强迫油循环风冷变压器及其冷却器和冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种强迫油循环风冷变压器及其冷却器和冷却系统，包括总开关(1ZK)，与所述总开关(1ZK)连接并用于提供冷却油的潜油泵(1BD)，以及用于进行冷却的多个风扇(1FD)，该冷却器还包括：分别设置在每个风扇(1FD)与所述总开关(1ZK)之间的多个空气开关(1K)。解决了在环境温度较低时变压器油中析水，损坏变压器绝缘的问题，并且通过控制风扇运行的数量有效地节约了电能，保证了变压器的科学安全运行。
【专利说明】强迫油循环风冷变压器及其冷却器和冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器冷却，具体地，涉及一种强迫油循环风冷变压器及其冷却器和冷却系统。
【背景技术】
[0002]强迫油循环风冷是一种使油在散热器中循环流动，利用风扇将空气吹过散热器，同时使用油泵增大油循环倍率，加强冷却效果的冷却方式。现有强迫油循环风冷变压器含有4组冷却器，每组冷却器由一台潜油泵和两台风扇组成，每组冷却器都可以通过把手进行工作、辅助、备用和停止功能的切换，置于工作的冷却器，冷却器处于常规运转状态；置于辅助的冷却器，在变压器温度和电流达到一定阈值时启动运行；置于备用的冷却器在运行的冷却器故障时启动运行；置于停止的冷却器，电源回路断开。
[0003]当运行中的风扇电源开关跳闸时，处于工作状态的冷却器将被迫停运，备用冷却器将无法自启。如果发现不及时，夏季运行将造成变压器温度的迅速升高，对变压器健康运行不利。而冬季变压器正常运行时，只留单组冷却器运行，能满足上层油温不达到55°C，但由于冷却器的布置情况，必将导致变压器两侧温度偏差超过4°C，属于不合格点。
[0004]当环境温度较低时(25°C以下)，变压器油中的水分将凝结析出，并附着在变压器绝缘构件表面，而且即使变压器油温再次回升，析出的水分也不会再均匀的溶解到变压器油中，这些析出的水分将会损坏变压器绝缘。现有设计中，每组冷却器回路中包括一台潜油泵电机，两台风扇电机，三台设备只能一同投退，从两台主变压器在国华盘电的运行来看，当环境温度较低时，变压器运行温度常在20°C以下，存在游离水分侵蚀变压器绕组绝缘的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种强迫油循环风冷变压器冷却器及其冷却器和冷却系统，该强迫油循环风冷变压器冷却器可以解决在环境温度较低时油中析水，损坏变压器绝缘的问题，并且通过控制风扇运行的数量有效地节约了电能，保证了变压器的科学安全运行。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的一个方面提供一种强迫油循环风冷变压器冷却器，包括总开关，与所述总开关连接并用于提供冷却油的潜油泵，以及用于进行冷却的多个风扇，其中，该冷却器还包括:分别设置在每个风扇与所述总开关之间的多个空气开关。
[0007]优选地，所述多个风扇为2台。
[0008]本实用新型的另一个方面提供一种强迫油循环风冷变压器冷却系统，包括多个冷却器和多个工作模式选择电路，该多个冷却器中的一个冷却器与该多个工作模式选择电路中对应的一个工作模式选择电路电连接，其中，所述冷却器是上述的强迫油循环风冷变压器冷却器。
[0009]优选地，所述工作模式选择电路包括具有多组接点的工作模式切换开关，所述多个工作模式选择电路中的至少一个工作模式选择电路中的该工作模式切换开关中的一组接点与电源直接连接。
[0010]优选地，所述与电源直接连接的所述一组接点是工作模式接点。
[00111 本实用新型的还一个方面提供一种变压器，包括变压器本体，其中，该变压器还包括上述的强迫油循环风冷变压器冷却系统。
[0012]通过上述技术方案，使用本实用新型提供的强迫油循环风冷变压器冷却器，在每个风扇与总开关之间分别设置多个空气开关，使得每个风扇不仅仅由总开关控制，而是可以有选择性地投入，提升冬季运行中变压器油温，解决了在环境温度较低时变压器油中析水，损坏变压器绝缘的问题，并且通过控制风扇运行的数量有效地节约了电能，保证了变压器的科学安全运行。
[0013]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0015]图1是根据本实用新型的一个实施方式提供的强迫油循环风冷变压器冷却器的电路连接示意图；以及
[0016]图2是根据本实用新型一个实施方式提供的强迫油循环风冷变压器(第一冷却器和第四冷却器)冷却系统的电路连接示意图。
[0017]附图标记说明
[0018]即控制保险
[0019]121(,421(总开关
[0020]11(,41(空气开关
