CN205564473U - 一种环保节能变压器降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保节能变压器降温系统，包括微控制器、伺服泵、抽水泵、换热装置、抽水井、回水井、进油管和回油管以及进水管和回水管，所述换热装置内设置有油箱和水箱，在油箱和水箱之间均匀布置有若干相通的热管，在水箱内安装有散热管，所述水箱一端连接进水管，另一端连接回水管，所述的进油管一端连接变压器油箱出口，另一端分两路：一路连通热管进口，另一路经伺服泵连通水箱中散热管进口，所述的回油管一端经分支管路分别连接散热管出口及热管出口，回油管另一端连接变压器油箱回油口，在进油管及回油管上分别安装有油控阀及温度传感器。本新型通过变压器工作时内外温差所造成的浮升力和伺服泵的作用来达到降温的目的，有效的避免了油箱温度过高对变压器造成损坏的情况。

Description

一种环保节能变压器降温系统

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种环保节能变压器降温系统。

背景技术

变压器在运行中要产生铜损和铁损，这两部分损耗最后全部转变为热能，使变压器的铁芯和绕组发热，变压器的温度升高；另外绕组还通过电流而发热，若变压器的各部分温度长时间超过其允许范围时，则变压器的绝缘容易损坏，很容易被高电压击穿而造成故障或事故。因此，为了保证变压器散热良好，必须采取一定的冷却方式将变压器产生的热量带走。

变压器主要有铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。目前所用变压器大部分为油浸式变压器，油浸式变压器采用的冷却方式有油浸自冷、油浸风冷等，油浸自冷在夏天高温负荷时存在冷却速度慢，冷却效率不高的缺点。油浸风冷冷却效果相对较好，它是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁和散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却，但是根据实地测量，当环境温度≥32℃时，风冷的降温方式存在无法有效进行降温的问题，导致变压器导热油温度迅速升高，很难维持变压器高效安全运转。

如不考虑水分、氧气等对绝缘老化的影响，按蒙辛格规则推出的热老化6度法则可表述为：“在80~140摄氏度的温度范围内，油纸绝缘的老化率随温度变化的系数取为常数，也就是温度每增加6K，老化率增加1倍。”所以温度对变压器的寿命有着重要的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种环保节能变压器降温系统，通过变压器油温升高造成的内外温差所产生的浮升力和伺服泵的作用来推动变压器油进行循环，以此达到节能降温的目的。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种环保节能变压器降温系统，包括微控制器、伺服泵、抽水泵、换热装置、抽水井、回水井、进油管和回油管以及进水管和回水管，所述换热装置内设置有油箱和水箱，在油箱和水箱之间均匀布置有若干相通的热管，在水箱内安装有散热管，所述水箱一端连接进水管，另一端连接回水管，所述进水管与抽水井连通，所述回水管与回水井连通，并在循环水路上安装有抽水泵；所述的进油管一端连接变压器油箱出口，另一端分两路：一路连通热管进口，另一路经伺服泵连通水箱中散热管进口，所述的回油管一端经分支管路分别连接散热管出口及热管出口，回油管另一端连接变压器油箱回油口，在进油管及回油管上分别安装有油控阀及温度传感器，并在进油管上安装有伺服泵，在回油管上部安装有单向控制阀，所述的微控制器信号输入端与温度传感器信号连接，所述的微控制器控制输出端分别与抽水泵、伺服泵以及油控阀电气连接。

基于上述技术方案，所述的散热管在水箱安装进水管的一端设置出口，出口连接回油管，散热管在水箱安装回水管的一端设置进口，进口连接进油管。

基于上述技术方案，所述的水箱中的散热管为铜制螺旋散热管，采用铜制螺旋散热管能够增强变压器油的散热效果。

基于上述技术方案，在所述进水管上安装有沉淀过滤器，以便对冷却水进行过滤，达到最佳的散热效果。

基于上述技术方案，在油箱的底部安装有泄油阀，在水箱的底端安装有泄水阀。

基于上述技术方案，所述热管垂直于水平面放置，且热管在油箱和水箱中面积均分。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的环保节能变压器降温系统，通过变压器工作时内外温差所造成的浮升力和伺服泵的作用来达到降温的目的，实现在最大节能的情况下，更好的为变压器进行降温，为变压器提供适宜的工作温度，有效的避免了油箱温度过高对变压器造成损坏的情况。

附图说明

图1为变压器降温系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种环保节能变压器的控制原理框图。

其中，1-抽水泵，2-抽水井；3-沉淀过滤器，4-油箱，5-热管；6-水箱，7-伺服泵，8-换热装置，9-回水井，10、11、温度传感器；12-微控制器，13-散热管，14-变压器油箱；F1、F3、F4-油控阀，F2-单向阀，F5-泄油阀、泄水阀；Y1-进油管，Y2-回油管，S1-进水管，S2-回水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明，以便更好的理解本新型技术方案。

实施例1：一种环保节能变压器降温系统，参见图1及图2，包括微控制器12、伺服泵7、抽水泵1、换热装置8、抽水井2、回水井9、进油管Y1和回油管Y2以及进水管S1和回水管S2，所述换热装置内设置有油箱4和水箱6，在油箱的底部安装有泄油阀F5，在水箱的底端安装有泄水阀F5。在油箱4和水箱6之间均匀布置有若干相通的热管5，热管数量可以根据需要设计，例如：6根、8根等。所述热管垂直于水平面放置，且热管在油箱和水箱中面积均分。在水箱6内安装有散热管13，散热管为铜制螺旋散热管，采用铜制螺旋散热管能够增强变压器油的散热效果。

