CN2749030Y - 电力变压器的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压器冷却领域，提供一种电力变压器的冷却系统，该系统包括：一个或多个分配器头部，一个或多个收集器头部，还包括位于分配器头部和收集器头部之间的多根冷却管，还包括设置在多根冷却管外部的循环冷却水箱，对冷却管内的介电绝缘流体进行冷却；其中分配器头部与电力变压器的介电绝缘流体连通，将电力变压器内的介电绝缘流体分配进入多根冷却管中，收集器头部也与电力变压器的介电绝缘流体连通，将由多根冷却管流出的介电绝缘流体收集进入电力变压器中。该系统能够快速、高效降低变压器温升如果用于现有变压器的改造，具有安装成本低，安装方便，结构简单，冷却效果好的优点。

Description

电力变压器的冷却系统

技术领域

本实用新型涉及变压器冷却领域，更具体地说，涉及一种利用水冷却循环油电力变压器的系统和方法。

背景技术

动力传输工业使用各种变量的变压器。例如，在大的动力厂中使用大功率的变压器去升高电压，以便接下去传输；而为了居民社区和工业区供电，则使用较小的分配变压器，以降低电压。变压器的额定输出有几千伏，因此，在工作过程中，可以产生大量的热。如果不能很好地消除这些热量，则热可以损坏变压器，缩短变压器的预期寿命或甚至使变压器不能工作。大多数功率大的变压器要浸入介电流体中，以使零件绝缘和冷却。一般的介电绝缘流体包括标准的矿物油、高温矿物油和高温合成流体。

在工作过程中，可以使用强制油进行冷却，利用泵迫使油通过变压器。变压器中的液体速度增加，使热交换材料和流体之间的传热更快，从而充分冷却变压器。强迫油通过变压器芯和外部热交换器或冷却器，利用自然的热对流进行循环。变压器外面的冷却器可允许空气的自然对流。一般，因为自然对流的效率较低，因此需要大的热交换器。

变压器的容量除了受载体的制约外，最主要的制约因素是温升。电力变压器的负荷电流越大，发热量越高，从而造成变压器的温度升高，超出允许温度。

CN2613036Y公开了一种水喷淋冷却电力变压器，它采用水直接喷淋到变压器外壳和散热管上，给变压器降温，增加了变压器的散热能力，即使工作电流超过额定电流，其温升也不会超过允许温度，这样可以增加变压器的容量，从而节省用电量，可用作供电部门输变电系统和企业的电力变压器。

CN2563722Y公开了一种强油循环风水冷却器，它利用风冷却翅片管和水冷却翅片管对循环油进行冷却，从而提高冷却效率，提高冷却效果。

虽然，现有技术公开了各种冷却流过变压器的循环油的方法和系统，但是都存在着冷却效率太低，或者水资源严重浪费，如果用水直接喷洒到变压器外壳上，变压器外壳上还会结上一层厚垢，清理困难而且影响热量的传递。因此，现在急需要一种快速、高效降低变压器温升的系统和方法。本实用新型可以满足以上要求，并可克服现有技术中存在的缺点。

发明内容

一种电力变压器的冷却系统，其特征在于：该系统包括：一个或多个分配器头部，一个或多个收集器头部，还包括位于分配器头部和收集器头部之间的多根冷却管，还包括设置在多根冷却管外部的循环冷却水箱，对冷却管内的介电绝缘流体进行冷却；其中分配器头部与电力变压器的介电绝缘流体连通，将电力变压器内的介电绝缘流体分配进入多根冷却管中，收集器头部也与电力变压器的介电绝缘流体连通，将由多根冷却管流出的介电绝缘流体收集进入电力变压器中。

