装置失灵而导致不能正常工作的情况发生，提高散热系统稳定性。

根据本发明的一些实施例，所述发电装置包括温差发电部件以及光伏发电部件，所述光伏发电部件设置在变压器上方，可以将自然的太阳能转换为电能供电到储能机构内，使发电装置脱离电网，发电装置能独立为散热风机供电。

根据本发明的一些实施例，温差发电部件设置在箱体上部外壁或挡雨棚上，温差发电部件要设置在箱体外壁温度较高的地方，与外界环境形成较大的温差从而有较高的发电功率。

根据本发明的一些实施例，所述光伏发电部件和所述温差发电部件优先供电到所述散热风扇上，减少储能装置的寿命损耗。

根据本发明的一些实施例，所述进风口设置在箱体侧壁，所述进风口设在所述散热风机相同的位置，进风口设置在箱体的侧壁有利于对水平气流进入到变压器内部，同时进风口的位置靠近散热风机，有理于散热风机将外界空气吸入到变压器内部。

根据本发明的一些实施例，储能装置设置在箱体外壁的下方，箱体外的储能装置位置提高人员维护检查的便利性。

根据本发明的一些实施例，进风口设有过滤网，过滤网用于过滤粉尘和异物，避免变压器内积累粉尘和异物，降低散热效率的情况。

根据本发明的一些实施例，箱体侧壁设有调压检修门，方便人员对变压器进行检修。

根据本发明的一些实施例，调压检修门处还设有照明元件，照明元件与储能装置连接，照明元件与变压器脱离供电，降低变压器电能损耗。

根据本发明的第二方面实施例的一种户外型干式变压器的控制方法，方法应用于户外干式变压器述散热系统，包括：控制器通过温度传感器检测变压器本体温度，当温度传感器检测到变压器本体温度高于额定值时，控制器启动储能装置给散热风机供电，散热风机对变压器本体进行散热；储能装置电量低于额定值时，控制器把散热风机与低压电网电路联通，由低压电网对散热风机进行供电。

根据本发明的一些实施例，箱体侧壁设有调压检修门，调压检修门处还设有照明元件和位置传感器，照明元件与储能装置连接，位置传感器和控制器连接，位置传感器用于检测调压检修门是否开启；

照明元件的控制方法：位置传感器检测到调压检修门打开，位置传感器将信号反馈给控制器，控制器控制储能装置供电给照明元件。

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

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的一种户外型干式变压器示意图；

图2为图1示出的一种户外型干式变压器的背面图；

图3为图1示出的一种户外型干式变压器的变压器示意图；

图4为图1示出的一种户外型干式变压器的箱体示意图；

图5为图1示出的一种户外型干式变压器及其控制方法的工作示意图。

附图标记：

箱体100；出风口110；挡雨棚120；进风口130；

变压器本体200；变压器底座210；铁芯220；散热风机230；支架231；风扇232

储能装置300；光伏发电部件310；温差发电部件320。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。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。

参照图1到图5示出了本发明实施例提供的一种户外型干式变压器，包括：箱体100，所述箱体100上设有出风口110和进风口130；变压器本体200，所述变压器本体200为立式卷铁芯220结构，所述变压器本体200设置在箱体100内，所述变压器本体200包括变压器底座210以及铁芯220，所述铁芯220设置在所述变压器底座210上，所述变压器底座210 为三角形，所述铁芯220均布在所述变压器底座210上，所述箱体100为六边形并与所述变压器底座210形状相匹配；散热风机230，所述散热风机230包括若干支架231和若干风扇 232储能装置300，所述支架231均布设置在所述支架231侧边上，所述支架231一端固定在所述变压器底座210侧边，所述支架231另外一端往外延伸与铁芯220形成夹角，所述风扇 232储能装置300设置在所述支架231上，所述风扇232储能装置300风向朝着铁芯220吹去；发电装置，所述供电装置设置在所述箱体100上，所述发电装置为独立供电与电网没有连接；储能装置，设置在箱体100上，用于存储所述发电装置的电能，所述储能装置与所述发电装置、所述散热风机230连接；检测控制单元，所述检测控制单元设有温度传感器和控制器，所述温度传感器检测所述变压器本体200温度，所述控制器与所述温度传感器、所述发电装置、所述储能装置以及所述散热风机230连接；其中，所述散热风机230还与变压器的电网连接并设置开关，所述控制器与所述开关连接。

