CN211045215U - 一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，包括塔筒，塔筒内设有密闭式金属壳体，密闭式金属壳体内设有绝缘遮风板，密闭式金属壳体上端设有排气风道，排气风道内设有轴流风机，密闭式金属壳体下端设有进气风道，密闭式金属壳体上设有温度传感器，塔筒内部一侧设有控制器，控制器上设有通讯模块，塔筒的下方设有散热筒，密闭式金属壳体与散热筒通过进气风道和排气风道进行管路连接，散热筒外设有拉套架，散热筒通过拉套架与塔筒栓接连接。本实用新型采用散热筒与密闭式金属壳体连通对干式变压器进行密闭式的有效降温，耐用性好，且结构简单，成本低廉，对海面的腐蚀性气体的安全防护的性能极佳。

Description

一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置

技术领域

本实用新型属于冷却装置技术领域，特别涉及一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置。

背景技术

目前，海上风力发电用变压器从环保角度考虑，以树脂浇注干式变压器为主。因为风力发电机组用于发送电的主要设备、并且是海上风电机组较陆地上的的容量较大，一般都在3MW-6MW为主，相应的配套使用的变压器的容量也随之增大。变压器在工作中自身损耗所带来的热量也较大，变压器室需要保持通风良好，以散发掉其自身损耗带来的热量。变压器一般放在塔筒或海上平台上，海水、超强湿度及盐份容易对变压器侵蚀，如果设备温度较高对使用寿命也有极大的影响。现有的海上风力发电机所使用的干式变压器，由于海上的环境使其冷却系统的使用寿命会有极大的影响，冷却系统的耐用性较差，维护的次数较频繁，且投入及运营的成本费用较高，安全防护性能较差。

实用新型内容

本发明提供一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，以解决上述提出的干式变压器冷却维护频次高、耐用性差、及安全防护性差的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其结构特点在于，包括塔筒，塔筒内设有密闭式金属壳体，密闭式金属壳体内设有绝缘遮风板，密闭式金属壳体上端设有排气风道，排气风道内设有轴流风机，密闭式金属壳体下端设有进气风道，密闭式金属壳体上设有温度传感器，塔筒内部一侧设有控制器，控制器上设有通讯模块，塔筒的下方设有散热筒，密闭式金属壳体与散热筒通过进气风道和排气风道进行管路连接，散热筒外设有拉套架，散热筒通过拉套架与塔筒栓接连接。

进一步的，所述密闭式金属壳体表面进行喷塑处理，密闭式金属壳体为栓接密封连接的组装结构。

进一步的，所述密闭式金属壳体内设有干式变压器，干式变压器包括绕组、铁心和夹件，绕组和铁心通过夹件进行栓接，干式变压器的绕组下端与密闭式金属壳体之间栓接绝缘遮风板，绝缘遮风板使气流从干式变压器的发热的绕组和铁心表面经过。

进一步的，所述进气风道与排气风道在露出塔筒的部位外均设有防护波纹管。

进一步的，所述散热筒与排气风道和进气风道均采用不锈钢材料制成，散热筒内设有吸热片，散热筒外设有散热片。

进一步的，所述控制器分别与轴流风机、温度传感器和通讯模块进行电性连接，控制器内设有储存模块。

进一步的，所述控制器接收温度传感器的温度信号并由储存模块保存，控制器通过温度数值来联动控制轴流风机并将其运行的时间及数据信息由储存模块储存，控制器再通过通讯模块将储存的数据信息发送出。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用散热筒与密闭式金属壳体连通对干式变压器进行降温，散热筒通过吸热片可以快速吸收排气风道吹入的高温气体的温度，然后通过散热片将温度传递至海水中，进气风道通过散热筒内的低温气流吹至干式变压器使其进行降温，绝缘遮风板可以将低温气流直接吹至工作发热的绕组和铁心上，使干式变压器可以在合理的运行温度内安全的运行。本装置是将树脂浇注的干式变压器安装到密闭式金属壳体内，使用循环的风道将密闭式金属壳体与海水里的散热筒采用管路连接在一起，有效的把潮湿和腐蚀性的海面空气与干式变压器隔绝，并且将干式变压器损耗散发的热量及时的排出。本装置结构简单、维护方便、成本低廉，冷却的使用寿命长久，耐用性好，对海面的腐蚀性气体的安全防护的性能极佳，通讯模块可以将运行的信息数据发送出可以使运行方面得到保障。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的散热筒的局部放大的结构示意图；

