一种输变电变压器用风冷却器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种输变电变压器用风冷却器及其控制方法，所述风冷却器包括换热器以及与换热器配合的风机，所述换热器包括两个以上并联的散热单元，所述散热单元包括散热单元进油口、芯体和散热单元出油口，所述芯体为板翅式结构。所述输变电变压器用风冷却器包括换热器以及与所述换热器配合的风机。本发明专利技术所述的输变电变压器用风冷却器的换热器采用多组易于安装拆卸的小型散热单元，采用模块化设计，实现了高效紧凑式换热，在满足性能的前提下，相对于传统管翅式结构风冷却器，重量可降低50％以上，体积可减少25％以上，同时可实现不借助大型起吊设备，人工在线安装拆卸散热单元，极大地提高了可维护性，间接提高了变压器的运行稳定性。

A Wind Cooler for Transformer and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种输变电变压器用风冷却器及其控制方法
本专利技术涉及输变电变压器散热
，具体涉及一种输变电变压器用风冷却器及其控制方法。
技术介绍
风冷却器是输变电变压器的关健组部件之一，对输变电变压器经济、稳定、安全运行具有重要作用。大型输变电变压器热损耗大，目前其风冷却器普遍采用管翅式结构，现有结构主要存在以下不足：1)目前的管翅式风冷却器为整体式结构，大型变压器用风冷却器重约2600kg，一旦出现泄漏等问题，必须借助大型吊具整体拆卸进行维修或更换，维修效率低，维修成本高；如维修不及时，将影响变压器的稳定、安全运行；2)管翅式结构冷却器散热效率不高，大容量风冷却器需要采用双回路甚至三回路冷却结构，通过增加冷却行程来增大冷却容量和进出口油温差，这势必造成风冷却器体积大，重量重，也给变压器风冷却器标准化设计带来不便；3)管翅式结构的扰流丝在油流的长时间持续冲击下，可能会出现断落、脱落的情况，存在安全隐患；4)管翅式结构还存在易锈蚀、内部存在不可避免的杂质等方面的问题。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研究设计一种换热器。本专利技术采用的技术手段如下：一种输变电变压器用风冷却器，包括换热器以及与换热器配合的风机，其特征在于：所述换热器包括两个以上散热单元，还包括进油腔和出油腔，所述进油腔处设有总进油口，所述出油腔处设有总出油口，所述散热单元包括散热单元进油口、芯体和散热单元出油口，所述芯体为板翅式结构，所述芯体包括间隔设置的油通道层和空气通道层，所述油通道层和空气通道层内均设有翅片，所述散热单元进油口与所述油通道层的一端连通，所述散热单元出油口与油通道层的另一端连通，所述的两个以上散热单元的散热单元进油口均与进油腔连通，所述的两个以上散热单元的散热单元出油口均与出油腔连通，所述进油腔通过进油管与变压器的出油口连通，所述出油腔通过出油管与变压器的回油口连通。进一步地，所述散热单元包括芯体和分别设置在芯体两端的进油连接箱和出油连接箱，所述进油连接箱和出油连接箱均与油通道层连通，所述散热单元进油口设置于进油连接箱上，所述散热单元出油口设置于出油连接箱上，单个散热单元重量不大于25kg。进一步地，所述芯体的油通道层内设有锯齿型翅片，所述芯体的空气通道层内设有波纹型翅片，所述锯齿型翅片的波高为2.5-6.5mm，所述波纹型翅片的波高为9-24mm。进一步地，所述进油连接箱包括第一箱体和第一连接颈，所述第一连接颈的端口作为散热单元进油口，所述出油连接箱包括第二箱体和第二连接颈，所述第二连接颈的端口作为散热单元出油口，所述第一连接颈和第二连接颈均为90度弯折管状结构，使得所述散热单元进油口和散热单元出油口朝向散热单元的同一侧。