具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置及使用方法，包括一主變本體及設(shè)置于主變本體兩側(cè)的散熱器，主變本體內(nèi)繞組和鐵芯的下方設(shè)有油流導(dǎo)向噴管，油流導(dǎo)向噴管朝向繞組和鐵芯的一側(cè)均勻設(shè)有出油孔，變頻微循環(huán)泵與電源控制器電性連接，電源控制器與貯能器相連接，貯能器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器與太陽能接收器相連接。本發(fā)明克服了現(xiàn)有主變油流循環(huán)方式的缺點(diǎn)，光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過接收太陽能，并進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換和電源控制，以提供充足合格的電能供給油流導(dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)工作，通過變頻油泵控制小孔緩緩噴出，對(duì)主變繞組、鐵芯進(jìn)行集中冷卻，以增強(qiáng)冷卻效果，有效地提高了冷卻效率和安全性能。
【專利說明】具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]主變?cè)谶\(yùn)行過程中，由于電和磁的作用，其繞組和鐵芯會(huì)發(fā)熱，如不能及時(shí)將此熱量帶走，將導(dǎo)致主變燒毀甚至爆炸的嚴(yán)重事故，因此必須通過主變內(nèi)充滿的變壓器油循環(huán)流動(dòng)來冷卻繞組和鐵芯，而變壓器油帶走的熱量又通過散熱裝置來進(jìn)行熱交換，冷卻后的冷油流再進(jìn)入主變本體進(jìn)行冷卻。傳統(tǒng)主變油流循環(huán)方式分為靠油流溫差的冷熱自然對(duì)流方式和潛油泵強(qiáng)油循環(huán)方式這2種。油流溫差的冷熱自然對(duì)流方式，效果差，使得在同等條件下，主變銅鐵損高、運(yùn)行狀況差，以及設(shè)備制造體積大、用油量多等諸多缺點(diǎn)。主變潛油泵的強(qiáng)油循環(huán)方式雖然使油循環(huán)流動(dòng)冷卻效果好，但由于其轉(zhuǎn)速高、不可調(diào)，造成油流壓力高，流速、流量大，油流循環(huán)易產(chǎn)生湍流和氣泡，這些氣泡在主變內(nèi)的高電壓、高磁場環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致氣泡搭橋放電故障，甚至燒毀主變的嚴(yán)重事故，而湍流也會(huì)對(duì)主變內(nèi)部產(chǎn)生不利影響，比如湍流會(huì)將主變底部細(xì)小雜質(zhì)卷起，湍流會(huì)沖擊繞組和主變內(nèi)引線接頭等，這些都可能造成故障，甚至釀成嚴(yán)重事故，再者由于現(xiàn)使用主變潛油泵其轉(zhuǎn)速不可調(diào)，只能通過急停、急開若干組潛油泵來對(duì)付主變不同負(fù)荷和油溫段的油流循環(huán)冷卻要求，因而造成潛油泵易磨損、能耗高、噪聲大，且設(shè)備檢修工作量大，壽命短等諸多缺陷。主變實(shí)際運(yùn)行中，除僅在短時(shí)間的大負(fù)荷、高油溫狀態(tài)外，絕大部分運(yùn)行期間不需要高流速、大流量的油流，只需油流緩流循環(huán)即可滿足主變繞組鐵芯循環(huán)冷卻的需要，另外現(xiàn)有的主變冷卻裝置電力消耗較大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有主變油泵的強(qiáng)油循環(huán)方式轉(zhuǎn)速高、不可調(diào)，造成油流壓力高，流速、流量大，油流循環(huán)易產(chǎn)生湍流和氣泡，從而導(dǎo)致高磁場環(huán)境下發(fā)生氣泡搭橋放電故障，甚至燒毀主變的嚴(yán)重事故的缺陷，本發(fā)明第一具體實(shí)施方案為:一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，包括一主變本體及設(shè)置于主變本體兩側(cè)的散熱器，所述主變本體內(nèi)設(shè)有繞組和鐵芯，所述主變本體內(nèi)繞組和鐵芯的下方設(shè)有油流導(dǎo)向噴管，所述主變本體上部兩側(cè)壁設(shè)有出油閥，所述出油閥經(jīng)管路分別與兩側(cè)的散熱器的進(jìn)口相連接，所述散熱器出口經(jīng)回油管路與油流導(dǎo)向噴管相連接，所述回油管路上設(shè)有進(jìn)油閥與變頻微循環(huán)泵，所述變頻微循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)油路循環(huán)，所述油流導(dǎo)向噴管朝向繞組和鐵芯的一側(cè)均勻設(shè)有出油孔，油流導(dǎo)向噴管端部封閉，所述變頻微循環(huán)泵與電源控制器電性連接，所述電源控制器與貯能器相連接，所述貯能器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器與太陽能接收器相連接。
[0004]進(jìn)一步的，所述太陽能接收器包括多片可翻轉(zhuǎn)的太陽能電池板，所述每片太陽能電池板下端套于轉(zhuǎn)軸上并貯能器相連接，所述貯能器內(nèi)設(shè)有比較器，所述比較器根據(jù)各個(gè)太陽能電池板收集能量大小控制轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)各個(gè)太陽能電池板達(dá)到最大能量采集量，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過接收太陽能，并進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換和電源控制，以提供充足合格的電能供給油路循環(huán)工作。
