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，所述冷卻室內循環(huán)流動有冷媒介質，所述制冷系統(tǒng)對冷媒介質進行制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質冷卻干式變壓器的要求，所述冷卻室側面下部安裝有進冷媒的進口閥，冷卻室另一對側面的上部安裝有出冷媒的出口閥，冷卻室側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，所述控制模塊根據溫度傳感器測量并傳輸的在線溫度值，自動控制制冷壓縮機的工作。
【專利說明】一種干式變壓器冷卻裝置及使用方法

【技術領域】
[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】
[0002] 干式變壓器在運行過程中，在電和磁的作用下，其繞組和鐵芯會發(fā)熱，由于干式變 壓器獨特的設計運行方式，其自身散熱效果很差，此時如不能及時將熱量帶走，將導致干式 變壓器燒毀甚至爆炸的嚴重事故，傳統(tǒng)干式變壓器的冷卻方式是由風扇吹風，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不足等諸多缺點。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，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、經濟地帶走運行中干式變壓器產生的熱能，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、經濟運行。
[0004] 本發(fā)明解決技術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，所述冷卻室內循環(huán)流動有冷媒介質，所述制冷系統(tǒng)對冷媒介質進行 制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質冷卻干式變壓器的要求，所述冷卻室側面下部安裝有進冷媒的 進口閥，冷卻室另一對側面的上部安裝有出冷媒的出口閥，冷卻室側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，所述控制模塊 根據溫度傳感器測量并傳輸的在線溫度值，自動控制制冷壓縮機的工作。
[0005] 進一步的，所述冷媒介質為sf6介質。
[0006] 進一步的，所述制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥以及冷卻室內循環(huán)流動的 冷媒介質部分組成，所述冷卻室的出口連接制冷壓縮機的進口，所述制冷壓縮機的出口連 接冷凝器的進口，所述冷凝器的出口連接節(jié)流閥進口，節(jié)流閥出口連接冷卻室的進口，制冷 壓縮機電性連接于控制模塊。
[0007] 進一步的，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] 進一步的，所述控制模塊可以是PLC或其它的微機處理器。
[0009] 進一步的，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冷媒介質的進口閥和冷卻室上部的出冷媒介質的出口閥；2)開 啟節(jié)流閥；3)開啟制冷壓縮機，冷媒介質開始循環(huán)；4)開啟冷凝器冷卻風機，使制冷系統(tǒng) 開始對運行中的干式變壓器進行循環(huán)冷卻；5)開啟控制模塊，控制模塊根據溫度傳感器測 量并傳輸的在線溫度值，根據預先設置的溫差值，當冷卻室內溫度超過設定值溫差以上時， 自動啟動制冷壓縮機工作，當冷卻室內溫度達到設定值溫差以下時，自動停止制冷壓縮機 工作，始終保持干式變壓器在適合的冷卻溫度范圍內工作。
[0010] 與現(xiàn)有技術相比，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 體運行經濟等巨大優(yōu)勢，能極大降低運行干式變壓器的銅、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行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 下面結合附圖對本發(fā)明專利進一步說明： 圖1為本發(fā)明實施例的干式變壓器結構示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例的冷卻室結構示意圖； 圖3為圖2的A-A剖視圖； 圖4為本發(fā)明實施例的冷卻室上殼、下殼及密封墊示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例的干式變壓器安裝在冷卻室內示意圖； 圖6為圖5的B-B剖視圖； 圖7為本發(fā)明實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)明實施例的控制模塊自動控制原理方框圖。
[0012] 圖中：1-冷卻室上殼，2-套管密封圈，3-冷卻室內的冷媒介質，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-冷卻室進口閥，8-節(jié)流閥，9-冷凝器出 口，10-冷凝器，11-冷凝器進口，12-冷卻風機，13-制冷壓縮機，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。

