CN211404242U - 一种干式变压器风道冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干式变压器风道冷却装置，属于工矿企业干式变压器冷却领域。本实用新型包括设置于变压器线圈下方的冷却风道，冷却风道两端延伸至变压器箱体外侧，且冷却风道两端分别安装有冷却风机；冷却风道位于变压器箱体内侧的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元，每个导向风孔单元对应每个变压器线圈的下方。本实用新型克服现有技术中干式变压器冷却不足的问题，拟提供一种干式变压器风道冷却装置，能够有效保障干式变压器的散热可靠，且不对原有变压器箱作出结构明显改变，简单易行。

Description

一种干式变压器风道冷却装置

技术领域

本实用新型涉及工矿企业干式变压器冷却技术领域，更具体地说，涉及一种干式变压器风道冷却装置。

背景技术

现代工矿企业中，干式变压器作为一种重要的电气设备使用十分普遍。干式变器运行中因自身损耗会造成本体发热，故需采取一定的冷却方式将本体热量散发，否则会因冷却不足导致变压器内部高温跳闸甚至烧毁变压器，造成供电中断。为满足干式变压器安全稳定运行的要求，目前干式变压器的冷却方式通常采用自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。对于负载率较高、安装于室内或箱内的干式变压器一般均要求采用强迫空气冷却方式。

典型的强迫空气冷却方式是在干式变压器高、低压侧，A、B、C三相共设置六台冷却风机，一般采用帘式风机，通过变压器本体温控器，根据变压器本体温度控制开启这六台冷却风机对变压器进行强制通风冷却。此类干式变压器强迫空气冷却方式原理具体如附图1所示。

目前行业内现场工作中绝大部分的干式变压器均运用此种型式的冷却方式，但在实际运行过程中，此类冷却方式也暴露出以下缺点：1、冷却风机置于干式变箱体内，变压器运行中如任一台冷却风机故障停运，因安全需要均不可打开箱门进行检修更换，严重影响该风机通风处的变压器本体散热，故一台冷却风机故障常导致该变压器停运检修；2、变压器底部及顶部均开有通风孔，冷风经变压器箱体通风孔进入变压器内部，变压器底部风机采用的是帘式风机，风口较大且变压器箱体内风道基本为开放式，冷却效果较差。

经检索，中国专利申请号：2017107150535，发明创造名称为：一种用于变压器散热的冷却风道结构，该申请案公开了一种用于变压器散热的冷却风道结构，包括变压器箱和安装在变压器箱内的变压器，变压器箱外设有安装架，安装架上安装有冷却风机，冷却风机设有风机入口和风机出口，变压器箱设有连通其内外的进风口和出风口，进风口处设有进风管道，进风管道与风机出口之间通过连接管道相连，连接管道与进风管道之间设有过滤管道，过滤管道内设有网孔结构的过滤组件，过滤组件内设有活性炭，进风管道位于变压器箱内的一端设有连接板，连接板上均匀设有若干连接孔，连接孔内设有冷却连接管，冷却连接管连接有冷却管道，冷却管道设有冷却出风口。该申请案对变压器箱体结构改动较大，实施成本较高。

又如中国专利申请号：2008102106664，发明创造名称为：一种干式变压器冷却风道结构，该风道由风道底座、风道盖板和风道封板构成，风道出口处安装导风筒，风道出风口的对面管壁设计为斜面，导风筒的导风壁是一端近似于圆弧的渐近斜面；该风道安装在变压器下面，出风口对准干式变压器的各相线圈和铁芯，使得风道出风均匀且集中。该申请案实践应用中仍有进一步优化空间。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中干式变压器冷却不足的问题，拟提供一种干式变压器风道冷却装置，能够有效保障干式变压器的散热可靠，且不对原有变压器箱作出结构明显改变，简单易行。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置，包括设置于变压器线圈下方的冷却风道，冷却风道两端延伸至变压器箱体外侧，且冷却风道两端分别安装有冷却风机；冷却风道位于变压器箱体内侧的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元，每个导向风孔单元对应每个变压器线圈的下方。

更进一步地，冷却风道的两端部进风口处均设置有风道滤网。

更进一步地，变压器箱体内的高压侧和低压侧下方分别均设置有一条冷却风道，两条冷却风道分别位于变压器线圈的下方两侧。

更进一步地，导向风孔单元包括设置于冷却风道顶壁上的风道挡板，风道挡板与冷却风道顶壁之间设有供冷风排出的排风通道。

更进一步地，风道挡板为弧形挡板，多组弧形挡板围绕形成同心分布的多组环形挡板，相邻的环形挡板与冷却风道之间均设有供冷风排出的排风通道。

更进一步地，风道挡板形成的多条排风通道分别正对变压器线圈内外侧需冷却的间隙区域。

更进一步地，冷却风机为可拆装的轴流冷却风机。

本发明的一种干式变压器风道冷却装置，包括设置于变压器线圈下方的冷却风道，冷却风道两端分别安装有冷却风机，冷却风机位于变压器箱体内侧两端位置，且变压器箱体两侧靠近该冷却风机位置处分别开设有安全门；冷却风道的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元，每个导向风孔单元对应每个变压器线圈的下方。