[0021]11(1(,41?工作模式切换开关
[0022]180,480接触器
[0023]接触器常开接点
[0024]180^, 480^接触器常闭接点
[0025]180,480潜油泵
[0026]1？0，4？0风扇
[0027]18耵，1？耵1，1？耵2，
[0028]48耵，4？耵1，4？耵2热继电器
[0029]321,421中间继电器
[0030]181,281时间继电器
[0031]32了’，42了’中间继电器常开接点
[0032]1?’，2?’时间继电器常开接点
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0034]图1是根据本实用新型的一个实施方式提供的强迫油循环风冷变压器冷却器的电路连接示意图。如图1所示，该强迫油循环风冷变压器冷却器包括总开关1ZK，与所述总开关1ZK连接并用于提供冷却油的潜油泵1BD，以及用于进行冷却的多个风扇1FD，其中，该冷却器还包括:分别设置在每个风扇1FD与所述总开关1ZK之间的多个空气开关1K。
[0035]在两组冷却器带潜油泵运行的前提下，在四台风扇1FD、两台风扇1FD、一台风扇1FD运行时，对变压器上层油温进行比对。通过多次试验得出结论:当风扇1FD数量为两台时，变压器油温可以维持在最佳油温(30°C -60°C )范围内。实践证明，风扇1FD数量维持在两台满足生产需要(试验时环境温度为:一 2°C?+5°C)。因此，本实用新型的多个风扇1FD优选为2台。
[0036]图2是根据本实用新型一个实施方式提供的强迫油循环风冷变压器(第一冷却器和第四冷却器，第二和第三冷却器省略而未绘出)冷却系统的电路连接示意图。如图2所示，该强迫油循环风冷变压器冷却系统包括多个冷却器和多个工作模式选择电路，该多个冷却器中的一个冷却器与该多个工作模式选择电路中对应的一个工作模式选择电路电连接，其中，所述冷却器是上述的强迫油循环风冷变压器冷却器。
[0037]优选地，所述工作模式选择电路包括具有多组接点的工作模式切换开关1KK和4KK，所述多个工作模式选择电路中的至少一个工作模式选择电路中的该工作模式切换开关1KK和4KK中的一组接点与电源直接连接。其中，所述与电源直接连接的所述一组接点是工作模式接点。
[0038]在图2的实施方式中，工作模式切换开关1KK和4KK的5、6接点与电源直接连接，5、6接点是工作接点(第二和第三冷却器与第一和第四冷却器构造相同因此为绘出)。下面以此实施方式为例，介绍强迫油循环风冷变压器冷却系统的工作过程。
[0039]首先，第一冷却器控制把手置于工作位置(接通5、6接点和11、12接点)、第四冷却器控制把手置于备用位置(接通7、8接点和9、10接点)。
[0040]当接通电源时，将由以下部件组成闭合回路:电源一工作模式切换开关1KK的5、6接点一热继电器1BRJ —热继电器1FRJ1 —热继电器1FRJ2 —接触器1BC —零线N，此时接触器1BC接通，接触器常开接点1BC’闭合，接触器常闭接点1BC”断开，第一冷却器的风扇1FD及潜油泵1BD运行。
[0041]如果第一冷却器的工作模式切换开关1KK的5、6接点与总开关1ZK连接，(传统冷却器系统连接方式)，将会出现以下问题:当第一冷却器的把手置于工作位置，风扇1FD或潜油泵1BD故障并且总开关1ZK跳闸时，此时本应该自动启动控制把手置于备用位置的第四冷却器的风扇4FD及潜油泵4BD，但是因为总开关1ZK的跳闸，导致不能形成回路，中间继电器4ZJ不能接通，因此第四冷却器的风扇4FD及潜油泵4BD不能启动，如果发现不及时，将会造成变压器温度的迅速升高。
[0042]为了解决此问题，采用本实用新型提供的工作模式切换开关1KK和4KK中的一组接点(工作接点，在本实施方式中为5、6接点)与电源直接连接的连接方式，当第一冷却器的风扇1FD或潜油泵1BD故障，热继电器1BRJ、1FRJ1和1FRJ2断开，接触器1BC失电，致使接触器常开接点1BC’断开，接触器的常闭接点1BC”闭合，此时仍然将由以下部件组成闭合回路:电源一工作模式切换开关1KK的5、6接点一工作模式切换开关1KK的11、12接点一时间继电器2SJ—零线N，此时时间继电器2SJ接通，时间继电器常开接点2SJ’闭合，致使中间继电器42了接通，中间继电器常开接点42了’闭合，将由以下部件组成闭合回路:控制保险即一工作模式切换开关41?的7、8接点一热继电器48耵一热继电器4？耵1 —热继电器4？耵2 —接触器48(:—零线I此时接触器48(:接通，接触器常开接点480’闭合，接触器常闭接点480”断开，第四冷却器的风扇4？0及潜油泵480运行。
[0043]其次，第一冷却器控制把手置于辅助位置(接通1、2接点和15、16接点)、第四冷却器控制把手置于备用位置(接通7、8接点和9、10接点)。