【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[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， 所述冷卻室內循環(huán)流動有冷媒介質，將運行中干式變壓器產生的熱量帶走，所述制冷系統(tǒng) 對冷媒介質進行制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質冷卻干式變壓器的要求，所述冷卻室側面下部 安裝有進冷媒的進口閥，冷卻室另一對側面的上部安裝有出冷媒的出口閥，冷卻室進、出口 閥用于當干式變壓器需維護、檢修時與制冷系統(tǒng)起到隔離作用，冷卻室側面上部還安裝有 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，所述控制 模塊根據溫度傳感器測量并傳輸的在線溫度值，根據預先設置的溫差值，自動控制制冷壓 縮機的工作。
[0015] 在本實施例中，所述制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥以及冷卻室內循環(huán)流 動的冷媒介質部分組成，所述冷卻室的出口連接制冷壓縮機的進口，所述制冷壓縮機的出 口連接冷凝器的進口，所述冷凝器的出口連接節(jié)流閥進口，節(jié)流閥出口連接冷卻室的進口， 制冷壓縮機電性連接于控制模塊。
[0016] 在本實施例中，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] 在本實施例中，所述控制模塊可以是PLC或其它的微機處理器。
[0018] 在本實施例中，所述冷媒介質可以是SF6介質，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。
[0019] 在本實施例中，所述的制冷工作是：在冷卻室內的冷媒介質將運行中干式變壓器 產生的熱量帶走，從而冷卻了干式變壓器，冷媒介質自身被加熱，吸熱后的冷媒介質從冷卻 室出口閥出去，被制冷壓縮機進口吸入，在制冷壓縮機中被壓縮成高壓高溫的冷媒介質氣 體，此高溫高壓冷媒氣體從制冷壓縮機出口壓出，至冷凝器進口進入冷凝器，高溫高壓冷媒 氣體在冷凝器內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)會吸收 大量熱量，從而使全部冷媒冷卻，進入冷卻室，對運行中的干式變壓器進行下一輪的冷卻循 環(huán)。
[0020] 在本實施例中，所述的控制模塊電性連接于溫度傳感器和制冷壓縮機，控制模塊 根據溫度傳感器測量并傳輸的在線溫度值，根據預先設置的溫差值，自動控制制冷壓縮機 的工作，當冷卻室內溫度超過設定值溫差以上時，自動啟動制冷壓縮機工作，當冷卻室內溫 度達到設定值溫差以下時，自動停止制冷壓縮機工作，始終保持干式變壓器在適合的冷卻 溫度范圍內工作，控制模塊可以是PLC或其它的微機處理器。
[0021] 在本實施例中，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冷媒介質的進口閥7和冷卻室上部的出冷媒介質的出口閥14， 2)開啟節(jié)流閥8, 3)開啟制冷壓縮機13,冷媒介質開始循環(huán)，4)開啟冷凝器10的冷卻風機 12,使制冷系統(tǒng)開始對運行中的干式變壓器進行循環(huán)冷卻，5)開啟控制模塊，控制模塊根據 溫度傳感器4測量并傳輸的在線溫度值，根據預先設置的溫差值，當冷卻室內溫度超過設 定值溫差以上時，自動啟動制冷壓縮機13工作，當冷卻室內溫度達到設定值溫差以下時， 自動停止制冷壓縮機13工作，始終保持干式變壓器在適合的冷卻溫度范圍內工作。
[0022] 上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應 理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
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，所述冷卻室內循 環(huán)流動有冷媒介質，所述制冷系統(tǒng)對冷媒介質進行制冷循環(huán)，以滿足冷媒介質冷卻干式變 壓器的要求，所述冷卻室側面下部安裝有進冷媒的進口閥，冷卻室另一對側面的上部安裝 有出冷媒的出口閥，冷卻室側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，所述控制模塊根據溫度傳感器測量并傳輸的在線溫度 值，自動控制制冷壓縮機的工作。
2. 根據權利要求1所述的一種干式變壓器冷卻裝置，其特征在于：所述冷媒介質為SF6 介質。
3. 根據權利要求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、冷凝器、節(jié)流閥以及冷卻室內循環(huán)流動的冷媒介質部分組成，所述冷卻室的出口 連接制冷壓縮機的進口，所述制冷壓縮機的出口連接冷凝器的進口，所述冷凝器的出口連 接節(jié)流閥進口，節(jié)流閥出口連接冷卻室的進口，制冷壓縮機電性連接于控制模塊。
4. 根據權利要求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. 根據權利要求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或其它的微機處理器。
6. 根據權利要求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冷媒介質的進口閥和冷卻 室上部的出冷媒介質的出口閥；2)開啟節(jié)流閥；3)開啟制冷壓縮機，冷媒介質開始循環(huán)； 4)開啟冷凝器冷卻風機，使制冷系統(tǒng)開始對運行中的干式變壓器進行循環(huán)冷卻；5)開啟控 制模塊，控制模塊根據溫度傳感器測量并傳輸的在線溫度值，根據預先設置的溫差值，控制 調節(jié)變頻制冷壓縮機工作。
【文檔編號】H01F27/08GK104157403SQ201410418750
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日: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 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司南平供電公司, 國網福建省電力有限公司電力科學研究院, 國網福建省電力有限公司邵武市供電公司, 林曉銘, 林舒妍