專利名稱：一種變壓器室的散熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器室的散熱方法，屬于電站技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在城市供電中，由于安全的需要，許多變壓器或電抗器都是安裝在室內(nèi)(建筑物內(nèi))。近年來，由于城市景觀美化、降低環(huán)境噪聲和隔離電磁輻射的需求，變壓器和電抗器均布置在地下室中，尤其是地下密閉室中，成為地下變電站的一部分。由于變壓器運(yùn)行中會產(chǎn)生大量的熱量，IEC 354-1991和GB/T 15164-1994《油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》表明，變壓器產(chǎn)生的熱量會使室內(nèi)環(huán)境溫度增加，并導(dǎo)致變壓器油和繞組溫升的增高，影響變壓器的使用壽命，因此要將變壓器產(chǎn)生的熱量從室內(nèi)，特別是從地下室內(nèi)散發(fā)到室外，以降低室內(nèi)環(huán)境溫度并保障變壓器的安全運(yùn)行。目前已有的變壓器室散熱方法有自然通風(fēng)散熱、強(qiáng)迫通風(fēng)散熱、水冷卻、室內(nèi)制冷、置頂式油箱散熱等。這些散熱方法在一定條件下，均存在不足；強(qiáng)迫通風(fēng)散熱、水冷卻、室內(nèi)制冷需要消耗能源或水源，并產(chǎn)生噪聲；自然通風(fēng)散熱較難滿足地下變壓器室或密閉變壓器室的散熱要求，同時，通風(fēng)散熱窗的存在，不利于隔離變壓器產(chǎn)生的噪聲和電磁輻射，也容易造成地下變壓器室進(jìn)水。
置頂式油箱散熱方法，變壓器置于室內(nèi)，散熱油箱置于變壓器室外頂層，靠油泵進(jìn)行變壓器油循環(huán)換熱。這種散熱方法的主要不足是，油箱油壓大，容易滲漏油，油箱強(qiáng)度要求高，用油多成本高；油泵有噪聲，耗能，損壞時影響散熱；密閉室內(nèi)環(huán)境溫度仍較高；室外有散熱油箱，不利于安全防火等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有變壓器室所用散熱方法的缺點，提供一種利用熱管技術(shù)的變壓器室、尤其是地下密閉變壓器室的散熱方法。
用于散熱的熱管是熱傳導(dǎo)率很高的管子，俗稱熱超導(dǎo)管。在兩端密封并抽成真空的管子內(nèi)注入適量工作液體，如丙酮、乙醇、純水等，處于真空條件下的液體從吸熱段吸熱汽化為蒸汽，蒸汽高速抵達(dá)遠(yuǎn)端散熱段后放熱冷凝成液體，冷凝的液體延管壁回流到吸熱段；熱管就是利用真空中低沸點工作液體的蒸發(fā)吸熱和冷凝放熱，如此往復(fù)不止，將巨大的熱量通過一個很小截面的管道，由吸熱段高效傳遞至散熱段。一根直徑25毫米，長度1～10米的熱管，其熱傳導(dǎo)功率可達(dá)1～10千瓦。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種變壓器室的散熱方法，其特點是，將至少一組由吸熱段、散熱段和絕熱段組成的熱管由室外深入到裝有變壓器或電抗器的變壓器室內(nèi)，其中吸熱段置于室內(nèi)，散熱段置于室外，絕熱段置于穿墻部分，通過吸熱段吸收室內(nèi)空氣中的熱量，傳送到散熱段而自然散發(fā)到室外空氣中。
所述的每組熱管由至少一根熱管組成。
所述的至少一組熱管的吸熱段插入到變壓器油箱內(nèi)的油中或插入到浸泡變壓器的集熱槽的液體中，通過熱管吸熱并傳送到散熱段而散發(fā)到室外空氣中。所述的集熱槽，可為安裝在變壓器油箱側(cè)面的多個小集熱槽。當(dāng)插入變壓器油中的熱管散熱能力足夠，或插入集熱槽液中的熱管散熱能力足夠時，可省去所述的對室內(nèi)空氣進(jìn)行散熱的熱管。
對室內(nèi)空氣吸熱的熱管充低溫工作液，空氣吸熱熱管有效工作溫度范圍是0℃～80℃；對變壓器油和集熱槽液吸熱的熱管充常溫工作液，油吸熱熱管的有效工作溫度范圍是40℃～160℃。
需要進(jìn)一步增加室外熱管散熱能力時，采用對散熱段熱管水淋冷卻或采用強(qiáng)迫風(fēng)冷方法。
當(dāng)變壓器室為地下室時，地下室頂層墻體之上可含有土壤層，所述的熱管絕熱段穿過變壓器室頂層墻體和土壤層。
利用熱管技術(shù)的變壓器室、尤其是地下密閉變壓器室的散熱方法，其有益效果是，室外散熱器無油化，安全易防火，變壓器室內(nèi)環(huán)境溫度低，利于人員入室巡查，對變壓器散熱冷卻充分，少用油成本低，無需油泵，節(jié)約能源的同時能隔離變壓器噪聲和電磁輻射，改善環(huán)境和美化環(huán)境。


圖1為變壓器室熱管散熱示意圖；圖2熱管吸熱段插入變壓器油箱內(nèi)油中布置示意圖；圖3熱管吸熱段插入集熱槽液中布置示意圖；圖4室外散熱段熱管布置示意圖；圖5為多根熱管構(gòu)成的柱體結(jié)構(gòu)圖；圖6變壓器室與熱管柱體連接的法蘭結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