[0005]進(jìn)一步的，所述油流導(dǎo)向噴管呈U型或環(huán)形且布設(shè)于繞組和鐵芯周側(cè)。
[0006]進(jìn)一步的，所述主變本體上設(shè)有油溫在線測溫器，主變本體旁側(cè)設(shè)有控制箱，所述控制箱內(nèi)設(shè)有控制模塊，所述油溫在線測溫器與控制模塊電性連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述控制模塊與變頻微循環(huán)泵電性連接。
[0008]本發(fā)明第二具體實(shí)施方案為:一種主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置使用方法，包括如權(quán)利要求4所述的一種主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，其特征在于，包括以下步驟:
O開啟太陽能接收器及變壓器主體下部出油閥和上部的進(jìn)油閥；開啟控制模塊，控制模塊根據(jù)油溫在線監(jiān)測溫器測量的油溫自動(dòng)控制油路循環(huán)裝置的運(yùn)行；
2)開啟變頻微循環(huán)泵，使油開始循環(huán)，安裝在主變內(nèi)的油流導(dǎo)向噴管開始舒緩的向主變繞組和鐵芯集中噴出冷變壓器油；
3)開啟控制模塊，控制模塊能根據(jù)油溫在線測溫器實(shí)時(shí)傳遞的油溫值，自動(dòng)控制變頻微循環(huán)泵的出力，當(dāng)油溫升高時(shí)，控制模塊控制變頻微循環(huán)泵增加油流速和循環(huán)量，反之亦然，由于控制模塊對(duì)變頻微循環(huán)泵還設(shè)限有最高油流流速值，保證油流始終以緩和、低速的微循環(huán)方式運(yùn)行。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本專利技術(shù)克服了現(xiàn)有主變油流循環(huán)方式的缺點(diǎn)，通過變頻油泵控制小孔緩緩噴出，對(duì)主變繞組、鐵芯進(jìn)行集中冷卻，以增強(qiáng)冷卻效果，同時(shí)避免了湍流和氣泡的產(chǎn)生，有效地提高了冷卻效率和安全性能，是主變油流循環(huán)方式的革命性創(chuàng)新。同時(shí)，本發(fā)明采用光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過接收太陽能，并進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換和電源控制，以提供充足合格的電能供給油流導(dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)工作，外接備用電源是當(dāng)夜晚和長期雨天光照不足時(shí)自動(dòng)切換使用，大大節(jié)約了主變冷卻工作的能源消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的光伏轉(zhuǎn)換系統(tǒng)原理示意圖(Kl電源開關(guān)為常開狀態(tài)、K2電源開關(guān)為常閉狀態(tài)，K1、K2互為閉鎖)。
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的主變繞組、鐵芯浸泡在變壓器油中冷卻的示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明實(shí)施例安裝在主變繞組、鐵芯底部油流導(dǎo)向噴管舒緩噴油集中冷卻，以及油流在主變內(nèi)的微循環(huán)流程示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明實(shí)施例安裝在主變繞組、鐵芯底部兩側(cè)油流導(dǎo)向噴管的橫截面俯視圖。
[0014]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)工作原理不意圖。
[0015]圖6是本發(fā)明實(shí)施例控制模塊工作原理方框示意圖。
[0016]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的太陽能接收器工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1-出油閥；2-散熱器進(jìn)口 ；3_散熱器；4-散熱器出口 ；5_變頻微循環(huán)泵進(jìn)口閥；6_變頻微循環(huán)泵；7_進(jìn)油閥；8_油溫在線測溫器；9-油流導(dǎo)向噴管，10-主變本體，11-太陽能電池板，12-電機(jī)，13-貯能器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0019]如圖1飛所示為一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，包括變頻微循環(huán)泵6，安裝在主變本體10內(nèi)的繞組、鐵芯底部兩側(cè)的油流導(dǎo)向噴管9，主變本體上部的出油閥1，主變本體下部的進(jìn)油閥7，變壓器油，主變本體外的油流連接管、散熱器3，以及油溫在線測溫器8和控制模塊及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等組成。
