一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置及使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，包括有能被自动控制频率控制工作出力的变频制冷压缩机、冷却室、制冷系统、控制模块，所述冷却室分为上壳和下壳，所述上壳顶部开有供干式变压器高、低压套管穿过的圆孔，所述套管穿出圆孔部分由密封圈紧密密封，所述干式变压器固定于冷却室空腔内，所述冷却室内循环流动有冷媒介质，所述制冷系统对冷媒介质进行制冷循环，以满足冷媒介质冷却干式变压器的要求，所述冷却室侧面下部安装有进冷媒的进口阀，冷却室另一对侧面的上部安装有出冷媒的出口阀，冷却室侧面上部还安装有温度传感器，所述控制模块电性连接于温度传感器和变频制冷压缩机，所述控制模块自动控制制冷压缩机的工作。
【专利说明】
一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置及使用方法。
【背景技术】
[0002]干式变压器在运行过程中，在电和磁的作用下，其绕组和铁芯会发热，由于干式变压器独特的设计运行方式，其自身散热效果很差，此时如不能及时将热量带走，将导致干式变压器烧毁甚至爆炸的严重事故，传统干式变压器的冷却方式是由风扇吹风，或自然冷却，这二种冷却方式冷却效率很低、冷却降温范围很小，受环境因素影响大，往往造成干式变压器铜铁损大、过载和抗短路电流能力小，绝缘寿命短以及安全等级不足等诸多缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，即提供一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置及使用方法，能安全、可靠、高效、经济、环保的带走运行中干式变压器产生的热能，并能极大降低干式变压器的铜铁损，极大提高其过载能力和抗短路电流能力，减少冷却运行成本，延长设备使用寿命，有力保障电力系统的安全、经济运行。
[0004]本发明解决技术问题所采用的方案是一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，包括有能被自动控制频率控制工作出力的变频制冷压缩机、冷却室、制冷系统、控制模块，其特征在于:所述冷却室分为上壳和下壳，所述上壳顶部开有供干式变压器高、低压套管穿过的圆孔，所述套管穿出圆孔部分由密封圈紧密密封，所述干式变压器固定于冷却室空腔内，所述冷却室内循环流动有冷媒介质，所述制冷系统对冷媒介质进行制冷循环，以满足冷媒介质冷却干式变压器的要求，所述冷却室侧面下部安装有进冷媒的进口阀，冷却室另一对侧面的上部安装有出冷媒的出口阀，冷却室侧面上部还安装有温度传感器，所述控制模块电性连接于温度传感器和变频制冷压缩机，所述控制模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，自动控制制冷压缩机的工作。
[0005]进一步的，所述冷媒介质为SF6介质。
[0006]进一步的，所述制冷系统由变频制冷压缩机、冷凝器、节流阀以及冷却室内循环流动的冷媒介质部分组成，所述冷却室的出口连接制冷压缩机的进口，所述制冷压缩机的出口连接冷凝器的进口，所述冷凝器的出口连接节流阀进口，节流阀出口连接冷却室的进口，制冷压缩机电性连接于控制模块。
[0007]进一步的，所述上壳和下壳由绝缘材料制作，所述上壳和下壳通过紧固螺栓紧密连接。
[0008]进一步的，所述控制模块可以是PLC或其它的微机处理器。
[0009]进一步的，所述的具有智能变频功能的干式变压器冷却装置使用方法，具体操作步骤如下:1)开启冷却室下部的进冷媒介质的进口阀和冷却室上部的出冷媒介质的出口阀；2)开启节流阀；3)开启变频制冷压缩机，冷媒介质开始循环；)开启冷凝器冷却风机，使制冷系统开始对运行中的干式变压器进行循环冷却；5)开启控制模块，控制模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，根据预先设置的温差值，控制调节变频制冷压缩机工作。
