一种牵引变压器冷却系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种牵引变压器冷却系统。包括变压器油箱、储油柜和冷却单元，所述冷却单元的进风口位于冷却单元的侧面，冷却单元的出风口位于冷却单元底部；所述变压器油箱通过蝶阀、油泵、波纹管以及导油管与冷却单元相连；变压器线圈为层式结构，层间安装线圈油道，线圈油道贯通线圈头尾，形成线圈内部油路；所述储油柜的水平安装位置高于变压器油箱；所述储油柜通过金属软管与变压器油箱连接，储油柜与金属软管的接口位于储油柜的底部；所述储油柜装有吸湿器，并通过吸湿器与外界大气相连通。本实用新型专利技术提高了变压器的冷却效率和运行安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于轨道交通牵引设备
，具体涉及一种牵引变压器冷却系统。
技术介绍
牵引变压器是铁路车辆牵引系统中至关重要的部件。牵引变压器在其运行过程中会有能量损耗，转化成热能，使变压器温度上升，为此，可以在变压器油箱内灌注绝缘油，由绝缘油吸收热能，并依靠循环冷却装置对绝缘油进行循环冷却，同时通过备用储油装置对变压器油箱内的绝缘油进行实时补给或储备。已有技术中的牵引变压器冷却装置包括储油柜和冷却单元。储油柜一般焊接于油箱侧壁上，需要一个密闭的独立真空腔室，该腔室通过管路与另一与大气相通的腔室相连，变压器油箱内绝缘油需要补偿时，大气压力将绝缘油补充进油箱内部。但这种结构使储油柜内部结构变得很复杂，一旦独立腔室焊接时密封性能不达标，变压器油箱内可能露进外部气体，导致绝缘件暴露在大气中，降低其绝缘性能，加速绝缘件老化，最终缩短了牵引变压器的工作寿命。
技术实现思路
本技术提供一种牵引变压器冷却系统，提高了冷却效率和变压器运行的安全性能。为了解决上述技术问题，本技术提出一种牵引变压器冷却系统，包括变压器油箱、储油柜和冷却单元，所述冷却单元的进风口位于冷却单元的侧面，冷却单元的出风口位于冷却单元底部。进一步，所述变压器油箱通过蝶阀、油栗、波纹管以及导油管与冷却单元相连。进一步，变压器线圈为层式结构，层间安装线圈油道，线圈油道贯通线圈头尾，形成线圈内部油路。进一步，所述储油柜的水平安装位置高于变压器油箱。进一步，所述储油柜通过金属软管与变压器油箱连接，储油柜与金属软管的接口位于储油柜的底部。进一步，所述储油柜装有吸湿器，并通过吸湿器与外界大气相连通。本技术与现有技术相比，其显著优点在于，本技术采用独立式储油柜，储油柜安装于车体上部高于邮箱位置处；从储油柜下部通过金属软管将绝缘油引导进入油箱箱盖进油口，这种结构在重力作用下保持油箱内有一定正压，保证了绝缘油充满油箱，并有效排出油箱内气体；变压器热量主要由线圈产生，本技术通过优化线圈结构，在线圈各层之间安装贯通线圈头尾的长油道，线圈各层和油道充分换热，绝缘油分流进各层油道，大幅增加了线圈与绝缘油的换热面积，极大的提高了冷却效率；本技术通过变压器油箱、冷却单元、储油柜三者完整的绝缘油循环和补偿的机制，实现变压器冷却、控制变压器温升，从而实现牵引变压器稳定、安全、可靠、有效运行。【附图说明】图1为本技术牵引变压器冷却系统的结构示意图。图2为本技术中线圈油道的示意图。图3为图2的局部放大图。附图中序号说明:1:注油球阀;2:油箱;3:吸湿器；4:储油柜；5:球阀;6:蝶阀;7:放油塞；8:波纹管；9:放气塞；10:冷却单兀；11:线圈油道。【具体实施方式】容易理解，依据本技术的技术方案，在不变更本技术的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本技术牵引变压器冷却系统的多种实施方式。