图3是本实用新型的散热筒的左剖结构示意图；

图中：1塔筒，2密闭式金属壳体，21绝缘遮风板，22干式变压器，221绕组，222铁心，223夹件，3排气风道，31轴流风机，4进气风道，41防护波纹管，5温度传感器，6控制器，61储存模块，7通讯模块，8散热筒，81拉套架，82吸热片，83散热片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型选定的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

作为示例，如图1、图2和图3所示，一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其结构特点在于，包括塔筒1，塔筒1内可以设有密闭式金属壳体2，密闭式金属壳体2可以采用表面喷塑处理的不锈钢箱体，耐腐蚀性较强，密闭式金属壳体2可以为组装的箱体结构，箱体的框架与白钢面板缝隙处压有密封条并栓接连接，方便运输和拆卸；密闭式金属壳体2也可以焊接密封的整体箱体结构。密闭式金属壳体2内可以设有绝缘遮风板21，绝缘遮风板21与密闭式金属壳体2栓接连接密闭式金属壳体2内可以装有树脂浇注的干式变压器22，干式变压器22还可以包括绕组221、铁心222和夹件223，绕组221使用H级环氧树脂、H级漆包电磁线及H级绝缘材料制造，使其整体绝缘耐热等级达到H级；铁心222使用的硅钢片表面刷漆处理，确保没有裸露部分；夹件223等金属结构件进行表面喷塑处理，耐腐蚀性强；绕组221和铁心222可以通过夹件223进行栓接，干式变压器22的绕组221下端可以与密闭式金属壳体2之间栓接有绝缘遮风板21，绝缘遮风板21可以使冷风尽可能在从干式变压器22的发热的绕组221和铁心222表面经过，有效的将热量带到排气风道3。密闭式金属壳体2上端可以设有排气风道3，排气风道3内可以设有轴流风机31，轴流风机31可以采用变频器控制的美德克斯牌的2CQ型号中压轴流式风机，密闭式金属壳体2下端可以设有进气风道4，进气风道4内也可以设置备用的第二个轴流风机31，防止其中一个轴流风机31出现故障，另一个轴流风机31可以进行启动，保证降温的正常安全的进行，也为维护人员留下充裕的时间；进气风道4和排气风道3均可以与密闭式金属壳体2采用法兰式的栓接连接；进气风道4与排气风道3在露出塔筒1的部位外均可以设有防护波纹管41，进气风道4和排气风道3穿过塔筒1时，采用波纹管41对其外部防护，有效的缓解风对风道的冲击力及海水对管道的冲击。塔筒1的外部下方可以设有散热筒8，波纹管41的下末端可以与散热筒8进行法兰压紧式的管路连接；散热筒8与密闭式金属壳体2可以通过进气风道4和排气风道3进行管路式连接形成通路的循环式风道；散热筒8外可以设有拉套架81，拉套架81可以为白钢制成的栓接夹扣类环状，拉套架81与塔筒1之间可以采用钢绳或白钢工字钢的形式进行绑挂连接或栓接连接，散热筒8可以通过拉套架81与塔筒1之间进行连接；散热筒8与排气风道3和进气风道4均可以采用不锈钢材料制成，使其在盐雾、霉菌等腐蚀情况下不受锈蚀；散热筒8可以为圆桶型状或方筒形状及弧形的筒状，作为示例，如附图2和3所示，散热筒8为圆筒状，散热筒8内可以设有吸热片82，吸热片82可以采用耐腐蚀铝经阳极化处理制成，吸热片82可以为流线形状的片状并且倾斜的交错设置在散热筒8内焊接连接，散热筒8外可以设有散热片83，散热片83与散热筒8的材料相同并一体制成或焊接连接制成。密闭式金属壳体2上可以设有温度传感器5，塔筒1内部一侧还可以设有控制器6，控制器6上可以设有通讯模块7，控制器6可以分别与两个轴流风机31、温度传感器5和通讯模块7进行电性连接，控制器6内可以设有储存模块7，控制器6可以通过温度传感器5来接收密闭式金属壳体2内的温度数据并由储存模块61进行储存，控制器6可以通过设定温度数值来联动控制排气风道3内的轴流风机31并将其运行的时间及数据信息由储存模块61储存，控制器6再通过通讯模块7将储存的数据信息发送出。当控制器6控制排气风道3内的轴流风机31启动转数为最高时，温度传感器5接收的密闭式金属壳体2内的温度数值仍高于上限设定的温度值时，进气风道4内的备用的第二个轴流风机31开始启动进行降温作业，控制器6同时通过通讯模块7将数据信息通过物联网或互联网发送自操作人员的手机或控制主机PC端，通知维护人员进行维护。