[0010]与现有技术相比，本发明有以下有益效果:安全可靠、高效环保、整体运行经济等巨大优势，采用智能变频能大大提高制冷效率，避免制冷压缩机的急停急开以及减少噪音等弊端能极大降低运行干式变压器的铜、铁损，提高干式变压器过载和抗短路电流能力，延长干式变压器使用寿命，始终保持干式变压器在最优温差状况下运行，更加有力保障干式变压器安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例的干式变压器结构示意图；
图2为本发明实施例的冷却室结构示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本发明实施例的冷却室上壳、下壳及密封垫示意图；
图5为本发明实施例的干式变压器安装在冷却室内示意图；
图6为图5的B-B剖视图；
图7为本发明实施例的具有智能变频功能的干式变压器冷却装置工作流程示意图；
图8为本发明实施例的控制模块自动控制原理方框图。
[0012]图中:1-冷却室上壳，2-套管密封圈，3-冷却室内的冷媒介质，4-温度传感器，5-冷却室上、下壳之间密封垫，6-冷却室下壳，7-冷却室进口阀，8—节流阀，9-冷凝器出口，10-冷凝器，11-冷凝器进口，12-冷却风机，13-变频制冷压缩机，14-冷却室出口阀，15-冷却室上、下壳紧固螺栓，16-冷却室套管穿孔。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0014]如图广8所示，一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，包括有能被自动控制频率控制工作出力的变频制冷压缩机、冷却室、制冷系统、控制模块，其特征在于:所述冷却室分为上壳和下壳，所述上壳顶部开有供干式变压器高、低压套管穿过的圆孔，所述套管穿出圆孔部分由密封圈紧密密封，所述干式变压器固定于冷却室空腔内，所述冷却室内循环流动有冷媒介质，所述制冷系统对冷媒介质进行制冷循环，以满足冷媒介质冷却干式变压器的要求，所述冷却室侧面下部安装有进冷媒的进口阀，冷却室另一对侧面的上部安装有出冷媒的出口阀，冷却室侧面上部还安装有温度传感器，所述控制模块电性连接于温度传感器和变频制冷压缩机，所述控制模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，自动控制制冷压缩机的工作。
[0015]在本实施例中，所述制冷系统由变频制冷压缩机、冷凝器、节流阀以及冷却室内循环流动的冷媒介质部分组成，所述冷却室的出口连接制冷压缩机的进口，所述制冷压缩机的出口连接冷凝器的进口，所述冷凝器的出口连接节流阀进口，节流阀出口连接冷却室的进口，制冷压缩机电性连接于控制模块。
[0016]在本实施例中，所述上壳和下壳由绝缘材料制作，所述上壳和下壳通过紧固螺栓紧密连接。
[0017]在本实施例中，所述控制模块可以是PLC或其它的微机处理器。
[0018]在本实施例中，所述冷媒介质可以是SF6介质，也可以是其它具有绝缘、息燃、较高热焓的适合做冷媒的介质。
[0019]在本实施例中，所述的制冷工作是:在冷却室内的冷媒介质将运行中干式变压器产生的热量带走，从而冷却了干式变压器，冷媒介质自身被加热，吸热后的冷媒介质从冷却室出口阀出去，被变频制冷压缩机进口吸入，在变频制冷压缩机中被压缩成高压高温的冷媒介质气体，此高温高压冷媒气体从变频制冷压缩机出口压出，至冷凝器进口进入冷凝器，高温高压冷媒气体在冷凝器内被冷凝成高温冷媒液体，此高温冷媒液体出冷凝器后，流至节流阀，通过节流阀减压节流至冷却室，经减压节流后的冷媒液体部分蒸发为气体，冷媒液体蒸发会吸收大量热量，从而使全部冷媒冷却，进入冷却室，对运行中的干式变压器进行下一轮的冷却循环。
[0020]在本实施例中，所述的控制模块电性连接于温度传感器和变频制冷压缩机，控制模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，根据预先设置的温差值，自动控制变频制冷压缩机的工作，当冷却室内温度超过设定值温差以上时，自动启动变频制冷压缩机工作，冷却室温度越高，控制模块控制变频制冷压缩机频率升高，增加制冷压缩机的制冷能力，反之亦然，当冷却室内温度下降到设定值温差以下时，自动停止变频制冷压缩机工作，始终保持干式变压器在最优的冷却温度范围内工作，而且能大大提高制冷效率，避免制冷压缩机的急停急开以及减少噪音等弊端，节能环保，控制模块可以是PLC或其它的微机处理器。