通过独立发电装置为散热风机230提供电能，发电装置与散热风机230完全脱离，互不影响，变压器本体200包括变压器底座210以及铁芯220，所述铁芯220设置在所述变压器底座210上，所述变压器底座210为三角形，所述铁芯220均布在所述变压器底座210上，所述箱体100为六边形并与所述变压器底座210形状相匹配，六边形的箱体100贴合铁心的结构，减少占用的空间，方便使用者进行安装，同时箱体100与铁芯220形成狭窄的风道，再把支架231将风扇232储能装置300设置在变压器底座210，风扇232储能装置300从下方吸收较冷的空气，吹送至变压器本体200铁芯220和线圈上进行散热，狭窄风道使空气与铁芯220充分接触，散热速度大大加快，经过变压器本体200的较热空气从箱体100出风口 110排出，极大提升变压器散热的效果，而上述的散热过程会由检测控制单元进行控制，通过温度传感器检测变压器内部温度，如果超过额定温度，控制器会继续判断储能装置内的电能是否高于额定的电量，若高于额定电量控制器就会打开开关，由储能装置供电到散热风机 230；若低于额定电量控制器就会切换开关，使电网与散热风机230连接，能保证散热风机 230不会因发电装置失灵而导致不能正常工作的情况发生，提高散热系统稳定性。

根据本申请的一些实施例，根据本发明的一些实施例，所述发电装置包括温差发电部件 320以及光伏发电部件310，所述光伏发电部件310设置在变压器上方，可以将自然的太阳能转换为电能供电到储能机构内，使发电装置脱离电网，发电装置能独立为散热风机230供电。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图2所示，温差发电部件320设置在箱体100上部外壁或挡雨棚120上，温差发电部件320要设置在箱体100外壁温度较高的地方，有较高的发电功率。

具体的，挡雨棚120上受阳光照射以及下方热风排出，使挡雨棚120温度较高，可在挡雨棚120上壁设置温差发电部件320，再在温差发电部件320上方设置光伏发电部件310。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图4所示，所述光伏发电部件310和所述温差发电部件320优先供电到所述散热风扇232储能装置300上，减少储能装置的寿命损耗。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图4所示，所述进风口130设置在箱体100侧壁，所述进风口130设在所述散热风机230相同的位置，进风口130设置在箱体100的侧壁有利于对水平气流进入到变压器内部，同时进风口130的位置靠近散热风机230，有理于散热风机230将外界空气吸入到变压器内部。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图3所示，进风口130设有过滤网，过滤网用于过滤粉尘和异物，避免变压器内积累粉尘和异物，降低散热效率的情况。根据本申请的一些实施例，参照图1到图3所示，储能装置300设置在箱体100外壁的下方，箱体100外的储能装置300位置提高人员维护检查的便利性。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图2所示，进风口130设有过滤网，过滤网用于过滤粉尘和异物，避免变压器内积累粉尘和异物，降低散热效率的情况。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图2所示，箱体100侧壁设有调压检修门，方便人员对变压器进行检修。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图2所示，调压检修门处还设有照明元件(图未示出)，照明元件与储能装置300连接，照明元件与变压器脱离供电，降低变压器电能损耗。

根据本申请的一些实施例，参照图1到图5所示，一种户外型干式变压器的控制方法包括：

控制器通过温度传感器检测变压器本体200温度，当温度传感器检测到变压器本体200 温度高于额定值时，控制器启动储能装置300给散热风机供电，散热风机对变压器本体200 进行散热；