在本实用新型的具体实施例中，干式变压器22带电运行时，干式变压器22本身的损耗会产生大量的热量，干式变压器22的绕组221、铁心222会使密闭式金属壳体2内的空气温度会上升。控制器6通过收到温度传感器5采集的干式变压器22的温度变化情况。当温度温度达到一定限值时，控制器6控制排气风道3内的轴流风机31启动，将密闭式金属壳体2内的热风吸到海水下的散热筒8里，热风里的热量通过散热筒8被海水吸收，热风温度降低变成冷风，在经过进气风道4吹入密闭式金属壳体2内，绝缘遮风板21可以将进入的冷风直接吹在发热的绕组221和铁心222上对其进行降温。通过如此循环，将干式变压器22产生的热量经海水中的散热筒8热量交换传递到大海里，保证干式变压器22的绕组221及密闭式金属壳体2内的空气温度在允许范围内，保证变压器在允许的温度下安全运行。如果控制器6接收温度传感器5传来的密闭式金属壳体2内的温度数值高于上限设定的温度值时，控制器6控制第二个轴流风机31备用启动进行降温工作，并通过通讯模块7将故障信息发送出至维护人员，有效的保证了在故障的情况下仍可以进行冷却作业，安全防护性能较好，使维护的频次降低并使应该维护的故障风机得到及时的通知进行维护，冷却运行工作更加的安全化，保证干式变压器22在适合的温度环境下运行。

本实用新型采用散热筒8与密闭式金属壳体2连通对干式变压器22进行降温，散热筒8通过吸热片82可以快速吸收排气风道3吹入的高温气体的温度，然后通过散热片83将空气的温度传递至海水中，使进入的高温气体迅速的冷却；进气风道4通过散热筒8内的低温气流吹至干式变压器22使其进行降温，绝缘遮风板21可以将低温气流直接吹至工作发热的绕组221和铁心222上，使干式变压器22可以在合理的运行温度内安全的运行。本装置是将树脂浇注的干式变压器22安装到密闭式金属壳体2内，使用循环的风道将密闭式金属壳体2与海水里的散热筒8采用管路连接在一起，有效的把潮湿和腐蚀性的海面空气与干式变压器隔绝，并且将干式变压器22损耗散发的热量及时的排出。本装置结构简单、维护方便、成本低廉，冷却的使用寿命长久，耐用性好，对海面的腐蚀性气体的安全防护的性能极佳，通讯模块7还可以将运行的信息数据发送出可以使运行方面得到保障，方便维护人员的远程了解冷却装置的运行的数据信息及冷却的运行情况。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为主。

Claims (7)

1.一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：包括塔筒，塔筒内设有密闭式金属壳体，密闭式金属壳体内设有绝缘遮风板，密闭式金属壳体上端设有排气风道，排气风道内设有轴流风机，密闭式金属壳体下端设有进气风道，塔筒内部一侧设有温度传感器，密闭式金属壳体外侧设有控制器，控制器上设有通讯模块，塔筒的下方设有散热筒，密闭式金属壳体与散热筒通过进气风道和排气风道进行管路连接，散热筒外设有拉套架，散热筒通过拉套架与塔筒栓接连接。

2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：所述密闭式金属壳体表面进行喷塑处理，密闭式金属壳体为栓接密封连接的组装结构。

3.根据权利要求1所述的一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：所述密闭式金属壳体内设有干式变压器，干式变压器包括绕组、铁心和夹件，绕组和铁心通过夹件进行栓接，干式变压器的绕组下端与密闭式金属壳体之间栓接绝缘遮风板，绝缘遮风板使气流从干式变压器的发热的绕组和铁心表面经过。

4.根据权利要求1所述的一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：所述进气风道与排气风道在露出塔筒的部位外均设有防护波纹管。

5.根据权利要求1所述的一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：所述散热筒与排气风道和进气风道均采用不锈钢材料制成，散热筒内设有吸热片，散热筒外设有散热片。

6.根据权利要求1所述的一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：所述控制器分别与轴流风机、温度传感器和通讯模块进行电性连接，控制器内设有储存模块。

7.根据权利要求6所述的一种海上风力发电用干式变压器的新型冷却装置，其特征在于：所述控制器接收温度传感器的温度信号并由储存模块保存，控制器通过温度数值来联动控制轴流风机并将其运行的时间及数据信息由储存模块储存，控制器再通过通讯模块将储存的数据信息发送出。

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