进一步地，所述进油腔包括相互连通的第一通道和第二通道，所述出油腔包括相互连通的第三通道和第四通道，所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道的壳体首尾依次垂直固定连接，形成矩形的介质流通框架，所述总进油口设置于第一通道的外壳上，所述总出油口设置于第三通道的外壳上，所述第一通道与第四通道之间以及第二通道与第三通道之间均设有通道封板，所述散热单元进油口一端固定在第二通道的外壳上使得油通道层与第二通道连通，所述散热单元出油口一端固定在第四通道的外壳上使得油通道层与第四通道连通。进一步地，所述散热单元进油口外设有第一固定法兰，所述散热单元出油口外侧设有第二固定法兰，所述散热单元进油口通过第一固定法兰固定在第二通道的外壳上，所述散热单元出油口通过第二固定法兰固定在第四通道的外壳上，所述散热单元进油口的端面与第二通道的外壳之间以及散热单元出油口的端面与第四通道的外壳之间均设有O形密封圈，所述散热单元安装于介质流通框架的进风侧，所述冷却介质进入连接箱上设有散热单元排放塞，用于排放被冷却介质或气体，所述冷却介质进入连接箱和出油连接箱上均设有把手。进一步地，两个以上的风机设置于换热器的出风侧，所述风机与换热器之间设有空气分流箱，所述空气分流箱内设有至少一个分流隔板，所述分流隔板将空气分流箱内部空间分割为通风道，每个风机的位置与一个通风道对应。进一步地，所述进油管上设有变压器出油温度传感器和排气塞，所述进油管与换热器之间设有进油蝶阀，所述出油管上设有排油塞和油流继电器，所述出油管与总出油口之间设有油泵，所述空气通道层的进风处设有进风温度传感器，所述风机的出风处设有出风温度传感器，所述变压器出油温度传感器、进风温度传感器和出风温度传感器均与控制系统相连，所述控制系统设置于控制箱内，所述控制箱内还设有低温加热器，所述控制箱固定于空气分流箱的下方。一种本专利技术所述的输变电变压器用风冷却器的控制方法，监测变压器出油温度和空气通道层的进风温度，根据监测得到的温度值与变压器的额定工况出油温度和设计进风温度的关系，调节风机运行数量，控制冷却强度。进一步地，根据以下公式调整风机运行数量：ni＝ne×(to1-ta1)/(toe-tae)其中，to1为变压器的实时出油温度；toe为变压器的额定工况出油温度；ta1为空气通道层的实时进风温度；tae为空气通道层的设计进风温度；ne为额定工况下风机运行数量；ni为不同工况下风冷却器风机运行数量。与现有技术比较，本专利技术所述的输变电变压器用风冷却器的散热器采用多组易于安装拆卸的小型散热单元，单个散热单元重量不大于25kg，采用模块化设计，实现了高效紧凑式换热，在满足性能的前提下，相对于传统管翅式结构风冷却器，重量可降低50％以上，体积可减少25％以上，同时可实现不用借助大型起吊设备，人工就能在线安装拆卸散热单元，极大地提高了风冷却器的可维护性，间接提高了变压器的运行稳定性。此外，本专利技术的风冷却器可根据变压器运行环境条件(环境空气温度)和运用工况(变压器热损耗大小)，动态调节风冷却器风机的转速和运行数量，减少辅助功率消耗，降低噪音，提高了变压器对环境的适应能力，满足变压器节能、环保的要求。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是本专利技术实施例所述的换热器与风机的配合关系示意图。图3是本专利技术实施例所述的换热器的结构示意图。图4是本专利技术实施例所述的散热单元的结构示意图。图5是图4的俯视图(局部剖视)。图6是本专利技术实施例所述的散热单元与介质流通框架连接处的结构示意图。图7是本专利技术实施例所述的芯体的结构示意图。图8是本专利技术实施例所述的锯齿型翅片的结构示意图。图9是本专利技术实施例所述的波纹型翅片的结构示意图。图10是本专利技术实施例所述的介质流通框架的结构示意图。图11是图10的俯视图(局部剖视)。