其中，所述的介电绝缘流体为循环油。

其中，所述的循环冷却水箱包括有冷水进水管、热水出水管以及对热水出水管的热水进行冷却的水冷却装置，水冷却装置冷却后的出水由冷水进入管进入循环冷却水箱中。

其中，所述的水冷却装置为地下水池或冷却塔。

附图说明：

从下面对附图和本实用新型的优选实施例的详细说明中，将更容易了解本实用新型的这些和其它的优点。

图1为本实用新型的冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

现在更详细地来看附图。首先，如图1所示，本实用新型的冷却系统用附图标记1表示。冷却系统1用于冷却电气变压器11的介电绝缘流体。冷却系统1由多根冷却管2组成，这些冷却管通过一个或多个分配器头部3和一个或多个收集器头部4与电气变压器11的介电绝缘流体相连通。在多根冷却管2的外部设置循环冷却水箱5，循环冷却水箱5包括有箱体6，冷水进水管7以及热水出水管8，热水出水管8中的热水通过外置的水冷却装置9得以冷却，然后再通过冷水进水管7循环回到循环冷却水箱中。冷却管2内的介电绝缘流体流过循环冷却水箱5，由循环冷却水箱5内的冷水带走冷却管2内的介电绝缘流体的热量，从而使冷却管内的介电绝缘流体的温度得以降低，然后再通过收集器头部4循环到电气变压器11，再进行热交换。循环冷却水箱5内的冷水由于吸收冷却管2介电绝缘流体的热量，使温度升高，然后通过热水出水管8流出循环冷却水箱5，通过外部的水冷却装置9进行冷却后再循环回到循环冷却水箱中进行使用。可以理解，外置的水冷却装置9可以采用本领域常用的冷却方式进行冷却，这些冷却方式都在本实用新型的保护范围之内。如，采用冷却塔，即：使热水在塔中与空气进行热交换实现冷却。本实用新型特别要说明的是一种特殊的冷却方式，即，将热水出水管8中的热水排放到一个地下水池中进行冷却，利用地下温度与外部大气的自然温差实现冷却，不需要任何的额外能源，而且不需要占用任何地上空间，就可以实现水的高效自然冷却。冷却后的水通过冷水进水管7再循环到循环冷却水箱5中进行冷却。

可以理解，有许多硬件结构可将冷却管2与变压器连接起来，这些结构都在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型还要进行说明的是，本实用新型的冷却系统可以用于对现有的变压器进行改进，即将现有的变压器进行局部改进，就可以利用本实用新型的冷却系统进行冷却，即，将在电力变压器的上下两侧的介电绝缘流体部位，加装与电力变压器配套的分配器头部和收集器头部，即将电力变压器中的介电绝缘流体分配进入多根冷却管中，冷却管中的介电绝缘流体通过循环冷却水箱后实现冷却，然后冷却后的介电绝缘流体通过收集器头部循环回介电变压器中。从而采用水冷却循环的介电绝缘流体，代替传统的冷却方式。

特别要说明的是，本实用新型的冷却系统可以使用在制造新型电力变压器中，即将循环冷却水箱直接和变压器外壳的两侧接触，将常规的通过空气散热的外壳散热排管，改成了通过循环水散热的装置，这样不但缩小了宠大的外观，而且又给制造、运输、安装创造了更方便、更有利的条件，同样也可以达到降温和节能的目的。

以上方式都在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型如果用于现有变压器的改造，具有安装成本低，安装方便，结构简单，冷却效果好的优点，可大大提高变压器的负载能力，从而增加容量，处长寿命，更重要的是能节省大量的电费开支。例如，某试验，设计供电为一台2500KVA的变压器，负荷电流为300A，负载率为80％，采用本实用新型的冷却系统，负载率从原来的80％提高到180-200％，且温升仅为50℃左右，远远低于允许温升，变压器越载幅度达到100％。由此推断，采用本实用新型的冷却系统后，可以实现节省变压器的台数，每月还可节省万不得已元的电费开支。更重要的是，能够减少变压器的内压和绕组的金属损失，防止变压器超负荷运行时出现的恶性循环，造成变压器烧毁、爆炸的严重后果。

如果将本实用新型的冷却系统用于变压器的制造业上，可以大大减少投入原材料，大幅度降低变压器制造成本。同时由于节省原料，而变压器的重量变轻，体积缩小，给变压器的制造、运输和安装带来简化。

电力变压器在夏天气温35℃满负荷运转时，温度能达到75℃以上，已远远超过国家规定的标准温升，要让它超负荷运转，不但效率低，而且危险大。利用该冷却系统后，夏天气温即使达到40℃，变压器即使150％超负荷运转，其温度也不会超过60℃，远远低于允许温升。

Claims (4)

1、一种电力变压器的冷却系统，其特征在于：该系统包括：一个或多个分配器头部，一个或多个收集器头部，还包括位于分配器头部和收集器头部之间的多根冷却管，还包括设置在多根冷却管外部的循环冷却水箱，对冷却管内的介电绝缘流体进行冷却；其中分配器头部与电力变压器的介电绝缘流体连通，将电力变压器内的介电绝缘流体分配进入多根冷却管中，收集器头部也与电力变压器的介电绝缘流体连通，将由多根冷却管流出的介电绝缘流体收集进入电力变压器中。

2、如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于：所述的介电绝缘流体为循环油。

3、如权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于：所述的循环冷却水箱包括有冷水进水管、热水出水管以及对热水出水管的热水进行冷却的水冷却装置，水冷却装置冷却后的出水由冷水进入管进入循环冷却水箱中。

4、如权利要求3所述的冷却系统，其特征在于：所述的水冷却装置为地下水池或冷却塔。