一種干式變壓器冷卻裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種干式變壓器冷卻裝置，包括冷卻室、制冷系統(tǒng)和控制模塊，所述冷卻室分為上殼和下殼，所述上殼頂部開有供干式變壓器高、低壓套管穿過的圓孔，所述套管穿出圓孔部分由密封圈緊密密封，所述干式變壓器固定于冷卻室空腔內(nèi)，所述冷卻室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)有冷媒介質(zhì)，所述制冷系統(tǒng)對(duì)冷媒介質(zhì)進(jìn)行制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質(zhì)冷卻干式變壓器的要求，所述冷卻室側(cè)面下部安裝有進(jìn)冷媒的進(jìn)口閥，冷卻室另一對(duì)側(cè)面的上部安裝有出冷媒的出口閥，冷卻室側(cè)面上部還安裝有溫度傳感器，所述控制模塊電性連接于溫度傳感器和制冷系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)，所述控制模塊根據(jù)溫度傳感器測量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，自動(dòng)控制制冷壓縮機(jī)的工作。
【專利說明】一種干式變壓器冷卻裝置及使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種干式變壓器冷卻裝置及使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 干式變壓器在運(yùn)行過程中，在電和磁的作用下，其繞組和鐵芯會(huì)發(fā)熱，由于干式變 壓器獨(dú)特的設(shè)計(jì)運(yùn)行方式，其自身散熱效果很差，此時(shí)如不能及時(shí)將熱量帶走，將導(dǎo)致干式 變壓器燒毀甚至爆炸的嚴(yán)重事故，傳統(tǒng)干式變壓器的冷卻方式是由風(fēng)扇吹風(fēng)，或自然冷卻， 這二種冷卻方式冷卻效率很低、冷卻降溫范圍很小，受環(huán)境因素影響大，往往造成干式變壓 器銅鐵損大、過載和抗短路電流能力小，絕緣壽命短以及安全等級(jí)不足等諸多缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，即提供一種干式變壓器冷卻裝置及 使用方法，能安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)地帶走運(yùn)行中干式變壓器產(chǎn)生的熱能，并能極大降低干 式變壓器的銅鐵損，極大提高其過載能力和抗短路電流能力，延長使用壽命，有力保障電力 系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0004] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是一種干式變壓器冷卻裝置，包括冷卻室、制 冷系統(tǒng)和控制模塊，其特征在于：所述冷卻室分為上殼和下殼，所述上殼頂部開有供干式變 壓器高、低壓套管穿過的圓孔，所述套管穿出圓孔部分由密封圈緊密密封，所述干式變壓器 固定于冷卻室空腔內(nèi)，所述冷卻室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)有冷媒介質(zhì)，所述制冷系統(tǒng)對(duì)冷媒介質(zhì)進(jìn)行 制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質(zhì)冷卻干式變壓器的要求，所述冷卻室側(cè)面下部安裝有進(jìn)冷媒的 進(jìn)口閥，冷卻室另一對(duì)側(cè)面的上部安裝有出冷媒的出口閥，冷卻室側(cè)面上部還安裝有溫度 傳感器，所述控制模塊電性連接于溫度傳感器和制冷系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)，所述控制模塊 根據(jù)溫度傳感器測量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，自動(dòng)控制制冷壓縮機(jī)的工作。
[0005] 進(jìn)一步的，所述冷媒介質(zhì)為sf6介質(zhì)。
[0006] 進(jìn)一步的，所述制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥以及冷卻室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的 冷媒介質(zhì)部分組成，所述冷卻室的出口連接制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口，所述制冷壓縮機(jī)的出口連 接冷凝器的進(jìn)口，所述冷凝器的出口連接節(jié)流閥進(jìn)口，節(jié)流閥出口連接冷卻室的進(jìn)口，制冷 壓縮機(jī)電性連接于控制模塊。
[0007] 進(jìn)一步的，所述上殼和下殼由絕緣材料制作，所述上殼和下殼通過緊固螺栓緊密 連接。
[0008] 進(jìn)一步的，所述控制模塊可以是PLC或其它的微機(jī)處理器。
[0009] 進(jìn)一步的，所述的干式變壓器冷卻裝置使用方法，具體操作步驟如下： 1)開啟冷卻室下部的進(jìn)冷媒介質(zhì)的進(jìn)口閥和冷卻室上部的出冷媒介質(zhì)的出口閥；2)開 啟節(jié)流閥；3)開啟制冷壓縮機(jī)，冷媒介質(zhì)開始循環(huán)；4)開啟冷凝器冷卻風(fēng)機(jī)，使制冷系統(tǒng) 開始對(duì)運(yùn)行中的干式變壓器進(jìn)行循環(huán)冷卻；5)開啟控制模塊，控制模塊根據(jù)溫度傳感器測 量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的溫差值，當(dāng)冷卻室內(nèi)溫度超過設(shè)定值溫差以上時(shí)， 自動(dòng)啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)工作，當(dāng)冷卻室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值溫差以下時(shí)，自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī) 工作，始終保持干式變壓器在適合的冷卻溫度范圍內(nèi)工作。