[发明专利]一种无运动部件的油浸式电气设备散热装置及方法

说明书

本发明公开了一种无运动部件的油浸式电气设备散热装置及方法，包括：在变压器的两侧布置两个水冷腔，使用水冷腔对变压器内的变压器油进行冷却；制冷系统向水冷腔提供冷却水并回收换热后的温水；获取变压器内部的实时温度数据，将所述的实时温度数据与预设的温度信息对比，根据所述变压器内部的实时温度信息与预设的温度信息的比对结果，调整制冷系统出口冷水的预设温度；根据所述制冷系统出口冷水的预设温度，对冷水循环速度和制冷系统内部的制冷剂流量进行调整。本发明提供在满足散热要求的前提下，省去了散热器的流道，并大大减小变压器内部的油流速度，从而降低变压器油中存在异物的风险以及减小油中颗粒进入变压器关键部位的概率。

技术领域

本发明涉及电气设备散热方法设计领域，尤其涉及一种无运动部件的油浸式电气设备散热装置及方法。

背景技术

变压器在电力系统中起到了十分巨大的作用，它的安全运行和电网是否能够高效安全地运行密切相关。一旦变压器发生故障，它给电网带来的经济损失和对人民生活的影响是巨大的。为了保证变压器能够长期安全，可靠地运行，必须要将变压器温度控制在一定范围内。目前油浸式变压器比较常见的散热方式为片式散热器散热，而对于一些电压等级较高的变压器，则需要强油风冷式的冷却方法才能满足散热要求。强油风冷式的冷却方法以潜油泵为主要动力部件，带动变压器油从变压器箱体流出进入制冷系统再回到变压器箱体中，这就使得整个冷却循环中存在较大的油流速度，这也增大了变压器油中异物产生的概率以及异物进入变压器关键部位导致局部放电的风险。已有检测结果显示，因异物进入转轴导致潜油泵停机、潜油泵叶片断裂/脱落、变压器油反复循环使油中颗粒度升高等，都是变压器常出现的一些故障形式。因此，如果能规避油式电气设备中原有的运动部件，可使故障风险大大降低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出一种无运动部件的油浸式电气设备散热装置及方法；设计大面积的油/水换热壁面，通过高效水冷对变压器油降温；冷却后的变压器油在自然对流的驱动下，实现对发热部件的冷却。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种无运动部件的油浸式电气设备散热装置，其特征在于，该装置包括：

油浸式电气设备的变压器，变压器上部安装有油枕，在油枕中嵌入水冷盘管，降低油枕中的变压器油温度；

冷却腔，具有循环水结构且安装在变压器两侧，用密封壁面隔开变压器中的变压器油与冷却腔中的冷却水，同时设计换热翅片，在壁面完成油-水之间的热量交换；

制冷系统，与冷却腔和油枕冷却盘管连接，同时向冷却腔和油枕冷却盘管供给冷却水，并回收换热后的水；

油液温度检测装置，安装在变压器内部和油枕内部，获取变压器内部和油枕内部的实时温度信息，与预设的温度信息对比，调节制冷系统供给冷却水的温度；

油枕上下油道，其中下油道通往发热的铁芯/线圈区域，上油道则连接油枕与变压器顶部。

进一步地，所述制冷系统包括温度计、冷水循环泵、水箱、制冷剂回路；

所述温度计安装在冷却腔与水箱之间的进出口管路，测量制冷系统进出口水的温度；所述冷水循环泵安装在冷却腔进口管路上，控制冷水的循环速度；所述水箱用于贮存冷水；所述制冷剂回路由蒸发器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀依次连接构成，所述蒸发器安装在水箱内部。

进一步地，所述翅片结构根据不同的散热要求进行定制。