一种干式变压器冷却装置及使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种干式变压器冷却装置，包括冷却室、制冷系统和控制模块，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制冷系统中的制冷压缩机，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。
【专利说明】一种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，即提供一种干式变压器冷却装置及 使用方法，能安全、可靠、高效、经济地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，延长使用寿命，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干式变压器冷却装置，包括冷却室、制 冷系统和控制模块，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制冷系统中的制冷压缩机，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，当冷却室内温度超过设定值温差以上时， 自动启动制冷压缩机工作，当冷却室内温度达到设定值温差以下时，自动停止制冷压缩机 工作，始终保持干式变压器在适合的冷却温度范围内工作。
[0010] 与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明具有安全可靠、冷却效率高、整 体运行经济等巨大优势，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，更加有力保障干式变压器安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 下面结合附图对本发明专利进一步说明： 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-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1~8所示，一种干式变压器冷却装置，包括冷却室、制冷系统和控制模块，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，将运行中干式变压器产生的热量带走，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，冷却室进、出口 阀用于当干式变压器需维护、检修时与制冷系统起到隔离作用，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制冷系统中的制冷压缩机，所述控制 模块根据温度传感器测量并传输的在线温度值，根据预先设置的温差值，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，被制冷压缩机进口吸入，在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，自动启动制冷压缩机工作，当冷却室内温 度达到设定值温差以下时，自动停止制冷压缩机工作，始终保持干式变压器在适合的冷却 温度范围内工作，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， 自动停止制冷压缩机13工作，始终保持干式变压器在适合的冷却温度范围内工作。
[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. 一种干式变压器冷却装置，包括冷却室、制冷系统和控制模块，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 传感器和制冷系统中的制冷压缩机，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所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述制冷系统由制 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。
4. 根据权利要求1所述的一种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所述的一种干式变压器冷却装置，其特征在于：所述的干式变压器 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】H01F27/08GK104157403SQ201410418750
【公开日】2014年11月19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, 连鸿松, 林舒妍, 郑孝章, 连文杰 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