[0044]当变压器上层油温达到阈值(本实用新型优选为551 )时(此时需要多加冷却器协助变压器降温)，温度继电器111411(未绘出)接通，其常开接点3、4闭合，中间继电器32了接通，中间继电器常开接点32了’闭合，将由以下部件组成闭合回路:控制保险即一工作模式切换开关11?的1、2接点一热继电器18耵一热继电器1？耵1 —热继电器1？耵2 —接触器18(:—零线I此时接触器18(:接通，接触器常开接点180’闭合，接触器的常闭接点180’断开，第一冷却器的风扇及潜油泵180运行。当变压器上层油温降低到451时，温度继电器111(未绘出)断开，致使接触器32了断开，第一冷却器的风扇1？0及潜油泵180停止运行。
[0045]当变压器的电流达到阈值(本实用新型优选为1.0516)时，继电器80(未绘出)接通，继电器常开接点8？了’闭合，时间继电器13了接通，时间继电器常开接点13了’闭合，中间继电器32 了接通，中间继电器常开接点32了’闭合，同上第一冷却器的风扇及潜油泵180运行。
[0046]当第一冷却器风扇或潜油泵180故障，并且变压器上层油温超过55度或电流大于定值时(此时同上，中间继电器常开接点32了’闭合)，热继电器18耵、1？耵1和1？耵2断开，接触器18(:失电，致使接触器常开接点180’断开，接触器的常闭接点180”闭合，将由以下部件组成闭合回路:控制保险即一工作模式切换电路11?的1、2接点一工作模式切换电路11?的15、16接点一时间继电器2?—零线I此时时间继电器2?接通，时间继电器常开接点2?’闭合，中间继电器42了接通，如上分析，第四冷却器的风扇4？0及潜油泵480运行。
[0047]在其它实施方式中，第一冷却器和第四冷却器把手还可以置于其它位置，并且第二冷却器、第三冷却器以及其它冷却器也可以同样如此投入运行，因该运行方式是本领域技术人员公知常识，因此不再赘述。
[0048]本实用新型还提供一种变压器，包括变压器本体，其中，该变压器还包括上述的强迫油循环风冷变压器冷却系统。
[0049]通过上述技术方案，使用本实用新型提供的强迫油循环风冷变压器冷却器，在每个风扇与总开关之间分别设置多个空气开关，使得每个风扇不仅仅由总开关控制，而是可以有选择性地投入，解决了在环境温度较低时油中析水，损坏变压器绝缘的问题，并且通过控制风扇运行的数量有效地节约了电能，保证了变压器的科学安全运行。
[0050]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0051]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0052]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种强迫油循环风冷变压器冷却器，包括总开关(121(),与所述总开关(121()连接并用于提供冷却油的潜油泵(180),以及用于进行冷却的多个风扇(150),其特征在于，该冷却器还包括: 分别设置在每个风扇与所述总开关之间的多个空气开关(1?。
2.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述多个风扇(11?)为2台。
3.—种强迫油循环风冷变压器冷却系统，包括多个冷却器和多个工作模式选择电路，该多个冷却器中的一个冷却器与该多个工作模式选择电路中对应的一个工作模式选择电路电连接，其特征在于，所述冷却器是根据权利要求1或2所述的强迫油循环风冷变压器冷却器。
4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述工作模式选择电路包括具有多组接点的工作模式切换开关(110(,41?)，所述多个工作模式选择电路中的至少一个工作模式选择电路中的该工作模式切换开关(11(1(,41?)中的一组接点与电源直接连接。
5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述与电源直接连接的所述一组接点是工作模式接点。
6.一种变压器，包括变压器本体，其特征在于，该变压器还包括根据权利要求3-5中任一项权利要求所述的强迫油循环风冷变压器冷却系统。
【文档编号】H01F27/08GK204117769SQ201420584537
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】贺桂林, 王天海, 梁学斌, 董桂华, 张春军, 王宝民, 侯刚 申请人:中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 天津国华盘山发电有限责任公司