CN116759199B - 具有高效油液散热结构的变压器及温控散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有高效油液散热结构的变压器及温控散热系统,包括油浸式变压器本体的外侧面布设有性阵列分布的散热片组;地冷组件包括进油阀门和出油阀门,油浸式变压器本体外表面的两侧分别固定连接有进油阀门和出油阀门,出油阀门的输出端连接有出油管,出油管的输出端连通有循环泵,循环泵的输出端固定连接有油冷管,油冷管呈S形设置在分隔组件底面且浸入于冷却仓内,油冷管的输出端固定连接有回油管,回油管的输出端与进油阀门固定连接。本发明通过风冷组件、地冷组件、散热片组和喷淋组件的相互配合,实现了对油浸式变压器本体的多种不同的降温方式,实现快速降温。

Description

具有高效油液散热结构的变压器及温控散热系统
技术领域
本发明涉及变压器技术领域,具体涉及具有高效油液散热结构的变压器及温控散热系统。
背景技术
油浸变压器是一种结构更合理、性能更优良的新型高性能变压器,其立体卷铁芯由于其三个芯柱是等边三角形的立体排列,其磁路中无空气隙,卷绕更紧密,三个磁路长度一致,且都最短,铁芯芯柱的横截面积更接近于圆形,因此性能进一步提高,损耗降低,噪声降低,三相平衡,减少三次谐波分量,该产品更适用于城乡、工矿企业电网改造,更适用于组合式变压器和预装式变电站用变压器。
目前,油浸变压器在长期工作时,其内部油液温度会过高,尤其在高温天气,因此油浸变压器外部需要布设散热结构进行散热,以保证变压器稳定工作;目前油浸变压器的散热方式主要有三种,分别为:散热翅片散热、风机散热、喷淋散热;但这些散热方式,均未改变油液的运动路径,油液的散热空间还是有限的,当变天气温度过高或变压器工作时间过长、变压器内部存在故障时,目前的三种散热方式还是无法满足使用需要,油浸变压器的散热性能还需进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了具有高效油液散热结构的变压器及温控散热系统,解决了背景技术中提到的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
具有高效油液散热结构的变压器,包括油浸式变压器本体;油浸式变压器本体面的上部固定连接有相互连通的储油箱;所述油浸式变压器本体安装在基坑的上部,所述基坑的内部设有多组支撑油浸式变压器本体的立柱,基坑的内部中部设有分隔组件,分隔组件的上方填充有鹅卵石,分隔组件的下方为冷却仓;
油浸式变压器本体的外侧面布设有性阵列分布的散热片组;油浸式变压器本体的外侧间隔布设有喷淋组件,喷淋组件与散热片组相对分布;油浸式变压器本体的底部滑动安装有风冷组件;
还包括与油浸式变压器本体内部油液相连通的地冷组件,所述地冷组件包括进油阀门、油冷管、出油阀门和循环泵,所述油浸式变压器本体外表面的两侧分别固定连接有进油阀门和出油阀门,所述进油阀门和出油阀门通过油冷管连通形成油液回路,所述循环泵一端连接出油阀门,另一端连接油冷管,所述油冷管呈S形设置在分隔组件底面且浸入于冷却仓内。
进一步的,所述风冷组件包括支撑板和L型杆,所述支撑板的固定在四组立柱之间的区域,所述支撑板顶面的一端固定连接有凸块,所述凸块一侧固定连接有液压杆,所述液压杆的输出端固定连接U型架,所述U型架内腔的通过销轴转动连接有两组连杆,两组连杆呈V字形布设,每个连杆的外端均转动连接至风机盒,风机盒滑动安装于支撑板的顶部;
风机盒包括风机架,风机架内部等间距安装有多组散热风机,风机架顶面与油浸式变压器本体底面之间设置有活动间隙,风机架的底面固设有多组推动杆,多组推动杆的内端均固定连接至限位杆,限位杆的中部与连杆的外端转动连接;
所述支撑板的两侧分别等间距固定连接有L型杆,所述L型杆顶端固定连接有矩形套,限位杆滑动贯穿矩形套;
液压杆伸长以通过V字形的连杆推动两组风机盒向外运动,使风机盒运动至散热片组正下方。
进一步的,所述散热片组包括主散热片,所述油浸式变压器本体外表面的两侧等间距固定连接有主散热片、副散热片、连接槽以及导热部件,所述主散热片外端安装有副散热片,所述副散热片内部且位于主散热片的一侧设置有连接槽,所述连接槽内腔安装有导热部件,导热部件用以将主散热片的热量传导至副散热片。
进一步的,所述副散热片的宽度与相邻主散热片的间距相同,副散热片通过转动杆连接主散热片,每个转动杆的底端固定连接有翻转齿轮,各个翻转齿轮均啮合连接移动齿条,移动齿条的两端固定有弹性约束组件的活动端,弹性约束组件的固定端设于油浸式变压器本体底面;移动齿条的底面设有第二斜块;所述风机架的侧面固定连接有第一斜块,第一斜块与第二斜块相互滑动接触;