具体实施方式如图1至图11所示，一种输变电变压器用风冷却器，包括换热器7以及与所述换热器7配合的风机10，所述换热器7包括两个以上散热单元701，还包括进油腔和出油腔，多组散热单元701并联，所述进油腔处设有总进油口703-1，所述出油腔处设有总出油口703-10，所述散热单元701包括散热单元进油口701-6、芯体701-4和散热单元出油口701-7，所述芯体701-4为板翅式结构，所述芯体701-4包括间隔设置的油通道层701-4-1和空气通道层701-4-2，所述油通道层701-4-1和空气通道层701-4-2内均设有翅片，所述散热单元进油口701-6与所述油通道层701-4-1的一端连通，所述散热单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输变电变压器用风冷却器，包括换热器以及与换热器配合的风机，其特征在于：所述换热器包括两个以上散热单元，还包括进油腔和出油腔，所述进油腔处设有总进油口，所述出油腔处设有总出油口，所述散热单元包括散热单元进油口、芯体和散热单元出油口，所述芯体为板翅式结构，所述芯体包括间隔设置的油通道层和空气通道层，所述油通道层和空气通道层内均设有翅片，所述散热单元进油口与所述油通道层的一端连通，所述散热单元出油口与油通道层的另一端连通，所述的两个以上散热单元的散热单元进油口均与进油腔连通，所述的两个以上散热单元的散热单元出油口均与出油腔连通，所述进油腔通过进油管与变压器的出油口连通，所述出油腔通过出油管与变压器的回油口连通。

【技术特征摘要】
1.一种输变电变压器用风冷却器，包括换热器以及与换热器配合的风机，其特征在于：所述换热器包括两个以上散热单元，还包括进油腔和出油腔，所述进油腔处设有总进油口，所述出油腔处设有总出油口，所述散热单元包括散热单元进油口、芯体和散热单元出油口，所述芯体为板翅式结构，所述芯体包括间隔设置的油通道层和空气通道层，所述油通道层和空气通道层内均设有翅片，所述散热单元进油口与所述油通道层的一端连通，所述散热单元出油口与油通道层的另一端连通，所述的两个以上散热单元的散热单元进油口均与进油腔连通，所述的两个以上散热单元的散热单元出油口均与出油腔连通，所述进油腔通过进油管与变压器的出油口连通，所述出油腔通过出油管与变压器的回油口连通。2.根据权利要求1所述的输变电变压器用风冷却器，其特征在于：所述散热单元包括芯体和分别设置在芯体两端的进油连接箱和出油连接箱，所述进油连接箱和出油连接箱均与油通道层连通，所述散热单元进油口设置于进油连接箱上，所述散热单元出油口设置于出油连接箱上，单个散热单元重量不大于25kg。3.根据权利要求2所述的输变电变压器用风冷却器，其特征在于：所述芯体的油通道层内设有锯齿型翅片，所述芯体的空气通道层内设有波纹型翅片，所述锯齿型翅片的波高为2.5-6.5mm，所述波纹型翅片的波高为9-24mm。4.根据权利要求3所述的输变电变压器用风冷却器，其特征在于：所述进油连接箱包括第一箱体和第一连接颈，所述第一连接颈的端口作为散热单元进油口，所述出油连接箱包括第二箱体和第二连接颈，所述第二连接颈的端口作为散热单元出油口，所述第一连接颈和第二连接颈均为90度弯折管状结构，使得所述散热单元进油口和散热单元出油口朝向散热单元的同一侧。5.根据权利要求4所述的输变电变压器用风冷却器，其特征在于：所述进油腔包括相互连通的第一通道和第二通道，所述出油腔包括相互连通的第三通道和第四通道，所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道的壳体首尾依次垂直固定连接，形成矩形的介质流通框架，所述总进油口设置于第一通道的外壳上，所述总出油口设置于第三通道的外壳上，所述第一通道与第四通道之间以及第二通道与第三通道之间均设有通道封板，所述散热单元进油口一端固定在第二通道的外壳上使得油通道层与第二通道连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周美旺，谈翀，王健，严子红，梁学友，焦琦，刘恒嘉，
申请(专利权)人：中车大连机车研究所有限公司，山东电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21