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明具有安全可靠、冷卻效率高、整 體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)等巨大優(yōu)勢，能極大降低運(yùn)行干式變壓器的銅、鐵損，提高干式變壓器過載和抗 短路電流能力，延長干式變壓器使用壽命，更加有力保障干式變壓器安全運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明： 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的干式變壓器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的冷卻室結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的A-A剖視圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的冷卻室上殼、下殼及密封墊示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的干式變壓器安裝在冷卻室內(nèi)示意圖； 圖6為圖5的B-B剖視圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的干式變壓器冷卻裝置工作流程示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例的控制模塊自動(dòng)控制原理方框圖。
[0012] 圖中：1-冷卻室上殼，2-套管密封圈，3-冷卻室內(nèi)的冷媒介質(zhì)，4-溫度傳感器， 5-冷卻室上、下殼之間密封墊，6-冷卻室下殼，7-冷卻室進(jìn)口閥，8-節(jié)流閥，9-冷凝器出 口，10-冷凝器，11-冷凝器進(jìn)口，12-冷卻風(fēng)機(jī)，13-制冷壓縮機(jī)，14-冷卻室出口閥，15-冷 卻室上、下殼緊固螺栓，16-冷卻室套管穿孔。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014] 如圖1~8所示，一種干式變壓器冷卻裝置，包括冷卻室、制冷系統(tǒng)和控制模塊，其 特征在于：所述冷卻室分為上殼和下殼，所述上殼頂部開有供干式變壓器高、低壓套管穿過 的圓孔，所述套管穿出圓孔部分由密封圈緊密密封，所述干式變壓器固定于冷卻室空腔內(nèi)， 所述冷卻室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)有冷媒介質(zhì)，將運(yùn)行中干式變壓器產(chǎn)生的熱量帶走，所述制冷系統(tǒng) 對(duì)冷媒介質(zhì)進(jìn)行制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質(zhì)冷卻干式變壓器的要求，所述冷卻室側(cè)面下部 安裝有進(jìn)冷媒的進(jìn)口閥，冷卻室另一對(duì)側(cè)面的上部安裝有出冷媒的出口閥，冷卻室進(jìn)、出口 閥用于當(dāng)干式變壓器需維護(hù)、檢修時(shí)與制冷系統(tǒng)起到隔離作用，冷卻室側(cè)面上部還安裝有 溫度傳感器，所述控制模塊電性連接于溫度傳感器和制冷系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)，所述控制 模塊根據(jù)溫度傳感器測量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的溫差值，自動(dòng)控制制冷壓 縮機(jī)的工作。
[0015] 在本實(shí)施例中，所述制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥以及冷卻室內(nèi)循環(huán)流 動(dòng)的冷媒介質(zhì)部分組成，所述冷卻室的出口連接制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口，所述制冷壓縮機(jī)的出 口連接冷凝器的進(jìn)口，所述冷凝器的出口連接節(jié)流閥進(jìn)口，節(jié)流閥出口連接冷卻室的進(jìn)口， 制冷壓縮機(jī)電性連接于控制模塊。
[0016] 在本實(shí)施例中，所述上殼和下殼由絕緣材料制作，所述上殼和下殼通過緊固螺栓 緊密連接。
[0017] 在本實(shí)施例中，所述控制模塊可以是PLC或其它的微機(jī)處理器。
[0018] 在本實(shí)施例中，所述冷媒介質(zhì)可以是SF6介質(zhì)，也可以是其它具有絕緣、息燃、較高 熱焓的適合做冷媒的介質(zhì)。
[0019] 在本實(shí)施例中，所述的制冷工作是：在冷卻室內(nèi)的冷媒介質(zhì)將運(yùn)行中干式變壓器 產(chǎn)生的熱量帶走，從而冷卻了干式變壓器，冷媒介質(zhì)自身被加熱，吸熱后的冷媒介質(zhì)從冷卻 室出口閥出去，被制冷壓縮機(jī)進(jìn)口吸入，在制冷壓縮機(jī)中被壓縮成高壓高溫的冷媒介質(zhì)氣 體，此高溫高壓冷媒氣體從制冷壓縮機(jī)出口壓出，至冷凝器進(jìn)口進(jìn)入冷凝器，高溫高壓冷媒 氣體在冷凝器內(nèi)被冷凝成高溫冷媒液體，此高溫冷媒液體出冷凝器后，流至節(jié)流閥，通過節(jié) 流閥減壓節(jié)流至冷卻室，經(jīng)減壓節(jié)流后的冷媒液體部分蒸發(fā)為氣體，冷媒液體蒸發(fā)會(huì)吸收 大量熱量，從而使全部冷媒冷卻，進(jìn)入冷卻室，對(duì)運(yùn)行中的干式變壓器進(jìn)行下一輪的冷卻循 環(huán)。