风机盒向外运动时,第二斜块推动第一斜块,使移动齿条平移并带动各个翻转齿轮转动,副散热片翻转90°与相邻的主散热片垂直贴合,以形成由相邻两组主散热片、副散热片、油浸式变压器本体围成封闭的导风通道;伸出的风机盒相对置于各个风机盒导风通道的下方,排出的风只可通过导风通道向上流出,以避免气流损失。
进一步的,所述导热部件包括铜丝带,所述铜丝带的两端分别固定连接有第一铜接头和第二铜接头,所述第一铜接头与主散热片一侧固定连接,所述第二铜接头一侧与摆连接槽内壁固定连接,所述铜丝带整体呈S形折叠收纳在连接槽内。
进一步的,所述弹性约束组件包括连接片、阻尼杆以及移动片,连接片固设于油浸式变压器本体底面,连接片一侧固定连接有阻尼杆,阻尼杆的一端连接有移动片,移动片的顶面固定连接有移动齿条。
进一步的,所述分隔组件包括第一支撑框、第二支撑框和鹅卵石,所述基坑内腔壁的下部分别固定连接有第一支撑框和第二支撑框,所述第二支撑框内腔的宽度大于第一支撑框宽度,且第二支撑框位于第一支撑框的上部,所述第一支撑框上端面放置有第一滤板,所述第二支撑框的上端面放置有第二滤板,所述第一滤板和第二滤板套设在立柱的表面,所述基坑的内腔且位于第二滤板的上部铺设有鹅卵石。
进一步的,所述地冷组件还包括第一保护套和第二保护套,所述出油管的外表面包裹有第一保护套,所述回油管的外表面包裹有第二保护套。
进一步的,所述喷淋组件包括潜水泵、支撑杆、储水盒、喷头以及送水管,所述基坑的顶面且位于油浸式变压器本体的两侧分别固定连接有支撑杆,所述支撑杆上部的一侧固定连接有储水盒,所述储水盒一侧等间距固定连接有喷头,所述基坑内腔底面固定连接有潜水泵,所述潜水泵的输出端通过送水管与储水盒底面固定连接。
进一步的,所述喷淋组件还包括连接柱和挡水板,所述储水盒的顶面等间距固定连接有连接柱,所述连接柱顶面固定连接有挡水板。
进一步的,一种变压器温控散热系统,包括
外设于油浸式变压器本体的控制器;固设于油浸式变压器本体内的温度传感器;位于储油箱出口处与储油箱出口处固定连接的电磁阀;
所述控制器的信号接收端与温度传感器电性连接,所述控制器的电源输出端与进油阀门、出油阀门、电磁阀、循环泵、风冷组件和潜水泵电性连接,
当控制器检测到“油液温度≤第一温度限值”时,控制器不动作,油浸式变压器本体内的油液仅通过散热片组散热;
当控制器检测到“第一温度限值<油液温度<第二温度限值”时,控制器控制风冷组件运行进行风力降温,油浸式变压器本体内的油液通过散热片组和风冷组件散热;
当控制器检测到“第二温度限值<油液温度<第三温度限值”时,控制器控制潜水泵运行进行喷淋降温,油浸式变压器本体内的油液通过散热片组和喷淋组件散热;
当控制器检测到“油液温度>第四温度限值”时,控制器控制循环泵运行进行冷却降温,油浸式变压器本体内的油液通过散热片组和地冷组件散热。
本发明提供了具有高效油液散热结构的变压器及温控散热系统。与现有技术相比,具备以下有益效果:
1、在变压器的下方布设地冷组件,能够基于目前常规变压器安装结构进行改造,易于推广;同时利用现有鹅卵石填充的特性,使得鹅卵石下方温度小于环境温度,达到冷却仓的温度较低,保证冷却效果。
通过风冷组件、地冷组件、散热片组和喷淋组件的相互配合,实现了油浸式变压器本体在工作的情况下,不同阶段的温度,采用不同的降温方式,实现了对油浸式变压器本体进行全面快速的降温;
通过主散热片、副散热片和导热部件的相互配合,在常温状态下加快散热速度,同时由于导热部件采用铜制品,可以加快主散热片上的热量传递给副散热片;当在风冷的状态下,副散热片旋转并且与另一个主散热片相互接触后,通过两组主散热片、副散热片和油浸式变压器本体表面的相互配合,形成一个空腔,随着冷风的进入,热量也将从上部排走,从而防止冷风无法被排到上部,导致油浸式变压器本体上部的散热受到影响;
通过喷淋组件中的潜水泵置于冷却仓的蓄水槽内,直接将基坑中的水抽入油浸式变压器本体的表面,实现对油浸式变压器本体内部的油液进行降温,降温速度较快,同时,还能清洗油浸式变压器本体表面的灰尘。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明整体结构示意图;
图2示出了本发明整体另一视角结构示意图一;
图3示出了本发明整体结构的正视示意图;
图4示出了本发明整体结构的另一视角结构示意图二;
图5示出了本发明整体结构的侧视结构示意图;
图6示出了本发明整体结构的另一视角示意图三;