[0020]油流導(dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)工作所需的電能由光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)提供，控制模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)編程的程序?qū)τ土鲗?dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括有太陽能接收器、光電轉(zhuǎn)換器、貯能器、電源控制器，以及外接的備用電源等，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的電源控制器與貯能器相連接，所述貯能器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器與太陽能接收器相連接，所述太陽能接收器包括多片可翻轉(zhuǎn)的太陽能電池板11，所述每片太陽能電池板11下端套于轉(zhuǎn)軸上并與貯能器13相連接，轉(zhuǎn)軸由電機(jī)12驅(qū)動(dòng)，所述貯能器13內(nèi)設(shè)有比較器，所述比較器根據(jù)各個(gè)太陽能電池板收集能量大小控制轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)各個(gè)太陽能電池板達(dá)到最大能量采集量，所述電源控制器與貯能器、油流導(dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)以及外接備用電源相連接，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過接收太陽能，并進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換和電源控制，以提供充足合格的電能供給油流導(dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)工作，當(dāng)在晚上或遇長期陰雨天，光伏轉(zhuǎn)換能量不足，而主變油溫又很高這種少見的情況時(shí)，外接備用電源自動(dòng)投入。由于陰雨天和夜晚，主變周圍環(huán)境溫度降低，能起到有效冷卻主變的作用，因此啟用外接備用電源的幾率很少。光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電性連接于油流導(dǎo)向微循環(huán)系統(tǒng)。
[0021]主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置包括變頻微循環(huán)泵6，變頻微循環(huán)泵6將冷油流泵入主變本體內(nèi)，冷油流冷卻主變繞組、鐵芯由于電磁作用產(chǎn)生的熱量后，從主變上部出油閥I流入散熱器3，油流在散熱器3中被冷卻后，又被變頻微循環(huán)泵6泵入主變進(jìn)行冷卻，如此反復(fù)循環(huán)。變頻微循環(huán)泵6電性連接于控制模塊。
[0022]主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置主要包括設(shè)置于主變本體內(nèi)的油流導(dǎo)向噴管9，油流導(dǎo)向噴管9為絕緣材料制造，并安裝在主變繞組、鐵芯底部的周側(cè)，油流導(dǎo)向噴管9 一端封閉，另一端通過絕緣連管與主變進(jìn)油閥7連接，油流導(dǎo)向噴管9靠主變繞組、鐵芯的一側(cè)均勻鉆有一些小出油孔，冷油流通過這些小孔緩緩噴出，對(duì)主變繞組、鐵芯進(jìn)行導(dǎo)向集中冷卻，以增強(qiáng)冷卻效果，被繞組和鐵芯加熱后的油流上升、擴(kuò)散，并通過主變上部出油閥I流出，至主變本體外的散熱器3中被冷卻，冷卻后的油流又通過變頻微循環(huán)泵6進(jìn)入主變內(nèi)的油流導(dǎo)向噴管9，對(duì)繞組和鐵芯進(jìn)行冷卻，整個(gè)油流系統(tǒng)形成油流導(dǎo)向微循環(huán)。
[0023]控制模塊包括油溫在線測溫器8，油溫在線測溫器8安裝在主變本體10上部，能實(shí)時(shí)檢測主變內(nèi)的油溫，并將在線油溫?cái)?shù)據(jù)傳遞給控制模塊。油溫在線測溫器8電性連接于控制|吳塊。
[0024]控制模塊能根據(jù)油溫在線測溫器實(shí)時(shí)傳遞的油溫值，按事先設(shè)計(jì)編程的程序，自動(dòng)控制變頻微循環(huán)泵6的出力，當(dāng)油溫升高時(shí)，控制模塊控制變頻微循環(huán)泵6的出力，增加油流速和循環(huán)量，反之亦然。由于主變內(nèi)部處高電場環(huán)境，油流流速過快會(huì)在主變內(nèi)產(chǎn)生湍流和氣泡，可能導(dǎo)致氣泡搭橋放電的故障，甚至燒毀主變的嚴(yán)重事故，因此控制模塊對(duì)變頻微循環(huán)泵6還設(shè)限有最高油流流速值，保證油流始終以緩和、低速的微循環(huán)方式運(yùn)行，控制模塊電性連接于變頻微循環(huán)泵6和油溫在線測溫器8，控制模塊可以是PLC，或其它的微機(jī)處理器。