所述水箱一端连接进水管S1，另一端连接回水管S2，进水管与抽水井连通，所述回水管与回水井连通，在抽水井内安装有抽水泵1，在进水管上安装有沉淀过滤器3，以便对冷却水进行过滤，达到最佳的散热效果；进油管Y1一端连接变压器油箱14出口，另一端分两路：一路连通热管5进口，另一路经伺服泵7连通水箱中散热管13进口，所述的回油管Y2一端经分支管路分别连接散热管13出口及热管5出口，回油管Y2另一端连接变压器油箱14回油口，在进油管总管路上安装有温度传感器11及油控阀F1，在进油管的散热管进口分支管路上安装有油控阀F3及伺服泵7，在回油管的散热管出口分支管路上安装有油控阀F4，在回油管总管路上安装有温度传感器10，在回油管上部安装单向控制阀F2。变压器进油管和回油管上安装油控阀，以便用来控制变压器油流动速度的大小，更好的控制散热温度，在回油管的上部安装单向控制阀，以防止变压器油倒流，增加散热效果。另外，需要说明的是：如图1所示，本实施例在设计时使散热管在水箱安装进水管的一端设置出口，即出口连接回油管Y2，散热管在水箱安装回水管的一端设置进口，即进口连接进油管Y1。这种设计形式使换热装置8中通过螺旋散热管的变压器油的流动方向与冷却水的流动方向相反，能够增加变压器油与冷却水的换热量，以确保变压器油的降温效果。

如图2所示，微控制器12信号输入端分别与温度传感器10、11信号连接，微控制器12控制输出端分别与抽水泵1、伺服泵7以及油控阀F3、F4电气连接。通过温度传感器能够实时采集进、回油管的温度值，并将采集到的数据传递给微控制器，微控制器对采集到的温度进行处理分析，以控制抽水泵、伺服泵和油控阀的开关，从而实现对变压器油降温的自动控制，有效节约能源。

本实施例工作情况如下：

1.当温度T₁₁≤50℃时

当温度传感器11检测到温度T₁₁≤50℃时，所述微控制器12控制抽水泵1停止并打开伺服泵7和油控阀F3、F4。此时变压器油的温度与环境温度相差不大，内外温差所产生的浮升力不足以使变压器油自然循环，在伺服泵7的作用下，变压器油从油路管道Y1流入铜制螺旋散热管，与空气自然冷却换热后，经油路管道Y2流进变压器内部，达到为变压器散热的目的。

2.当温度50℃＜T₁₁≤85℃，T₁₀≤85℃时

当温度传感器11检测到温度50＜T₁₁≤85℃且温度传感器10检测到温度T₁₀≤85℃时，所述微控制器12控制伺服泵7和油控阀F3、F4关闭并打开抽水泵1，变压器油通过油路管道Y1进入油箱4，在热管5间绕流与水箱6里的冷却水换热后，在温差产生的浮升力作用下经油路管道Y2流入变压器油箱内，以此来为变压器降温。

3.当T₁₁＞85℃，T₁₀＞85℃时

当温度传感器11检测到温度T₁₁＞85℃且温度传感器10检测到温度T₁₀＞85℃时，此时温度过高，仅靠自然循环不足以显著降低变压器的工作温度，所述微控制器12控制抽水泵1、伺服泵7和油控阀F3、F4都打开，变压器油一路继续进入油箱4内通过热管5与冷却水换热，另一路通过水箱6里的铜制螺旋散热管，与冷却水直接换热后，在伺服泵7的作用下，通过油路管道Y2流入变压器内。当温度传感器10检测到温度小于85℃后，微控制器12控制伺服泵7和油控阀F3、F4关闭，变压器油继续在浮升力作用下自然降温，以此达到节能降温的目的。

最后需要说明的是：上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式,并非对本实用新型保护范围的限定，凡与本实用新型设计精神相同或仅作等效替换的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保节能变压器降温系统，包括微控制器、伺服泵、抽水泵、换热装置、抽水井、回水井、进油管和回油管以及进水管和回水管，其特征是：所述换热装置内设置有油箱和水箱，在油箱和水箱之间均匀布置有若干相通的热管，在水箱内安装有散热管，所述水箱一端连接进水管，另一端连接回水管，所述进水管与抽水井连通，所述回水管与回水井连通，并在循环水路上安装有抽水泵；所述的进油管一端连接变压器油箱出口，另一端分两路：一路连通热管进口，另一路经伺服泵连通水箱中散热管进口，所述的回油管一端经分支管路分别连接散热管出口及热管出口，回油管另一端连接变压器油箱回油口，在进油管及回油管上分别安装有油控阀及温度传感器，并在进油管上安装有伺服泵，在回油管上部安装有单向控制阀，所述的微控制器信号输入端与温度传感器信号连接，所述的微控制器控制输出端分别与抽水泵、伺服泵以及油控阀电气连接。

2.根据权利要求1所述的环保节能变压器降温系统，其特征是：所述的散热管在水箱安装进水管的一端设置出口，出口连接回油管，散热管在水箱安装回水管的一端设置进口，进口连接进油管。

3.根据权利要求2所述的环保节能变压器降温系统，其特征是：所述的水箱中的散热管为铜制螺旋散热管。

4.根据权利要求1所述的环保节能变压器降温系统，其特征是：在所述进水管上安装有沉淀过滤器。

5.根据权利要求1所述的环保节能变压器降温系统，其特征是：在油箱的底部安装有泄油阀，在水箱的底端安装有泄水阀。

6.根据权利要求1所述的环保节能变压器降温系统，其特征是：所述热管垂直于水平面放置，且热管在油箱和水箱中面积均分。