图7示出了本发明图6中A区域放大结构示意图;
图8示出了本发明风冷组件结构示意图;
图9示出了本发明喷淋组件结构示意图;
图10示出了本发明散热片组结构示意图;
图11示出了本发明散热片组旋转后的结构示意图;
图12示出了本发明温控散热系统的控制原理框图。
图中所示:
1、油浸式变压器本体;2、基坑;3、立柱;
4、风冷组件;41、支撑板;42、L型杆;43、矩形套;44、凸块;45、液压杆;46、U型架;47、连杆;48、推动杆;49、限位杆;410、风机架;411、散热风机;412、第一斜块;
5、分隔组件;51、第一支撑框;52、第二支撑框;53、第一滤板;54、第二滤板;55、鹅卵石;
6、地冷组件;61、进油阀门;62、出油阀门;63、出油管;64、循环泵;65、油冷管;66、回油管;67、第一保护套;68、第二保护套;
7、散热片组;71、主散热片;72、转动杆;73、副散热片;74、连接槽;75、导热部件;751、铜丝带;752、第一铜接头;753、第二铜接头;76、连接片;77、翻转齿轮;78、阻尼杆;79、移动片;710、移动齿条;711、第二斜块;
8、喷淋组件;81、潜水泵;82、支撑杆;83、储水盒;84、喷头;85、送水管;86、连接柱;87、挡水板;
9、油箱架;10、储油箱;11、下油管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
作为对本发明技术构思以及实现原理的理解,为解决现有技术中散热翅片散热、风机散热、喷淋散热三种油浸变压器散热方式,均未改变油液的运动路径,导致油液的散热空间还是有限的问题。
本发明提出下述解决方案:
结合图1-图6所示,本发明提供的具有高效油液散热结构的变压器,包括油浸式变压器本体1;油浸式变压器本体1通过油箱架9固定连接有油液相互连通的储油箱10,位于储油箱10下部且在储油箱10出口处连接有下油管11;油浸式变压器本体1安装在基坑2的上部,基坑2的内部设有多组支撑油浸式变压器本体1的立柱,基坑2的内部中部设有分隔组件5,分隔组件5的上方填充有鹅卵石55,分隔组件5的下方为冷却仓。
在本发明的一实施例中,油浸式变压器本体1的外侧面布设有性阵列分布的散热片组7;油浸式变压器本体1的外侧间隔布设有喷淋组件8,喷淋组件8与散热片组7相对分布;油浸式变压器本体1的底部滑动安装有风冷组件4;还包括与油浸式变压器本体1内部油液相连通的地冷组件6。
可以理解的是,通过风冷组件、地冷组件、散热片组和喷淋组件的相互配合,实现了油浸式变压器本体在工作的情况下,不同阶段的温度,采用不同的降温方式,实现了对油浸式变压器本体进行全面快速的降温。
基于上述技术构思,提出的地冷组件6包括进油阀门61和出油阀门62,油浸式变压器本体1外表面的两侧分别固定连接有进油阀门61和出油阀门62,出油阀门62的输出端连接有出油管63,出油管63的输出端连通有循环泵64,循环泵64的输出端固定连接有油冷管65,油冷管65呈S形设置在分隔组件5底面且浸入于冷却仓内,油冷管65的输出端固定连接有回油管66,回油管66的输出端与进油阀门61固定连接。
基于上述技术构思,需要说明的是,在变压器的下方布设地冷组件,能够基于目前常规变压器安装结构进行改造,易于推广;同时,利用了现有鹅卵石填充的特性,使得鹅卵石下方温度小于环境温度,造成冷却仓温度较低;当变压器内油液温度过高时,油浸式变压器内的油液可输出至地冷组件的油冷管内,如此可起到如下效果:1)增加了油液的冷却空间,增加了油液的冷却效果,2)可利用地下冷气对油冷管进行降温,无需单独配置冷却结构;3)冷却仓内还可储存水,进一步增加冷却效果;4)地冷组件可与喷淋组件共同工作,保证冷却效果。
具体实施时,通过打开出油阀门62的同时,也将打开下油管11内的电磁阀,这样即可使得油浸式变压器本体1内部的高温油液通过出油阀门62进入到出油管63,最后,在通过循环泵64的作用下,进入到油冷管65内,由于油冷管65浸泡在基坑2底部的水里,这样即可实现了对油浸式变压器本体1排出的油液进行降温,而降温后的油液将通过回油管66和进油阀门61再次回到油浸式变压器本体1的内,实现了快速地对油浸式变压器本体1内部的油液进行降温,当随着出油阀门62的打开,油浸式变压器本体1内部的油液将减少,这时储油箱10内的油刚好添补油浸式变压器本体1内缺少的油液,以保证油浸式变压器本体1能够正常运行。
