[發明專利]一種基于變壓器的取能裝置

在審

• 申請號: 201410770666.5
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105743390A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 李振明;劉偉;丘明;惠東;來小康
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種變電站內的取能裝置，具體涉及一種基于變壓器的取能裝置。

背景技術

電力系統中，由于電流的輸送往往導致因線路發熱造成損耗，所以在輸送的時候都是通過變電升高電壓，讓電流變小以減少發熱損耗。高壓電具有很高的危險性，且目標電器也不需要如此高壓，這就需要通過變電降低電壓。隨著社會經濟的發展，電力需求不斷增加，需要發展智能化輸變電技術。其中作為智能化輸變電領域中的關鍵技術智能變電站采用先進、可靠、集成和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策和協同互動等高級功能。當前，智能化變電站中迫切需要發展自取能技術。著眼于變電站內的電力變壓器在變電站中自身的運行中會產生大量的熱，且通過變壓器油循環冷卻白白地釋放至大氣環境中。若能對這部分余熱回收利用，不僅節約能源，降低能耗，還可以減少環境污染，從而帶來可觀的經濟效益和社會效益。因此，需要提供一種采用熱電材料回收電力變壓器余熱實現變電站內自取能的取能裝置。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種基于變壓器的取能裝置，所述裝置設置在變壓器油路管道和冷卻水管道之間，包括熱交換器和熱電轉換模塊；所述熱交換器的數目為二；

所述熱交換器分別設置在變壓器油路管道和冷卻水管道的管道壁上，熱交換器的外圍設置有一個保溫層；所述保溫層和熱交換器之間形成一個密閉空間結構；

所述熱電轉換模塊設置在所述密閉空間結構中，依據變壓器油和冷卻水之間的溫度差發電。

優選的，所述熱交換器為微通道換熱器；

優選的，所述熱交換器和熱電轉換模塊的接觸面分別均勻涂抹液態金屬，以降低所述熱交換器和熱電轉換模塊的接觸熱阻；

優選的，所述熱電轉換模塊的出線電接頭的表面均勻涂抹液態金屬，以降低所述出線電接頭與負載的用電接頭之間的接觸電阻；

優選的，所述液態金屬為熔點低于80℃的液態合金；

優選的，所述液態合金為鎵銦錫合金；

優選的，所述保溫層為雙面鍍有鋁薄膜的聚苯乙烯泡沫塑料；

優選的，所述保溫層為雙面鍍有鋁薄膜的聚氨酯泡沫塑料；

優選的，所述熱電轉換模塊由N個溫差發電片集成組成；

所述溫差發電片采用Bi-Te熱電材料、Pb-Te熱電材料、Si-Ge熱電材料、電子晶體-聲子玻璃材料和納米超晶格材料中的任一種制成。

與最接近的現有技術相比，本發明的優異效果是：

本發明提供的一種基于變壓器的取能裝置，不但可以實現變壓器廢熱回收再利用，為變電站提供一種可選的取能方式，而且可以顯著降低變壓器附屬冷卻水設備或冷卻風設備的熱負荷，使得該取能裝置結構更加緊湊，布局更加合理。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1：本發明實施例中一種基于變壓器的取能裝置結構圖；

其中，1-變壓器；2-變壓器油路管道；3-熱交換器；4-熱電轉換模塊；5-液態金屬；6-冷卻水管道；7、冷卻水泵箱；8-保溫層；9-熱電轉換模塊的出線電接頭；10-負載的用電接頭；11-負載。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

本發明提供的一種基于變壓器的取能裝置，與傳統的變壓器相比，在變壓器油和冷卻介質之間的熱交換器上添加了熱電轉換模塊，不僅實現了變壓器廢熱回收再利用，還降低了變壓器附屬冷卻設備的熱負荷。采用采用微通道形式的熱交換器，能夠有效地增加換熱面積，提高換熱效率。

如圖1所示，該裝置設置在變壓器油路管道2和冷卻水管道6之間，包括熱交換器3和熱電轉換模塊4；

熱交換器3的數目為二，分別設置在變壓器油路管道2和冷卻水管道6的管道壁上，熱交換器3的外圍設置一個保溫層8；保溫層8和熱交換器3之間形成一個密閉空間結構；

本實施例中設置在變壓器1外側的冷卻水管道6也可以為冷卻風管道，相應的冷卻水泵箱7替換為風扇。

熱電轉換模塊4設置在上述密閉空間結構中，依據變壓器油和冷卻水之間的溫度差發電。

1、熱交換器