[0025]上述的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置的使用方法主要通過用變頻微循環(huán)泵6和油流導(dǎo)向噴管9將冷變壓器油以舒緩方式集中導(dǎo)向噴油來冷卻主變繞組和鐵芯由于電和磁作用產(chǎn)生的熱量，被加熱的油流在主變內(nèi)流上升并擴(kuò)散，流出主變至安裝于主變本體外的散熱器3中冷卻，被冷卻后的油流又通過變頻微循環(huán)泵6和油流導(dǎo)向噴管9回到主變內(nèi)冷卻繞組和鐵芯，如此不斷反復(fù)循環(huán)，其具體使用方法步驟如下:I)開啟太陽能接收器及開啟主變上部出油閥I和下部的進(jìn)油閥7 ;2)開啟變頻微循環(huán)泵6的進(jìn)口閥；3)開啟變頻微循環(huán)泵6，此時(shí)油流開始循環(huán)，安裝在主變內(nèi)的油流導(dǎo)向噴管9開始舒緩的向主變繞組和鐵芯導(dǎo)向集中噴出冷變壓器油；4)開啟控制模塊，控制模塊能根據(jù)油溫在線測溫器8實(shí)時(shí)傳遞的油溫值，自動(dòng)控制變頻微循環(huán)泵6的出力，當(dāng)油溫升高時(shí)，控制模塊控制變頻微循環(huán)泵6增加油流速和循環(huán)量，反之亦然，由于控制模塊對(duì)變頻微循環(huán)泵6還設(shè)限有最高油流流速值，保證油流始終以緩和、低速的導(dǎo)向微循環(huán)方式運(yùn)行；5)安裝在主變繞組、鐵芯底部兩側(cè)的油流導(dǎo)向噴管9，將冷油流不斷的向主變繞組、鐵芯集中緩緩噴出，保證了主變繞組和鐵芯的冷卻效果，由于由控制模塊自動(dòng)控制變頻微循環(huán)泵6始終以緩和、低速的微循環(huán)方式運(yùn)行，不會(huì)引起湍流和氣泡，有力保障主變的安全運(yùn)行。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，其特征在于:包括一主變本體及設(shè)置于主變本體兩側(cè)的散熱器，所述主變本體內(nèi)設(shè)有繞組和鐵芯，所述主變本體內(nèi)繞組和鐵芯的下方設(shè)有油流導(dǎo)向噴管，所述主變本體上部兩側(cè)壁設(shè)有出油閥，所述出油閥經(jīng)管路分別與兩側(cè)的散熱器的進(jìn)口相連接，所述散熱器出口經(jīng)回油管路與油流導(dǎo)向噴管相連接，所述回油管路上設(shè)有進(jìn)油閥與變頻微循環(huán)泵，所述變頻微循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)油路循環(huán)，所述油流導(dǎo)向噴管朝向繞組和鐵芯的一側(cè)均勻設(shè)有出油孔，油流導(dǎo)向噴管端部封閉，所述變頻微循環(huán)泵與電源控制器電性連接，所述電源控制器與貯能器相連接，所述貯能器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器與太陽能接收器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，所述太陽能接收器包括多片可翻轉(zhuǎn)的太陽能電池板，所述每片太陽能電池板下端套于轉(zhuǎn)軸上并貯能器相連接，所述貯能器內(nèi)設(shè)有比較器，所述比較器根據(jù)各個(gè)太陽能電池板收集能量大小控制轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)各個(gè)太陽能電池板達(dá)到最大能量采集量，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過接收太陽能，并進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換和電源控制，以提供充足合格的電能供給油路循環(huán)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，所述油流導(dǎo)向噴管呈U型或環(huán)形且布設(shè)于繞組和鐵芯周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，所述主變本體上設(shè)有油溫在線測溫器，主變本體旁側(cè)設(shè)有控制箱，所述控制箱內(nèi)設(shè)有控制模塊，所述油溫在線測溫器與控制模塊電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有光伏變頻功能的主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，所述控制模塊與變頻微循環(huán)泵電性連接。
6.一種主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置使用方法，包括如權(quán)利要求4所述的一種主變油流導(dǎo)向微循環(huán)裝置，其特征在于，包括以下步驟: O開啟太陽能接收器及變壓器主體下部出油閥和上部的進(jìn)油閥；開啟控制模塊，控制模塊根據(jù)油溫在線監(jiān)測溫器測量的油溫自動(dòng)控制油路循環(huán)裝置的運(yùn)行； 2)開啟變頻微循環(huán)泵，使油開始循環(huán)，安裝在主變內(nèi)的油流導(dǎo)向噴管開始舒緩的向主變繞組和鐵芯集中噴出冷變壓器油； 3)開啟控制模塊，控制模塊能根據(jù)油溫在線測溫器實(shí)時(shí)傳遞的油溫值，自動(dòng)控制變頻微循環(huán)泵的出力，當(dāng)油溫升高時(shí)，控制模塊控制變頻微循環(huán)泵增加油流速和循環(huán)量，反之亦然，由于控制模塊對(duì)變頻微循環(huán)泵還設(shè)限有最高油流流速值，保證油流始終以緩和、低速的微循環(huán)方式運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】H02S10/00GK104008857SQ201410191306
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】林曉銘, 陸鴻, 宋仕江, 張孔林, 黃種桑, 施廣宇, 鄭東升, 鄭良根, 連鴻松, 鄭孝章, 林榮輝, 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邵武市供電公司, 林曉銘, 林舒妍