在本发明的一实施例中,地冷组件6还包括第一保护套67和第二保护套68,出油管63的外表面包裹有第一保护套67,回油管66的外表面包裹有第二保护套68。可以理解的是,通过出油管63、回油管66表面的第一保护套67和第二保护套68的相互配合,一方面实现了出油管63和回油管66的保护,另一方面,实现了隔热,防止外部的热量,影响出油管63和回油管66内部油液的温度。
在本发明的一实施例中,分隔组件5包括第一支撑框51、第二支撑框52和鹅卵石55,基坑2内腔壁的下部分别固定连接有第一支撑框51和第二支撑框52,第二支撑框52内腔的宽度大于第一支撑框51宽度,且第二支撑框52位于第一支撑框51的上部,第一支撑框51上端面放置有第一滤板53,第二支撑框52的上端面放置有第二滤板54,第一滤板53和第二滤板54套设在立柱3的表面,基坑2的内腔且位于第二滤板54的上部铺设有鹅卵石55。
基于上述技术构思,可以理解的是,通过鹅卵石55、第一滤板53和第二滤板54的相互配合,实现了对外界的水进行过滤,同时,通过鹅卵石55,还能实现将基坑2底部水温与外界的温度进行隔离,以确保基坑2底部的水温不受外界的温度的影响;由于油冷管65是安装在第一滤板53和第二滤板54之间,因此通过上述配合可以实现对油冷管65的保护,防止油冷管65受到鹅卵石55的挤压而出现形变的情况,不便于后期的降温的情况。
结合图7-图8所示,由于目前的采用风冷散热方式时,多将风冷机设于变压器的一侧,多数没有直接作用到散热翅片处,导致散热效果不佳,为此,本发明还提出:在油浸式变压器本体底部设置风冷组件,需要说明的是,提出的风冷组件4包括支撑板41和L型杆42,支撑板41的固定在四组立柱3之间的区域,支撑板41顶面的一端固定连接有凸块44,凸块44一侧固定连接有液压杆45,液压杆45的输出端固定连接U型架46,U型架46内腔的通过销轴转动连接有两组连杆47,两组连杆47呈V字形布设,每个连杆47的外端均转动连接至风机盒,风机盒滑动安装于支撑板41的顶部;
风机盒包括风机架410,风机架410内部等间距安装有多组散热风机411,风机架410顶面与油浸式变压器本体1底面之间设置有活动间隙,风机架410的底面固设有多组推动杆48,多组推动杆48的内端均固定连接至限位杆49,限位杆49的中部与连杆47的外端转动连接;
支撑板41的两侧分别等间距固定连接有L型杆42,L型杆42顶端固定连接有矩形套43,限位杆49滑动贯穿矩形套43;
具体实施时,液压杆45伸长以通过V字形的连杆47推动两组风机盒向外运动,使风机盒运动至散热片组7正下方。
上述技术方案中,由于设计了可伸缩运动的风机盒,使其在不使用时可直接收入至油浸式变压器本体1下方,而在需要风冷散热时,两组风机盒同步伸出至散热片组7的下方,如此,即可由下向上吹风,实现快速散热,同时可去除散热片上的灰尘;矩形套能够对限位杆的运动进行导向。另外,还需要说明的是,风机盒在下方虽然可以进行散热,但由于散热片组7之间为敞口,气流容易向四周散开,冷却风的实际作用量不足,气流无法强有力地传递至散热片组顶端,因此,本发明提出设置散热片组7:
结合图10-图11所示,在本发明的一实施例中,提出的散热片组7包括主散热片71,油浸式变压器本体1外表面的两侧等间距固定连接有主散热片71,主散热片71外端安装有副散热片73,副散热片73内部且位于主散热片71的一侧设置有连接槽74,连接槽74内腔安装有导热部件75,导热部件75用以将主散热片71的热量传导至副散热片73。
另外,副散热片73的宽度与相邻主散热片71的间距相同,副散热片73通过转动杆72连接主散热片71,每个转动杆72的底端固定连接有翻转齿轮77,各个翻转齿轮77均啮合连接移动齿条710,移动齿条710的两端固定有弹性约束组件的活动端,弹性约束组件的固定端设于油浸式变压器本体1底面;移动齿条710的底面设有第二斜块711;风机架410的侧面固定连接有第一斜块412,第一斜块412与第二斜块711相互滑动接触;
基于上述技术构思,通过主散热片、副散热片和导热部件的相互配合,在常温状态下加快了散热速度,同时由于导热部件采用铜制品,可以加快主散热片上的热量传递给副散热片;当在风冷的状态下,副散热片旋转并且与另一个主散热片相互接触后,通过两组主散热片、副散热片和油浸式变压器本体表面的相互配合,形成一个空腔,随着冷风的进入,热量也将从上部排走,从而防止冷风无法被排到上部,导致油浸式变压器本体上部的散热受到影响。
基于上述技术构思,当风机盒向外运动时,第二斜块711推动第一斜块412,使移动齿条710平移并带动各个翻转齿轮77转动,副散热片73翻转90°与相邻的主散热片71垂直贴合,以形成由相邻两组主散热片71、副散热片73、油浸式变压器本体1围成封闭的导风通道;伸出的风机盒相对置于各个风机盒导风通道的下方,排出的风只可通过导风通道向上流出,以避免气流损失。