[0021]在本实施例中，所述的具有智能变频功能的干式变压器冷却装置使用方法，具体操作步骤如下:1)开启冷却室下部的进冷媒介质的进口阀7和冷却室上部的出冷媒介质的出口阀14 ；2)开启节流阀8 ；3)开启变频制冷压缩机13，冷媒介质开始循环；4)开启冷凝器10的冷却风机12，使制冷系统开始对运行中的干式变压器进行循环冷却；5)开启控制模块，控制模块根据温度传感器4测量并传输的在线温度值，根据预先设置的温差值，当冷却室内温度超过设定值温差以上时，自动启动变频制冷压缩机13工作，当冷却室内温度达到设定值温差以下时，自动停止变频制冷压缩机13工作，在设定启动和停止制冷压缩机工作的温差范围内，当冷却室温度越高，控制模块自动控制变频制冷压缩机13的电机频率升高，以增加制冷压缩机13的制冷能力，反之亦然，始终保持干式变压器在最优的冷却温度范围内工作，且大大提高制冷效率，避免制冷压缩机13的急停急开以及减少噪音等弊端，节能环保。
[0022]上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，包括有能被自动控制频率控制工作出力的变频制冷压缩机、冷却室、制冷系统、控制模块，其特征在于:所述冷却室分为上壳和下壳，所述上壳顶部开有供干式变压器高、低压套管穿过的圆孔，所述套管穿出圆孔部分由密封圈紧密密封，所述干式变压器固定于冷却室空腔内，所述冷却室内循环流动有冷媒介质，所述制冷系统对冷媒介质进行制冷循环，以满足冷媒介质冷却干式变压器的要求，所述冷却室侧面下部安装有进冷媒的进口阀，冷却室另一对侧面的上部安装有出冷媒的出口阀，冷却室侧面上部还安装有温度传感器，所述控制模块电性连接于温度传感器和变频制冷压缩机，所述控制模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，自动控制制冷压缩机的工作。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，其特征在于:所述冷媒介质为SF6介质。
3.根据权利要求1所述的一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置其特征在于:所述制冷系统由变频制冷压缩机、冷凝器、节流阀以及冷却室内循环流动的冷媒介质部分组成，所述冷却室的出口连接制冷压缩机的进口，所述制冷压缩机的出口连接冷凝器的进口，所述冷凝器的出口连接节流阀进口，节流阀出口连接冷却室的进口，制冷压缩机电性连接于控制1吴块。
4.根据权利要求1所述的一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，其特征在于:所述上壳和下壳由绝缘材料制作，所述上壳和下壳通过紧固螺栓紧密连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，其特征在于:所述控制模块可以是PLC或其它的微机处理器。
6.根据权利要求1所述的一种具有智能变频功能的干式变压器冷却装置，其特征在于:所述的具有智能变频功能的干式变压器冷却装置使用方法，具体操作步骤如下:1)开启冷却室下部的进冷媒介质的进口阀和冷却室上部的出冷媒介质的出口阀；2)开启节流阀；3)开启变频制冷压缩机，冷媒介质开始循环；4)开启冷凝器冷却风机，使制冷系统开始对运行中的干式变压器进行循环冷却；5)开启控制模块，控制模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，根据预先设置的温差值，控制调节变频制冷压缩机工作。
【文档编号】G05D23/19GK104167276SQ201410418787
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】林晓铭, 郑良根, 郑东升, 宋仕江, 施广宇, 林舒妍, 郑孝章 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司南平供电公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 国网福建省电力有限公司邵武市供电公司, 林晓铭, 林舒妍