储能装置300电量低于额定值时，控制器把散热风机与低压电网电路联通，由低压电网对散热风机进行供电。

进一步，低压电网与散热风机连接之间还设有交直流转换模块，通过交直流转换模块将交流电转换为直流电供给到散热风机。

根据本申请的一些实施例，参照图5所示，箱体100侧壁设有调压检修门，调压检修门处还设有照明元件和位置传感器，照明元件与储能装置300连接，位置传感器和控制器连接，位置传感器用于检测调压检修门是否开启；

照明元件的控制方法：位置传感器检测到调压检修门打开，位置传感器将信号反馈给控制器，控制器控制储能装置300供电给照明元件。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种户外型干式变压器，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体上设有出风口和进风口；

变压器本体，所述变压器本体为立式卷铁芯结构，所述变压器本体设置在箱体内，所述变压器本体包括变压器底座以及铁芯，所述铁芯设置在所述变压器底座上，所述变压器底座为三角形，所述铁芯均布在所述变压器底座上，所述箱体为六边形并与所述变压器底座形状相匹配；

散热风机，所述散热风机包括若干支架和若干风扇，所述支架均布设置在所述支架侧边上，所述支架一端固定在所述变压器底座侧边，所述支架另外一端往外延伸与铁芯形成夹角，所述风扇设置在所述支架上，所述风扇风向朝着铁芯吹去；

发电装置，所述供电装置设置在所述箱体上，所述发电装置为独立供电与电网没有连接；

储能装置，设置在箱体上，用于存储所述发电装置的电能，所述储能装置与所述发电装置、所述散热风机连接；

检测控制单元，所述检测控制单元设有温度传感器和控制器，所述温度传感器检测所述变压器本体温度，所述控制器与所述温度传感器、所述发电装置、所述储能装置以及所述散热风机连接；

其中，所述散热风机还与变压器的电网连接并设置开关，所述控制器与所述开关连接。

2.根据权利要求1所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述发电装置包括温差发电部件以及光伏发电部件，所述光伏发电部件设置在变压器上方。

3.根据权利要求2所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述温差发电部件设置在所述箱体上部外壁或所述挡雨棚上。

4.根据权利要求3所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述光伏发电部件和所述温差发电部件优先供电到所述散热风扇上。

5.根据权利要求1所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述进风口设置在箱体侧壁，所述进风口设在所述散热风机相同的位置。

6.根据权利要求1所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述进风口设有过滤网。

7.根据权利要求1所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述箱体侧壁设有调压检修门。

8.根据权利要求7所述的一种户外型干式变压器，其特征在于，所述调压检修门处还设有照明元件，所述照明元件与所述储能装置连接。

9.一种户外型干式变压器及其控制方法，所述户外干式变压器包括权利要求1至8任一所述的一种户外型干式变压器；

所述方法应用于一种户外型干式变压器，包括：

所述温度传感器检测变压器本体温度并将数据反馈给到控制器；

所述控制器判断温度数据是否高于额定温度；

当所述控制器判断温度高于额定温度；

所述控制器判断所述储能装置电量是否高于额定值；

所述储能装置电量高于额定值时，所述储能装置将信号反馈给所述控制器；

所述控制器启动储能装置供电给到散热风机；

所述储能装置电量低于额定值时，所述储能装置将信号反馈给所述控制器；

所述控制器把所述散热风机与电网电路联通，由电网对所述散热风机进行供电。

10.根据权利要求9所述的一种户外型干式变压器及其控制方法，其特征在于，所述箱体侧壁设有调压检修门，所述调压检修门处还设有照明元件和位置传感器，所述照明元件与储能装置连接，所述位置传感器和所述控制器连接，所述位置传感器用于检测所述调压检修门是否开启；

所述照明元件的控制方法：

所述位置传感器检测到所述调压检修门打开；

所述位置传感器将信号反馈给所述控制器；

所述控制器控制所述储能装置供电给所述照明元件。

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