[發明專利]具有三維離散擴展表面的電力變壓器油散熱系統

有效

• 申請號: 202110382932.7
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113284708B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 龍震澤;陳凌;劉睿;吳曉暉;丁玉棟;廖強;朱恂;羅華東;鄧斌
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H01F27/12
• 分類號: H01F27/12;H01F27/14
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務所(普通合伙) 50239
• 代理人: 盧玲

本發明公開了一種具有三維離散擴展表面的電力變壓器油散熱系統,包括散熱豎管陣列，該散熱豎管陣列由若干呈陣列豎排列的散熱管構成，每個散熱管的上部的管壁上刻切有離散的凸起強化單元，散熱管的下部為光管；其特征在于：所述散熱豎管陣列的下部套設有能透過紅外輻射的套筒，以便套筒形成的煙囪效應可以抽吸更多的空氣冷卻散熱管壁面；該散熱豎管陣列的頂部和底部分別連接上分配集管和下分配集管，上分配集管的頂部連接上集油管，下分配集管的底部與下集油管連通；上分配集管由若干平行排列的上分配管構成，下分配集管由若干平行排列的下分配管構成，上分配管和下分配管均為兩端密封的空心管；本發明可廣泛應用于電力等領域。

技術領域

本發明涉及電力變壓器油散熱系統，具體涉及一種具有三維離散 擴展表面的電力變壓器油散熱系統。

背景技術

由于城市快速發展，電網負荷不斷增長，同時城區新建變電站選 址困難，從而導致較多的變壓器滿負荷或超負荷運行，加上夏季太陽 輻射強、環境溫度高和空氣中灰塵多等原因，導致部分變壓器在迎峰 度夏時頂層油溫超過DL/T572-6《電力變壓器運行規程》規定的 95℃(自冷風冷)。電力變壓器一般采用A級絕緣材料，允許溫度為 15℃。GB/T 194.7-208《油浸式電力變壓器負載導則》規定了變壓器 絕緣材料的相對老化率。當熱點溫度為98℃時，相對老化率為1，溫 度每升高6K，相對老化率增加1倍，即絕緣壽命減少一半。過載變壓器長時高溫運行，將加速變壓器油紙絕緣系統的老化。為了保證電 網設備的安全，變壓器超負荷時不得不采取輔助降溫、拉閘限電的措 施。供電公司通常采用水噴淋、空調扇吹風、放置冰塊的方式對變壓 器進行輔助冷卻。雖有一定降溫效果，但這會浪費大量人力物力，同 時高溫下水噴淋容易造成片式散熱器的銹蝕，影響變壓器的長期穩定 運行。

目前油浸式變壓器用散熱器多為片式散熱器，存在油換熱系數小， 油流量分配不合理和承壓能力差等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種具有三維離散擴展表 面的電力變壓器油散熱系統。

本發明的技術方案是,一種具有三維離散擴展表面的電力變壓 器油散熱系統,包括散熱豎管陣列，所述散熱豎管陣列由若干呈陣列 豎排列的散熱管構成，每個散熱管的上部的管壁上刻切有三維離散的 凸起強化單元，散熱管的下部為光管；其特征在于：所述散熱豎管陣 列的下部套設有能透過紅外輻射的套筒，以便套筒形成的煙囪效應可 以抽吸更多的空氣冷卻散熱管壁面；所述散熱豎管陣列的頂部和底部 分別連接上分配集管和下分配集管，所述上分配集管的頂部連接上集 油管，所述下分配集管的底部與下集油管連通；所述上集油管通過第 二法蘭與變壓器的油流出端連接，所述下集油管通過第一法蘭與變壓 器的油流入端連接。

所述上分配集管由若干平行排列的上分配管構成，所述下分配集 管由若干平行排列的下分配管構成，所述上分配管和下分配管均為兩 端密封的空心管；所述上分配管的內部與對應連接的散熱管的內部相 通，并且所有上分配管的內部還與上集油管內部相通；所述下分配管 的內部與對應連接的散熱管的內部相通。

本發明在換熱管壁上加工的三維離散擴展表面不僅可以增加散 熱面積，其表面還可以對流體造成擾動增強散熱效果，擴展表面僅布 置在換熱管的上部，下部為光管，在光管部分的外側套設可起到煙囪 效應的套筒，這樣的布置可以增強上部溫差較大區域的換熱面積，下 部光管減小了空氣的流動阻力，同時外部設置可起到煙囪效應的套 筒，套筒形成的煙囪效應可以抽吸更多的空氣冷卻換熱管壁面，增強 了散熱器的換熱系數，滿足變壓器的散熱需求,具有良好的散熱效果 和更合理的流量分配；具有三維離散擴展表面的換熱管擁有更大的 換熱表面和更寬的油側流道，使其有更大的換熱系數和更小的油流動 阻力，提高了散熱器的散熱能力，能適應變壓器更高負荷需求，保證 變壓器的安全運行和提高了變壓器的運行壽命。