[0020] 在本實(shí)施例中，所述的控制模塊電性連接于溫度傳感器和制冷壓縮機(jī)，控制模塊 根據(jù)溫度傳感器測量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的溫差值，自動(dòng)控制制冷壓縮機(jī) 的工作，當(dāng)冷卻室內(nèi)溫度超過設(shè)定值溫差以上時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)工作，當(dāng)冷卻室內(nèi)溫 度達(dá)到設(shè)定值溫差以下時(shí)，自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī)工作，始終保持干式變壓器在適合的冷卻 溫度范圍內(nèi)工作，控制模塊可以是PLC或其它的微機(jī)處理器。
[0021] 在本實(shí)施例中，所述的干式變壓器冷卻裝置使用方法，具體操作步驟如下： 1)開啟冷卻室下部的進(jìn)冷媒介質(zhì)的進(jìn)口閥7和冷卻室上部的出冷媒介質(zhì)的出口閥14， 2)開啟節(jié)流閥8, 3)開啟制冷壓縮機(jī)13,冷媒介質(zhì)開始循環(huán)，4)開啟冷凝器10的冷卻風(fēng)機(jī) 12,使制冷系統(tǒng)開始對(duì)運(yùn)行中的干式變壓器進(jìn)行循環(huán)冷卻，5)開啟控制模塊，控制模塊根據(jù) 溫度傳感器4測量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的溫差值，當(dāng)冷卻室內(nèi)溫度超過設(shè) 定值溫差以上時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)13工作，當(dāng)冷卻室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值溫差以下時(shí)， 自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī)13工作，始終保持干式變壓器在適合的冷卻溫度范圍內(nèi)工作。
[0022] 上列較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng) 理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種干式變壓器冷卻裝置，包括冷卻室、制冷系統(tǒng)和控制模塊，其特征在于：所述冷 卻室分為上殼和下殼，所述上殼頂部開有供干式變壓器高、低壓套管穿過的圓孔，所述套管 穿出圓孔部分由密封圈緊密密封，所述干式變壓器固定于冷卻室空腔內(nèi)，所述冷卻室內(nèi)循 環(huán)流動(dòng)有冷媒介質(zhì)，所述制冷系統(tǒng)對(duì)冷媒介質(zhì)進(jìn)行制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質(zhì)冷卻干式變 壓器的要求，所述冷卻室側(cè)面下部安裝有進(jìn)冷媒的進(jìn)口閥，冷卻室另一對(duì)側(cè)面的上部安裝 有出冷媒的出口閥，冷卻室側(cè)面上部還安裝有溫度傳感器，所述控制模塊電性連接于溫度 傳感器和制冷系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)，所述控制模塊根據(jù)溫度傳感器測量并傳輸?shù)脑诰€溫度 值，自動(dòng)控制制冷壓縮機(jī)的工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器冷卻裝置，其特征在于：所述冷媒介質(zhì)為SF6 介質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器冷卻裝置，其特征在于：所述制冷系統(tǒng)由制 冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥以及冷卻室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的冷媒介質(zhì)部分組成，所述冷卻室的出口 連接制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口，所述制冷壓縮機(jī)的出口連接冷凝器的進(jìn)口，所述冷凝器的出口連 接節(jié)流閥進(jìn)口，節(jié)流閥出口連接冷卻室的進(jìn)口，制冷壓縮機(jī)電性連接于控制模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器冷卻裝置，其特征在于：所述上殼和下殼由 絕緣材料制作，所述上殼和下殼通過緊固螺栓緊密連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器冷卻裝置，其特征在于：所述控制模塊可以 是PLC或其它的微機(jī)處理器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式變壓器冷卻裝置，其特征在于：所述的干式變壓器 冷卻裝置使用方法，具體操作步驟如下：1)開啟冷卻室下部的進(jìn)冷媒介質(zhì)的進(jìn)口閥和冷卻 室上部的出冷媒介質(zhì)的出口閥；2)開啟節(jié)流閥；3)開啟制冷壓縮機(jī)，冷媒介質(zhì)開始循環(huán)； 4)開啟冷凝器冷卻風(fēng)機(jī)，使制冷系統(tǒng)開始對(duì)運(yùn)行中的干式變壓器進(jìn)行循環(huán)冷卻；5)開啟控 制模塊，控制模塊根據(jù)溫度傳感器測量并傳輸?shù)脑诰€溫度值，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的溫差值，控制 調(diào)節(jié)變頻制冷壓縮機(jī)工作。
【文檔編號(hào)】H01F27/08GK104157403SQ201410418750
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】林曉銘, 連鴻松, 林舒妍, 鄭孝章, 連文杰 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司南平供電公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)福建省電力有限公司邵武市供電公司, 林曉銘, 林舒妍