将散热片设计为主散热片、副散热片两个部分,并且副散热片可转动,副散热片的设计能够同时实现如下功能,1)在收起时,能够延长主散热片的长度,通过导热部件能够正常散热,提高散热效果;2)副散热片可以向侧部转动90°,从而形成导风通道,使得气流只可沿着导风通道向上流动,不会向四周流动,气流能够运动至散热片的顶端。风机盒向外运动的同时能够驱动副散热片转动,无需再单独配置转动动力。
在本发明的一实施例中,提出的导热部件75包括铜丝带751,铜丝带751的两端分别固定连接有第一铜接头752和第二铜接头753,第一铜接头752与主散热片71一侧固定连接,第二铜接头753一侧与摆连接槽74内壁固定连接,铜丝带751整体呈S形折叠收纳在连接槽74内。这是因为采用铜丝带既可保证高效导热,又不会影响副散热片的转动。
在本发明的一实施例中,提出的弹性约束组件包括连接片76、阻尼杆78、移动片79,连接片76固设于油浸式变压器本体1底面,连接片76一侧固定连接有阻尼杆78,阻尼杆78的一端连接有移动片79,移动片79的顶面固定连接有移动齿条710。弹性约束组件的设计,能够保证风机盒收起时,各个副散热片也可复位。
结合图9所示,在本发明的一实施例中,提出的喷淋组件8包括潜水泵81和支撑杆82,基坑2的顶面且位于油浸式变压器本体1的两侧分别固定连接有支撑杆82,支撑杆82上部的一侧固定连接有储水盒83,储水盒83一侧等间距固定连接有喷头84,基坑2内腔底面固定连接有潜水泵81,潜水泵81的输出端通过送水管85与储水盒83底面固定连接。需要说明的是,喷淋组件8还包括连接柱86和挡水板87,储水盒83的顶面等间距固定连接有连接柱86,连接柱86顶面固定连接有挡水板87。
基于上述技术构思,通过喷淋组件8中的潜水泵81置于冷却仓的蓄水槽内,可将基坑2内腔底部的水抽入到储水盒83内,然后再通过储水盒83将水均匀的分布到每个喷头84上,再通过喷头84将水均匀的喷在油浸式变压器本体1表面的上部,使得水能够顺着油浸式变压器本体1的表面向下流淌,最后使得水能够回流到基坑2内,方便后期的再次使用,同时,通过水实现了对油浸式变压器本体1的表面、主散热片71和内部油液进行降温;
通过挡水板87达到在喷水的同时,防止水向上喷,从而避免水喷到端子,引发漏电情况。
结合图12所示,作为本发明的一实施例,提出一种变压器的温控散热系统,包括
外设于油浸式变压器本体的控制器;固设于油浸式变压器本体内的温度传感器;位于储油箱出口处与储油箱出口处固定连接的电磁阀;控制器的信号接收端与温度传感器电性连接,控制器的电源输出端与进油阀门、出油阀门、电磁阀、循环泵、风冷组件和潜水泵电性连接,进油阀门、出油阀门均为另一电磁阀。
本发明的工作原理及变压器的散热状态:
状态S1、基于控制器,检测到“油液温度≤第一温度限值”,此时油浸式变压器本体1内的油液仅通过散热片组7散热,具体过程为:
首先,油浸式变压器本体1工作,当随着油浸式变压器本体1在工作时,内部的油温将渐渐升高,当随着油温的升高时,油温的温度将传递到主散热片71上,这时,主散热片71将开始对油浸式变压器本体1内部的油温进行降温,当随着热量进入到主散热片71时,这时,主散热片71上的热量将通过导热部件75传动到副散热片73上,这时,即可通过副散热片73增加了整体的散热面积,加快了其散热速度;由于导热部件75整体采用铜进行导热,其导热效果好,同时,由于采用铜丝带751,一方面,铜丝带751可以多次折弯,还不易断开,另一方面,方便折叠收纳,在副散热片73进行转动时,确保铜丝带751的长度足够。
状态S2、基于控制器,检测到“第一温度限值<油液温度<第二温度限值”,此时风冷组件4工作,油浸式变压器本体1内的油液通过散热片组7、风冷组件4散热,具体过程为:
首先,控制器启动液压杆45,当随着液压杆45进行工作时,将带动U型架46向前进行移动,当随着U型架46进行移动时,将带动连杆47进行转动,当随着连杆47进行转动时,将带动推动杆48向两侧进行移动,当随着推动杆48向两侧移动时,将带动限位杆49在矩形套43内滑动,同时限位杆49将带动风机架410向两侧进行移动,当随着风机架410进行移动时,这时风机架410将带动散热风机411从油浸式变压器本体1底面的两侧向外进行移动,当随着风机架410进行移动时,也将带动第一斜块412进行移动,当随着第一斜块412进行移动时,将开始挤压第二斜块711,当随着第二斜块711进行移动时,将带动移动齿条710进行移动,