更进一步地，导向风孔单元包括设置于冷却风道顶壁上的风道挡板，风道挡板与冷却风道顶壁之间设有供冷风排出的排风通道。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置，取消了现有技术中典型冷却方式中的高、低压侧A、B、C三相六台冷却风机，改为在高、低压侧各安装一条冷却风道，冷却风道两端安装可拆卸的轴流冷却风机，对原有的干式变压器箱体等各部件不作大的改动，变压器在自然通风冷却条件下不受任何影响，冷却风机的一次电源仍使用原风机电源，风机的控制仍使用原温控器，改造成本极低且无风险。

(2)本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置，采用了冷却风道和导向风孔单元，在强制冷却时将传统的开放性通风冷却变为风道导向型通风冷却，冷却风可在风道挡板的作用下直达线圈绕组及铁芯间，冷却能力得以提升；且在满足干式变压器容量要求的冷却风量前提下，冷却风机风量损失小，改进后高低压侧共计四台冷却风机容量较原始的六台冷却风机容量小，具有一定的节能效果。

(3)本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置，在风道进风口加装风道滤网，使得进入的冷却风较为干净，避免了传统开放式冷却时可能将灰尘杂物吹入其中的可能，提高了变压器的散热能力和安全水平。

(4)本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置，由于将四台冷却风机均置于变压器箱体之外，冷却风机故障时可安全、轻易地进行检修、更换，提高了干式变压器运行的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中干式变压器典型的强迫空气冷却结构示意图；

其中(a)为侧视示意图，(b)为正视示意图；

图2为行业内常规干式变压器的单相底部结构示意图；

图3为现有技术中干式变压器单相正面的常规风机冷却示意图；

图4为本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置的结构示意图；

其中(c)为侧视示意图，(d)为正视示意图；

图5为本实用新型的一种干式变压器风道冷却装置的结构示意图；

其中(e)为侧视示意图，(f)为正视示意图；

图6为本实用新型中风道挡板的结构示意图；

其中(g)为侧视示意图，(h)为俯视示意图；

图7为本实用新型中变压器单相正面风道导向冷却的示意图。

示意图中的标号说明：

100、变压器箱体；110、变压器线圈；111、第二线圈绕组；112、第一线圈绕组；113、绕组间气道；114、绕组铁芯间气道；120、变压器铁芯；200、冷却风机；300、冷却风道；310、冷却风机；311、风道滤网；320、导向风孔单元；321、风道挡板。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1所示为目前行业内普遍采用的典型干式变压器冷却方式，变压器箱体100内设有A相、B相、C相共三相变压器线圈110，在其中每相变压器线圈110的高压侧和低压侧下方均设置有一台冷却风机200，具体为帘式风机，即高压侧、低压侧A、B、C三相共计六台帘式冷却风机200，通过冷却风机200直接进行冷风冷却，如图1中箭头所示为冷风走向，并最终经变压器箱体100顶部通风孔排出。此种方式将冷却风机200至于变压器箱体100箱体内，运行中一旦冷却风机200故障停运，因安全需要无法打开箱门进行检修更换，影响该风机通风处的变压器箱体100散热，因此经常因一台冷却风机200故障即导致该变压器停运检修，影响生产效率；其次，变压器箱体100底部及顶部均开有通风孔，冷风经通风孔进入箱体内部，但底部采用的是帘式风机，风口较大且无气流导向，箱体内风道基本为开放式，冷却效果较差。

本实施例的一种干式变压器风道冷却装置则可以有效解决以上不足，具体地，参考图2-图7所示，本实施例的冷却装置，包括设置于变压器线圈110下方的冷却风道300，冷却风道300两端延伸至变压器箱体100外侧，且冷却风道300两端分别安装有冷却风机310，本实施例中采用的冷却风机310为可拆装的轴流冷却风机；冷却风道300位于变压器箱体100内侧的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元320，每个导向风孔单元320对应每个变压器线圈110的下方。

本实施例中变压器箱体100内的高压侧和低压侧下方分别均设置有一条冷却风道300，两条冷却风道300分别位于变压器线圈110的下方两侧。冷却风道300的两端部进风口处均设置有风道滤网311。导向风孔单元320包括设置于冷却风道300顶壁上的风道挡板321，风道挡板321与冷却风道300顶壁之间设有供冷风排出的排风通道。如图2所示为行业内常规的单相变压器线圈110的底部截面示意图，变压器线圈110包括依次环绕在变压器铁芯120外侧的第一线圈绕组112和第二线圈绕组111，其中第二线圈绕组111和第一线圈绕组112之间区域形成绕组间气道113，第一线圈绕组112和中部的变压器铁芯120之间区域形成绕组铁芯间气道114；变压器铁芯120和线圈底部总体为圆形结构。如图3所示，为目前常规的帘式风机的冷却效果示意，风道基本为开放式，冷却效果较差。

