[發(fā)明專利]地下變電站的大型電力變壓器冷卻系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710244011.8
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106876097A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏本剛;姚周飛;黃華;王黎明
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司;吳江變壓器有限公司;上海賽璞樂電力科技有限公司
• 主分類號: H01F27/14
• 分類號: H01F27/14;H01F27/18;H02B7/08
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙)31249
• 代理人: 朱成之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大型電力變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種地下變電站的大型電力變壓器冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人口的遷移，特大型中心城市人口密集、用電負荷高。為減少變電站用地和噪聲污染，越來越多的市區(qū)變電站建造為地下變電站，通常情況下，地下變電站中將變壓器本體放置在地面以下，散熱器放置在地表，以保證其散熱效率。如何合理地將變壓器本體的熱量傳輸?shù)缴崞髦幸殉蔀橹萍s地下變壓器安全運行的重要因素。

現(xiàn)有的變壓器冷卻方案有以下幾種：

第一種方案采用常見的油油自然冷卻，即變壓器本體的熱油通過聯(lián)接管道通入到放置于地面的散熱器中，地表的散熱器將油冷卻后，通過聯(lián)接管道送回。這種方案的缺點是隨著地下至地表的高度落差增大，變壓器本體油箱及各附件承受油壓劇增，泄漏風(fēng)險增大，更為主要的是這種結(jié)構(gòu)容易造成變壓器本體熱點溫升過高，給絕緣帶來隱患。

第二種方案在第一種方案的基礎(chǔ)上，采用強迫循環(huán)，即通過泵來輸送冷卻介質(zhì)，可以是油水換熱、油油換熱等，即變壓器本體的高溫?zé)嵊驮诘叵峦ㄟ^換熱將熱量傳遞給冷卻介質(zhì)（水或油），吸收了變壓器熱量的冷卻介質(zhì)再由泵輸送至地表散熱。這種方案能夠改善第一種方案的部分缺陷，但冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜，運行維護工作量大。

第三種方案是在ABB等研究機構(gòu)的所公布的專利中，將蒸發(fā)冷卻的熱管引入到變壓器本體的線圈中（CN103208356A、CN102804293A、CN102696081A），但此種方案目前只能用于電壓等級較低的干式變壓器中（35kV電壓等級），對于高電壓等級的變壓器（220KV及以上）則難以解決絕緣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種地下變電站的大型電力變壓器冷卻系統(tǒng)，無需外部動力源即可實現(xiàn)熱量的高效傳遞，工作可靠性高、系統(tǒng)運行維護簡單，同時減小了滲漏隱患。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種地下變電站的大型電力變壓器冷卻系統(tǒng)，包含：

變壓器油箱循環(huán)導(dǎo)油管，其設(shè)置在地下變電站中，分別連接設(shè)置在地下變電站中的大型電力變壓器的油箱的出油端和進油端；

熱管換熱器，其連接變壓器油箱循環(huán)導(dǎo)油管，該熱管換熱器包含互相連接的蒸發(fā)段和冷凝段，所述的蒸發(fā)段設(shè)置在地下變電站中，所述的冷凝段設(shè)置在地面上。

所述的變壓器油箱循環(huán)導(dǎo)油管包含上部出油管和下部回油管，該上部出油管的一端連接大型電力變壓器油箱的出油端，另一端連接熱管換熱器的蒸發(fā)段，該下部回油管的一端連接大型電力變壓器油箱的進油端，另一端連接熱管換熱器的蒸發(fā)段，蒸發(fā)段、上部出油管、下部回油管和變壓器油箱形成完整的循環(huán)油路。

所述的熱管換熱器采用一體式熱管換熱器，該一體式熱管換熱器包含通過絕熱段連接的蒸發(fā)段和冷凝段。

所述的絕熱段外部包裹絕熱材料。

所述的熱管換熱器采用分體式熱管換熱器，該分體式熱管換熱器包含分別通過蒸汽匯集管和冷凝液匯集管連接的蒸發(fā)段和冷凝段。

所述的蒸汽匯集管外部包裹絕熱材料。

本發(fā)明利用熱管換熱器這一高性能傳熱元件，來實現(xiàn)將大型電力變壓器的熱量從地下傳送到地面，熱管換熱器中的冷卻介質(zhì)無需外部動力源即可實現(xiàn)熱量的高效傳遞，工作可靠性高、系統(tǒng)運行維護簡單，特別適用于無人值守、要求高可靠性的地下高壓變電站，大型電力變壓器的油箱和循環(huán)導(dǎo)油管路等組件都處于常規(guī)大氣壓下工作，減小了滲漏隱患。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖1和圖2，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種地下變電站的大型電力變壓器冷卻系統(tǒng)，包含：

變壓器油箱循環(huán)導(dǎo)油管2，其設(shè)置在地下變電站中，分別連接設(shè)置在地下變電站中的大型電力變壓器3的油箱的出油端和進油端；

熱管換熱器1，其連接變壓器油箱循環(huán)導(dǎo)油管2，該熱管換熱器1包含互相連接的蒸發(fā)段101和冷凝段102，所述的蒸發(fā)段101設(shè)置在地下變電站中，所述的冷凝段102設(shè)置在地面上。

所述的變壓器油箱循環(huán)導(dǎo)油管2包含上部出油管201和下部回油管202，該上部出油管201的一端連接大型電力變壓器油箱的出油端，另一端連接熱管換熱器1的蒸發(fā)段101，該下部回油管202的一端連接大型電力變壓器油箱的進油端，另一端連接熱管換熱器1的蒸發(fā)段101，蒸發(fā)段101、上部出油管201、下部回油管202和變壓器油箱形成完整的循環(huán)油路。