当随着移动齿条710进行移动时,将挤压阻尼杆78,当随着移动齿条710进行移动时,将带动翻转齿轮77进行转动,当随着翻转齿轮77进行转动时,将带动转动杆72和副散热片73进行转动,当随着副散热片73转动90度时,这时的副散热片73的一端与另一个主散热片71接触,即可后,使得两组主散热片71、副散热片73和油浸式变压器本体1的表面组合成矩形空腔,当随着副散热片73转动90时,风机架410刚好带动散热风机411位于主散热片71的下部,这时,停止液压杆45工作,并且启动散热风机411,当随着散热风机411进行工作时,所吹来的风将进入到矩形空腔内,开始对主散热片71、油浸式变压器本体1表面和副散热片73进行风冷降温,同时也将防止散热风机411吹出来的风向四周扩散,使得风无法到底油浸式变压器本体1表面的上部,无法实现对油浸式变压器本体1表面进行全面的风冷降温。
状态S3、基于控制器,检测到“第二温度限值<油液温度<第三温度限值”,此时喷淋组件8工作,油浸式变压器本体1内的油液通过散热片组7、喷淋组件8散热,具体过程为:
首先,控制器启动液压杆45,当液压杆45工作时,将通过U型架46带动推动杆48、风机架410进行收缩,当随着风机架410收缩时,将带动散热风机411收纳在油浸式变压器本体1的底部,当随着风机架410的收缩,将使得第一斜块412不在第二斜块711进行抵挡,这时,阻尼杆78将带移动齿条710进行复位,当随着移动齿条710进行复位时,将通过翻转齿轮77带动副散热片73进行复位,复位后;
这时,控制器先启动潜水泵81,当潜水泵81进行工作时,即可将基坑2底部的水抽入到储水盒83内,然后再通过储水盒83将水均匀的分布到每个喷头84上,然后再通过喷头84将水均匀的喷在油浸式变压器本体1表面的上部,使得水能够顺着油浸式变压器本体1的表面向下流淌,最后使得水能够回流到基坑2内,方便后期的再次使用,同时,通过水实现了对油浸式变压器本体1的表面、主散热片71和内部油液进行降温,由于,储水盒83的顶面固定连接有挡水板87,挡水板87即可将喷出的水进行阻挡,防止喷出的水,喷到油浸式变压器本体1的端子位置,造成漏电的情况。
状态S4、基于控制器,检测到“油液温度>第四温度限值”,此时地冷组件6工作,油浸式变压器本体1内的油液通过散热片组7、地冷组件6散热,具体过程为:
当启动潜水泵81进行喷水时,油浸式变压器本体1内部的温度还在上升时,这时,在喷水的情况下,打开出油阀门62的同时,也将打开下油管11内的电磁阀,这样即可使得油浸式变压器本体1内部的高温油液通过出油阀门62进入到出油管63,最后,在通过循环泵64的作用下,进入到油冷管65内,由于油冷管65浸泡在基坑2底部的水里,这样即可实现了对油浸式变压器本体1排出的油液进行降温,而降温后的油液将通过回油管66和进油阀门61再次回到油浸式变压器本体1的内,实现了快速地对油浸式变压器本体1内部的油液进行降温,当随着出油阀门62的打开,油浸式变压器本体1内部的油液将减少,这时储油箱10内的油刚好添补油浸式变压器本体1内缺少的油液,以保证油浸式变压器本体1能够正常运行。
基于上述技术构思,油液温度可由安装于油浸式变压器本体1上的温传感器获取;第一温度限值、第二温度限值、第三温度限值以及第四温度限值的温升限值依次递增,其范围在具体实施时由用户依据油浸式变压器的绝缘等级以及当季温度波动进行规定设计,如:若变压器绝缘等级是A级时,第四温度限值最大绕组温度限值为105℃。
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。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:包括油浸式变压器本体;油浸式变压器本体面的上部固定连接有相互连通的储油箱;所述油浸式变压器本体安装在基坑的上部,所述基坑的内部设有多组支撑油浸式变压器本体的立柱,基坑的内部中部设有分隔组件,分隔组件的上方填充有鹅卵石,分隔组件的下方为冷却仓;
油浸式变压器本体的外侧面布设有性阵列分布的散热片组;油浸式变压器本体的外侧间隔布设有喷淋组件,喷淋组件与散热片组相对分布;油浸式变压器本体的底部滑动安装有风冷组件;
还包括与油浸式变压器本体内部油液相连通的地冷组件,所述地冷组件包括进油阀门、油冷管、出油阀门和循环泵,所述油浸式变压器本体外表面的两侧分别固定连接有进油阀门和出油阀门,所述进油阀门和出油阀门通过油冷管连通形成油液回路,所述循环泵一端连接出油阀门,另一端连接油冷管,所述油冷管呈S形设置在分隔组件底面且浸入于冷却仓内;
