[发明专利]地下变电站的大型电力变压器冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及大型电力变压器领域，尤其涉及一种地下变电站的大型电力变压器冷却系统。

背景技术

随着经济的快速发展，人口的迁移，特大型中心城市人口密集、用电负荷高。为减少变电站用地和噪声污染，越来越多的市区变电站建造为地下变电站，通常情况下，地下变电站中将变压器本体放置在地面以下，散热器放置在地表，以保证其散热效率。如何合理地将变压器本体的热量传输到散热器中已成为制约地下变压器安全运行的重要因素。

现有的变压器冷却方案有以下几种：

第一种方案采用常见的油油自然冷却，即变压器本体的热油通过联接管道通入到放置于地面的散热器中，地表的散热器将油冷却后，通过联接管道送回。这种方案的缺点是随着地下至地表的高度落差增大，变压器本体油箱及各附件承受油压剧增，泄漏风险增大，更为主要的是这种结构容易造成变压器本体热点温升过高，给绝缘带来隐患。

第二种方案在第一种方案的基础上，采用强迫循环，即通过泵来输送冷却介质，可以是油水换热、油油换热等，即变压器本体的高温热油在地下通过换热将热量传递给冷却介质（水或油），吸收了变压器热量的冷却介质再由泵输送至地表散热。这种方案能够改善第一种方案的部分缺陷，但冷却介质循环系统复杂，运行维护工作量大。

第三种方案是在ABB等研究机构的所公布的专利中，将蒸发冷却的热管引入到变压器本体的线圈中（CN103208356A、CN102804293A、CN102696081A），但此种方案目前只能用于电压等级较低的干式变压器中（35kV电压等级），对于高电压等级的变压器（220KV及以上）则难以解决绝缘的问题。

发明内容

本发明提供一种地下变电站的大型电力变压器冷却系统，无需外部动力源即可实现热量的高效传递，工作可靠性高、系统运行维护简单，同时减小了渗漏隐患。

为了达到上述目的，本发明提供一种地下变电站的大型电力变压器冷却系统，包含：

变压器油箱循环导油管，其设置在地下变电站中，分别连接设置在地下变电站中的大型电力变压器的油箱的出油端和进油端；

热管换热器，其连接变压器油箱循环导油管，该热管换热器包含互相连接的蒸发段和冷凝段，所述的蒸发段设置在地下变电站中，所述的冷凝段设置在地面上。

所述的变压器油箱循环导油管包含上部出油管和下部回油管，该上部出油管的一端连接大型电力变压器油箱的出油端，另一端连接热管换热器的蒸发段，该下部回油管的一端连接大型电力变压器油箱的进油端，另一端连接热管换热器的蒸发段，蒸发段、上部出油管、下部回油管和变压器油箱形成完整的循环油路。

所述的热管换热器采用一体式热管换热器，该一体式热管换热器包含通过绝热段连接的蒸发段和冷凝段。

所述的绝热段外部包裹绝热材料。

所述的热管换热器采用分体式热管换热器，该分体式热管换热器包含分别通过蒸汽汇集管和冷凝液汇集管连接的蒸发段和冷凝段。

所述的蒸汽汇集管外部包裹绝热材料。

本发明利用热管换热器这一高性能传热元件，来实现将大型电力变压器的热量从地下传送到地面，热管换热器中的冷却介质无需外部动力源即可实现热量的高效传递，工作可靠性高、系统运行维护简单，特别适用于无人值守、要求高可靠性的地下高压变电站，大型电力变压器的油箱和循环导油管路等组件都处于常规大气压下工作，减小了渗漏隐患。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下根据图1和图2，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1和图2所示，本发明提供一种地下变电站的大型电力变压器冷却系统，包含：

变压器油箱循环导油管2，其设置在地下变电站中，分别连接设置在地下变电站中的大型电力变压器3的油箱的出油端和进油端；

热管换热器1，其连接变压器油箱循环导油管2，该热管换热器1包含互相连接的蒸发段101和冷凝段102，所述的蒸发段101设置在地下变电站中，所述的冷凝段102设置在地面上。

所述的变压器油箱循环导油管2包含上部出油管201和下部回油管202，该上部出油管201的一端连接大型电力变压器油箱的出油端，另一端连接热管换热器1的蒸发段101，该下部回油管202的一端连接大型电力变压器油箱的进油端，另一端连接热管换热器1的蒸发段101，蒸发段101、上部出油管201、下部回油管202和变压器油箱形成完整的循环油路。