[发明专利]一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置。

背景技术

主变在运行过程中，由于电和磁的作用，其绕组和铁芯会发热，如不能及时将此热量带走，将导致主变烧毁甚至爆炸的严重事故，因此必须通过主变内充满的变压器油流来冷却绕组和铁芯，而变压器油流带走的热量又需通过散热装置来进行热交换，冷却后的冷油流再进入变压器主体进行冷却。传统主变冷却方式主要为强制风冷、自然风冷及水冷三种，水冷虽然经济，效率也高，但如冷却系统中若发生冷却水向主变渗漏现象，哪怕是微小渗漏，也将导致严重后果；风冷因空气热焓低，使得主变冷却效率低、冷却降温范围很小，受环境因素影响大，主变、散热器设备制造体积庞大，用油量多、运行成本高、维护量大，以及造成主变铜铁损大、过载能力和抗短路电流能力小，绝缘寿命短等诸多缺点。

发明内容

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主变降膜式换热装置及使用方法，能安全、可靠、高效、经济地带走运行中主变产生的热能，有力保障电力系统主变的安全、经济运行。

本发明的第一具体实施方案是：一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置，包括一内置有变压器冷却油的变压器主体及设置于变压器主体一侧的降膜式蒸发器，所述降膜式蒸发器包括一封闭的壳体，所述壳体内设有冷媒介质，所述壳体中部纵向设置有若干个降膜管，所述降膜管为两端具有开口的管状体，所述降膜管上部套于一孔板内，所述孔板将壳体分隔为上腔室与下腔室，所述每个降膜管伸出孔板上端的管壁设有降膜管溢流孔，所述变压器主体上部的侧壁设有出热油电磁阀，所述出热油电磁阀经管路与降膜式蒸发器壳体内的上腔室相连通，所述降膜式蒸发器壳体底部设有降膜式蒸发器管程出管，所述变压器主体下部的侧壁设有进冷油阀，所述管程出管经管路与进冷油阀相连通，所述降膜式蒸发器下腔室上部的侧壁设有降膜式蒸发器冷媒出口，降膜式蒸发器下部的侧壁设有降膜式蒸发器冷媒进口，所述降膜式蒸发器冷媒出口经管路经制冷压缩机、冷凝器及节流阀与降膜式蒸发器冷媒进口连通，所述的制冷压缩机为变频制冷压缩机。

进一步的，降膜式蒸发器壳体上腔室内设有油位感应探头，油位感应探头上端连接有伸出上腔室的油位感应器，所述变压器主体上设有主变油温传感器，所述管程出管经管路与进冷油阀的连接管路上还设有变频油泵。

进一步的，所述孔板包括板体，所述板体上设有用于插入降膜管的通孔，所述板体周部与降膜式蒸发器壳体内表面相贴合。

进一步的，所述冷凝器为风冷却冷凝器或水冷凝器。

进一步的，所述具有智能变频功能的主变降膜式换热装置还包括控制模块，所述控制模块电性连接于油位感应器，温度传感器、变频制冷压缩机、变频油泵，出热油电磁阀。

本发明的第二具体实施方案是: 一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置方法，包括如权利要求5所述的一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置，具体步骤如下：

1）开启变压器主体上部的出热油电磁阀和下部的进冷油阀及变频油泵，变压器主体内流动的变压器油将主变绕组和铁芯产生的热量带走，变压器油自身被加热而成为热变压器油；出热油电磁阀控制流出的热变压器油流至降膜式蒸发器的降膜管周围，通过降膜管上部四周均布的溢流孔，沿降膜管内壁形成膜状流下，并与降膜式蒸发器壳体内的包围在降膜管周围循环的低温冷媒介质进行热交换，其热量被低温冷媒带走而自身成为冷变压器油；

2）开启变频制冷压缩机，变频制冷压缩机将从降膜式蒸发器冷媒出口出来的低压冷媒气体压缩成高压高温冷媒气体；出变频制冷压缩机高压高温冷媒气体进入冷凝器内冷却成高温冷媒液体；从冷凝器出来的高温冷媒液体经节流阀节流至降膜式蒸发器的壳体内，低温冷媒液体在吸收大量热变压器油的热量后全部蒸发成低压冷媒气体，低压冷媒气体又被抽至变频制冷压缩机中压缩，以此反复循环开启冷媒介质循环系统；

4）冷变压器油出降膜式蒸发器管程出口后，被变频油泵经进冷油阀打至变压器主体中，对绕组和铁芯进行下一轮冷却循环；

5）开启控制系统的传感装置和控制模块，控制模块能根据降膜式蒸发器的油位传感器设置的油位高度，控制出热油电磁阀，以保证变压器油在降膜式蒸发器的降膜管内形成膜状沿降膜管内壁流下；控制模块根据主变油温自动控制变频制冷压缩机和变频油泵的工作，当油温高时，控制变频制冷压缩机和变频油泵出力增大，反之亦然，始终保持主变绕组与油流温差的最优值。