特殊的是，本实施例中按照变压器铁芯120和线圈形成的圆形结构通风面积和内部通风气道位置，将风道挡板321为弧形挡板，弧形挡板延伸一定高度，如图6所示为半边的弧形挡板分布状态示意图，多组弧形挡板围绕形成同心分布的多组环形挡板，与单相变压器线圈110的底面形状相对应；相邻的环形挡板与冷却风道300之间均设有供冷风排出的排风通道。风道挡板321形成的多条排风通道分别正对变压器线圈110内外侧需冷却的间隙区域。如图7所示，风道挡板321形成的排风通道分别对应变压器线圈110的绕组间气道113、绕组铁芯间气道114和外侧通风通道，能够有针对性地将冷却风道300内的气流约束并导向至变压器内部，一方面避免了普通风机冷却时风量的大量损失，另一方面将冷却风准确导入需冷却的变压器部位，有效提高了冷却效率。

本实施例中，取消了现有技术中典型冷却方式中的高、低压侧A、B、C三相六台冷却风机200，改为在高、低压侧各安装一条冷却风道300，冷却风道300两端安装可拆卸的轴流冷却风机310，对原有的干式变压器箱体100等各部件不作大的改动，变压器在自然通风冷却条件下不受任何影响，冷却风机310的一次电源仍使用原风机电源，风机的控制仍使用原温控器，改造成本极低且无风险；其次，由于采用了冷却风道300和导向风孔单元320，在强制冷却时将传统的开放性通风冷却变为风道导向型通风冷却，冷却风可在风道挡板321的作用下直达线圈绕组及铁芯间，冷却能力得以提升；且在满足干式变压器容量要求的冷却风量前提下，冷却风机310风量损失小，改进后高低压侧共计四台冷却风机310容量较原始的六台冷却风机200容量小，具有一定的节能效果；本实施例中还在风道进风口加装风道滤网311，使得进入的冷却风较为干净，避免了传统开放式冷却时可能将灰尘杂物吹入其中的可能，提高了变压器的散热能力和安全水平；本实施例中由于将四台冷却风机310均置于变压器箱体100之外，冷却风机310故障时可安全、轻易地进行检修、更换，提高了干式变压器运行的可靠性。

实施例2

本实施例的一种干式变压器风道冷却装置，基本同实施例1，所不同的是，如图5所示，当变压器箱体100内部空间充裕时，亦可将冷却风机310设置于变压器箱体100内侧，并在变压器箱体100侧面开设安全门和风道滤网311，如此设置对变压器箱体100外围环境并无影响，同时也可方便进行检修。具体地，本实施例的一种干式变压器风道冷却装置，包括设置于变压器线圈110下方的冷却风道300，冷却风道300两端分别安装有冷却风机310，冷却风机310位于变压器箱体100内侧两端位置，且变压器箱体100两侧靠近该冷却风机310位置处分别开设有安全门；冷却风道300的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元320，每个导向风孔单元320对应每个变压器线圈110的下方。本实施例中导向风孔单元320包括设置于冷却风道300顶壁上的风道挡板321，风道挡板321与冷却风道300顶壁之间设有供冷风排出的排风通道。具体均与实施例1相同。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：包括设置于变压器线圈(110)下方的冷却风道(300)，冷却风道(300)两端延伸至变压器箱体(100)外侧，且冷却风道(300)两端分别安装有冷却风机(310)；冷却风道(300)位于变压器箱体(100)内侧的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元(320)，每个导向风孔单元(320)对应每个变压器线圈(110)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：冷却风道(300)的两端部进风口处均设置有风道滤网(311)。

3.根据权利要求1所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：变压器箱体(100)内的高压侧和低压侧下方分别均设置有一条冷却风道(300)，两条冷却风道(300)分别位于变压器线圈(110)的下方两侧。

4.根据权利要求1所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：导向风孔单元(320)包括设置于冷却风道(300)顶壁上的风道挡板(321)，风道挡板(321)与冷却风道(300)顶壁之间设有供冷风排出的排风通道。

5.根据权利要求4所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：风道挡板(321)为弧形挡板，多组弧形挡板围绕形成同心分布的多组环形挡板，相邻的环形挡板与冷却风道(300)之间均设有供冷风排出的排风通道。

6.根据权利要求1所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：风道挡板(321)形成的多条排风通道分别正对变压器线圈(110)内外侧需冷却的间隙区域。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：冷却风机(310)为可拆装的轴流冷却风机。

8.一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：包括设置于变压器线圈(110)下方的冷却风道(300)，冷却风道(300)两端分别安装有冷却风机(310)，冷却风机(310)位于变压器箱体(100)内侧两端位置，且变压器箱体(100)两侧靠近该冷却风机(310)位置处分别开设有安全门；冷却风道(300)的管路上间隔开设有用于通风的导向风孔单元(320)，每个导向风孔单元(320)对应每个变压器线圈(110)的下方。

9.根据权利要求8所述的一种干式变压器风道冷却装置，其特征在于：导向风孔单元(320)包括设置于冷却风道(300)顶壁上的风道挡板(321)，风道挡板(321)与冷却风道(300)顶壁之间设有供冷风排出的排风通道。

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