[发明专利]一种水冷油浸式变压器及其散热方法

说明书

本发明公开了一种水冷油浸式变压器及其散热方法，能够在不改变油浸式自冷变压器原本结构的基础上，实现水冷换热，提高变压器换热能力，同时降低改造成本和改造难度。包括油浸式变压器本体和水冷散热装置；其中，所述油浸式变压器本体连接有绝缘油进口和绝缘油出口，油浸式变压器本体两侧设置有多组绝缘油散热片；所述水冷散热装置包括通过管道依次连接的冷却水进口、多组冷却水换热板和冷却水出口，所述冷却水换热板安装在所述绝缘油散热片的一侧或两侧。

技术领域

本发明涉及变压器散热技术领域，具体为一种水冷油浸式变压器及其散热方法。

背景技术

油浸式自冷变压器作为电力基础设施中的关键电气设备，已成为电网中使用最普遍的电力变压器之一。油浸式变压器内部组装有绕组和铁芯，在该类变压器的使用中，会产生因绕组、铁芯等部件的损耗导致部件发热，引起油温上升。根据研究表明，在80℃以上的高油温下工作会大大缩短变压器内部绝缘材料的使用寿命。因此，为了能大幅度延长变压器的使用寿命，提高变压器的使用率，需要尽可能降低使用过程中变压器的油温。

现阶段对于变压器的散热问题，通常采用绝缘油自然对流换热、强制风冷和强制水冷三种方式。前两种方式均是通过在油侧依靠绝缘油温差驱动，使绝缘油流入散热片，两者的区别在于第一种采用与空气自然对流换热，第二种是在绝缘油流入散热片的基础上在外部加风扇形成空气强制对流换热。着这两种方式相比于水空气换热存在的问题在于对流换热系数较低，换热效果较差，尤其是在夏天，变压器室内温度高，风冷效果大打折扣。第三种强制水冷的散热方式虽然换热效果较好，然而其散热系统的设置较为复杂，通常为了加大换热面积，目前通常采用在变压器内设置油泵，在变压器外设置水泵，通过管道将油路与水路连接油水换热器上，对变压器本体会造成破坏，改造难度较大，改造成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水冷油浸式变压器及其散热方法，能够在不改变油浸式自冷变压器原本结构的基础上，实现水冷换热，提高变压器换热能力，同时降低改造成本和改造难度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种水冷油浸式变压器，包括油浸式变压器本体和水冷散热装置；

其中，所述油浸式变压器本体连接有绝缘油进口和绝缘油出口，油浸式变压器本体两侧设置有多组绝缘油散热片；

所述水冷散热装置包括通过管道依次连接的冷却水进口、多组冷却水换热板和冷却水出口，所述冷却水换热板安装在所述绝缘油散热片的一侧或两侧。

进一步地，所述绝缘油散热片的组数与冷却水换热板的组数保持一致。

进一步地，所述冷却水换热板的上部通过冷却水上端管道连接冷却水进口，冷却水换热板的下部通过冷却水下端管道连接冷却水出口；

所述冷却水换热板的进水口处设置有水平方向的流道，所述冷却水换热板的内部分布有多个竖直方向的流道，所述流道内开设有槽道。

进一步地，所述流道的截面为圆形。

进一步地，所述冷却水换热板采用铝合金制成。

进一步地，所述冷却水换热板为矩形板。

进一步地，所述冷却水换热板与所述绝缘油散热片贴合，所述冷却水换热板与绝缘油散热片之间的缝隙填充有导热硅脂。

进一步地，所述油浸式变压器本体的上部通过法兰连接所述绝缘油进口，所述油浸式变压器本体的下部通过法兰连接所述绝缘油出口。

进一步地，所述冷却水进口与冷却水换热板之间以及所述冷却水出口与冷却水换热板之间均设置有调节阀和加压泵控制系统。

一种水冷油浸式变压器的散热方法，包括如下步骤：

所述油浸式变压器本体内的绝缘油受热升温上浮，由绝缘油进口流入绝缘油散热片中；