由圖1所示，一種變壓器室的散熱方法，其特點是，將至少一組由吸熱段、散熱段和絕熱段組成的熱管4由室外深入到裝有變壓器2或電抗器的變壓器室1內(nèi)，其中吸熱段置于室內(nèi)，散熱段置于室外，絕熱段置于穿墻部分，通過吸熱段吸收室內(nèi)空氣中的熱量，傳送到散熱段而自然散發(fā)到室外空氣中。所述的每組熱管可由至少一根熱管組成。
由圖2、圖3所示，一組熱管5的吸熱段插入到變壓器油箱內(nèi)的油3中或插入到浸泡變壓器的集熱槽7的液體8中，通過熱管吸熱并傳送到散熱段而散發(fā)到室外空氣中。如圖2所示，需要時，在變壓器與熱管之間，增加一個傳熱的變壓器油隔離管6，將變壓器油箱內(nèi)的油與熱管接觸的油隔離開。當(dāng)插入變壓器油箱中的熱管散熱能力足夠時，可省去所述的對室內(nèi)空氣進(jìn)行散熱的熱管。圖2所示熱管插入變壓器油中的方法和圖3所示熱管插入集熱槽液中的方法，可分開用亦同時采用。
對室內(nèi)空氣吸熱的熱管4內(nèi)工作液體為氨水，適于在0℃～80℃范圍工作；對變壓器油和集熱槽液吸熱的熱管5內(nèi)工作液體為純水，適于在40℃～160℃范圍工作。
由圖4所示，室外的散熱段熱管，根據(jù)環(huán)境和造型美觀的需要，布置為一根或多根柱體9，每根柱體由多根熱管經(jīng)法蘭焊接而成。也可布置為一塊或多塊平面體10或他們的集合。每根柱體或平面體，由多根熱管組成。
由圖5所示，每根柱體由多根熱管4經(jīng)法蘭11、承吊軸12焊接而成。由圖6所示，變壓器室墻體上裝有法蘭13，用于與法蘭11的連接，便于熱管柱體與變壓器室的連接和安裝施工。
權(quán)利要求
1.一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，將至少一組由吸熱段、散熱段和絕熱段組成的熱管(4)由室外深入到裝有變壓器(2)或電抗器的變壓器室(1)內(nèi)，其中吸熱段置于室內(nèi)，散熱段置于室外，絕熱段置于穿墻部分，通過吸熱段吸收室內(nèi)空氣中的熱量，傳送到散熱段而自然散發(fā)到室外空氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，所述的至少一組熱管(5)的吸熱段插入到變壓器油箱內(nèi)的油(3)中或插入到浸泡變壓器的集熱槽(7)的液體(8)中，通過熱管吸熱并傳送到散熱段而散發(fā)到室外空氣中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，對散熱段熱管水淋冷卻或采用強(qiáng)迫風(fēng)冷方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，所述的組熱管由至少一根熱管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，所述的熱管的散熱段部分為一根或多根柱體(9)，每根柱體由多根熱管(4)經(jīng)法蘭(11)、承吊軸(12)焊接而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，所述的熱管的散熱段部分為一塊或多塊平面體(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，對變壓器油和集熱槽液吸熱的熱管充常溫工作液，熱管的有效工作溫度范圍是40℃～160℃；對室內(nèi)空氣吸熱的熱管充低溫工作液，空氣吸熱熱管有效工作溫度范圍是0℃～80℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器室的散熱方法，其特征在于，所述的變壓器室墻體上裝有法蘭(13)，用于與法蘭(11)的連接，便于熱管柱體與變壓器室的連接和安裝施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變壓器室的散熱方法，其特點是，將至少一組由吸熱段、散熱段和絕熱段組成的熱管由室外深入到裝有變壓器或電抗器的變壓器室內(nèi)，其中吸熱段置于室內(nèi)，散熱段置于室外，絕熱段置于穿墻部分，通過吸熱段吸收室內(nèi)空氣中的熱量、變壓器油中的熱量和集熱槽液中的熱量，傳送到散熱段而自然散發(fā)到室外空氣中。利用熱管技術(shù)的變壓器室、尤其是地下密閉變壓器室的散熱方法，其有益效果是，安全防火，變壓器室內(nèi)環(huán)境溫度低，變壓器散熱冷卻充分，用油少成本低，節(jié)約能源的同時能隔離變壓器噪聲和電磁輻射，改善環(huán)境和美化環(huán)境。
文檔編號F24F13/30GK1964613SQ20051011024
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者孫兵, 曾慶贛 申請人:上?？坪曜冸娫O(shè)備有限公司