所述风冷组件包括支撑板和L型杆,所述支撑板的固定在四组立柱之间的区域,所述支撑板顶面的一端固定连接有凸块,所述凸块一侧固定连接有液压杆,所述液压杆的输出端固定连接U型架,所述U型架内腔的通过销轴转动连接有两组连杆,两组连杆呈V字形布设,每个连杆的外端均转动连接至风机盒,风机盒滑动安装于支撑板的顶部;
风机盒包括风机架,风机架内部等间距安装有多组散热风机,风机架顶面与油浸式变压器本体底面之间设置有活动间隙,风机架的底面固设有多组推动杆,多组推动杆的内端均固定连接至限位杆,限位杆的中部与连杆的外端转动连接;
所述支撑板的两侧分别等间距固定连接有L型杆,所述L型杆顶端固定连接有矩形套,限位杆滑动贯穿矩形套;
液压杆伸长以通过V字形的连杆推动两组风机盒向外运动,使风机盒运动至散热片组正下方。
2.根据权利要求1所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述散热片组包括主散热片、副散热片、连接槽以及导热部件,所述油浸式变压器本体外表面的两侧等间距固定连接有主散热片,所述主散热片外端安装有副散热片,所述副散热片内部且位于主散热片的一侧设置有连接槽,所述连接槽内腔安装有导热部件,导热部件用以将主散热片的热量传导至副散热片。
3.根据权利要求2所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述副散热片的宽度与相邻主散热片的间距相同,副散热片通过转动杆连接主散热片,每个转动杆的底端固定连接有翻转齿轮,各个翻转齿轮均啮合连接移动齿条,移动齿条的两端固定有弹性约束组件的活动端,弹性约束组件的固定端设于油浸式变压器本体底面;移动齿条的底面设有第二斜块;风机架的侧面固定连接有第一斜块,第一斜块与第二斜块相互滑动接触;
风机盒向外运动时,第二斜块推动第一斜块,使移动齿条平移并带动各个翻转齿轮转动,副散热片翻转90°与相邻的主散热片垂直贴合,以形成由相邻两组主散热片、副散热片、油浸式变压器本体围成封闭的导风通道;伸出的风机盒相对置于各个风机盒导风通道的下方,排出的风只可通过导风通道向上流出,以避免气流损失。
4.根据权利要求3所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述导热部件包括铜丝带,所述铜丝带的两端分别固定连接有第一铜接头和第二铜接头,所述第一铜接头与主散热片一侧固定连接,所述第二铜接头一侧与摆连接槽内壁固定连接,所述铜丝带整体呈S形折叠收纳在连接槽内。
5.根据权利要求3所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述弹性约束组件包括连接片、阻尼杆以及移动片,连接片固设于油浸式变压器本体底面,且在其一侧固定连接有阻尼杆,阻尼杆的一端连接有移动片,移动片的顶面固定连接有移动齿条。
6.根据权利要求1所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述分隔组件包括第一支撑框、第二支撑框和鹅卵石,所述基坑内腔壁的下部分别固定连接有第一支撑框和第二支撑框,所述第二支撑框内腔的宽度大于第一支撑框宽度,且第二支撑框位于第一支撑框的上部,所述第一支撑框上端面放置有第一滤板,所述第二支撑框的上端面放置有第二滤板,所述第一滤板和第二滤板套设在立柱的表面,所述基坑的内腔且位于第二滤板的上部铺设有鹅卵石。
7.根据权利要求1所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述喷淋组件包括潜水泵、支撑杆、储水盒、喷头以及送水管,所述基坑的顶面且位于油浸式变压器本体的两侧分别固定连接有支撑杆,所述支撑杆上部的一侧固定连接有储水盒,所述储水盒一侧等间距固定连接有喷头,所述基坑内腔底面固定连接有潜水泵,所述潜水泵的输出端通过送水管与储水盒底面固定连接。
8.根据权利要求7所述的具有高效油液散热结构的变压器,其特征在于:所述喷淋组件还包括连接柱和挡水板,所述储水盒的顶面等间距固定连接有连接柱,所述连接柱顶面固定连接有挡水板。
9.一种变压器温控散热系统,基于权利要求1-8任一项所述的变压器,其特征在于:包括
外设于油浸式变压器本体的控制器;固设于油浸式变压器本体内的温度传感器;位于储油箱出口处与储油箱出口处固定连接的电磁阀;
所述控制器的信号接收端与温度传感器电性连接,所述控制器的电源输出端与进油阀门、出油阀门、电磁阀、循环泵、风冷组件和潜水泵电性连接,
当控制器检测到“油液温度≤第一温度限值”时,控制器不动作,油浸式变压器本体内的油液仅通过散热片组散热;
当控制器检测到“第一温度限值<油液温度<第二温度限值”时,控制器控制风冷组件运行进行风力降温,油浸式变压器本体内的油液通过散热片组和风冷组件散热;
当控制器检测到“第二温度限值<油液温度<第三温度限值”时,控制器控制潜水泵运行进行喷淋降温,油浸式变压器本体内的油液通过散热片组和喷淋组件散热;
当控制器检测到“油液温度>第四温度限值”时,控制器控制循环泵运行进行冷却降温,油浸式变压器本体内的油液通过散热片组和地冷组件散热。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117423532B (zh) * 2023-11-29 2024-04-05 宜兴市兴益特种变压器有限公司 一种具备高效散热功能的变压器
CN117805689B (zh) * 2024-02-27 2024-06-21 山东泰莱电气股份有限公司 一种变压器内部故障模拟实验装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010219185A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Tokyo Electric Power Co Inc:The 変圧器の冷却方法
CN107103978A (zh) * 2017-05-16 2017-08-29 天晟电气股份有限公司 一种具有分级冷却装置的地埋油浸式变压器
CN107123510A (zh) * 2017-05-16 2017-09-01 天晟电气股份有限公司 一种油浸式变压器储油循环冷却系统
CN206649969U (zh) * 2017-03-10 2017-11-17 平顶山市华安电气有限公司 一种节能散热的地埋油浸式变压器
CN209149916U (zh) * 2018-12-18 2019-07-23 江西广能电气设备有限公司 一种散热性强的地埋式油浸式变压器
CN212587318U (zh) * 2020-06-05 2021-02-23 扬州市苏源电器有限公司 高效散热的油浸式变压器设备
CN217822312U (zh) * 2022-07-22 2022-11-15 中气电力装备有限公司 一种高能效节能型油浸式变压器
CN115547625A (zh) * 2022-08-01 2022-12-30 李兆丰 一种基于工厂冷却水系统的变压器集成冷却系统
CN116564664A (zh) * 2023-05-26 2023-08-08 江苏旭翔变压器有限公司 一种基于壳体内循环双重冷却防护装置的油浸式变压器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010219185A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Tokyo Electric Power Co Inc:The 変圧器の冷却方法
CN206649969U (zh) * 2017-03-10 2017-11-17 平顶山市华安电气有限公司 一种节能散热的地埋油浸式变压器
CN107103978A (zh) * 2017-05-16 2017-08-29 天晟电气股份有限公司 一种具有分级冷却装置的地埋油浸式变压器
CN107123510A (zh) * 2017-05-16 2017-09-01 天晟电气股份有限公司 一种油浸式变压器储油循环冷却系统
CN209149916U (zh) * 2018-12-18 2019-07-23 江西广能电气设备有限公司 一种散热性强的地埋式油浸式变压器
CN212587318U (zh) * 2020-06-05 2021-02-23 扬州市苏源电器有限公司 高效散热的油浸式变压器设备
CN217822312U (zh) * 2022-07-22 2022-11-15 中气电力装备有限公司 一种高能效节能型油浸式变压器
CN115547625A (zh) * 2022-08-01 2022-12-30 李兆丰 一种基于工厂冷却水系统的变压器集成冷却系统
CN116564664A (zh) * 2023-05-26 2023-08-08 江苏旭翔变压器有限公司 一种基于壳体内循环双重冷却防护装置的油浸式变压器

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