因此，以下【具体实施方式】和附图仅是对本技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本技术的全部或者视为对本技术技术方案的限制或限定。如图1所示，本技术所述牵引变压器冷却系统，主要部件包括:牵引变压器油箱2、储油柜4、冷却单元10。变压器油箱2通过蝶阀6、油栗、波纹管8以及导油管与冷却单元10相连。在蝶阀6开启的状态下，油栗将变压器油箱2内的热油抽出，注入冷却单元10。热油在冷却单元10的热交换器中通过油-空气热交换，热量由绝缘油转移至空气，实现降温。冷却单元10中，电机带动风扇从冷却单元侧面吸入经过过滤器滤过颗粒物的冷空气，吹向热交换器，完成热交换后升温的热空气经冷却单元下部吹出，完成空气吸热过程；同时由于空气进出口分居冷却单元侧面和底部，可以避免排出的热空气再次被风扇吸进冷却单元进入循环，因此，风扇吸入的空气基本为冷空气，提高了空气的吸热容量和冷却单元的冷却效率。绝缘油冷却后经回路管道注入变压器油箱2。冷油进入油箱2后，经过夹件的导流，注入线圈油道11。如图2和图3所示，线圈为层式结构，层间安装线圈油道11，线圈油道11贯通线圈头尾，形成线圈内部油路。线圈油道11将冷油分成多路油流场，绝缘油通过线圈油道11与每层线圈充分接触，实现最大面积的换热，降低线圈及各绝缘件工作时的温度，降低绝缘件老化速度，提高绝缘件工作寿命，从而保障了变压器实现设计工作寿命；同时绝缘油还可以提高线圈层间耐电压等级，提升变压器在突发高电压冲击下的工作安全性會K。储油柜4安装于车辆上部，水平位置高于变压器油箱2。储油柜4通过与其底部相连的金属软管将变压器绝缘油注入变压器油箱2箱盖入油口 ；位置上高于油箱的储油柜4内部的绝缘油对变压器油箱2内部施加正压力，保障变压器油箱2注满油；而且在变压器油箱2内部因绝缘油老化分解出气体时，气体可以及时通过金属软管排出变压器油箱2、进入储油柜4。储油柜4装有吸湿器3，储油柜4通过吸湿器3与外界大气相连通。变压器油箱2内部温度下降，绝缘油收缩时，储油柜4通过金属软管补偿绝缘油进变压器油箱；同时储油柜4通过吸湿器3从外界补偿进大气，大气通过吸湿器过滤，将杂质和水汽滤除，保障储油柜4内部绝缘油不受外部大气污染。本技术工作过程:(I)注油:如图1，将变压器油箱2、储油柜4、冷却单元11整体置于真空环境下，将外部注油管与注油阀I连接，打开注油阀1、球阀5、蝶阀6，进行注油；绝缘油注满油箱后，通过金属软管涌入储油柜4。储油柜4开有观察窗口，通过透明有机玻璃板实时观察储油柜内油位。观察窗旁刻有各种油温对应的油位刻度线，当油位到达注油时油温对应的刻度即停止注油。随后将变压器从真空环境取出，静放24小时，观察油位是否在当前油温对应的刻度，如有偏离，适当进行补放油。(2)储油柜存储和补偿变压器油箱绝缘油:变压器运行时，存在能量损耗，并转成热量加热变压器油箱2内的绝缘油，使油温上升，绝缘油膨胀；膨胀出来的绝缘油通过金属软管导入储油柜4，实现储油柜4存储膨胀绝缘油的功能。当变压器输出功率变小或者变压器停止工作时，能量损耗减小或者变为零，变压器的冷却功率大于单位时间变压器能量损耗产生的热量，绝缘油温度下降，绝缘油的体积收缩减小，此时，储油柜4内的绝缘油可以补偿变压器油箱内体积减少的绝缘油，储油柜内的绝缘油通过金属软管进入变压器油箱内，实现绝缘油的补偿。(3)绝缘油膨胀排出油箱内气体:变压器在长期运行过程中，绝缘油会缓慢老化分解，产生部分气体，气体会降低器身绝缘，也不利于器身的冷却。储油柜4安装在变压器油箱2上部，其内部绝缘油对油箱形成一定正压，使产生的气体能及时排出变压器油箱，进入储油柜，进一步通过储油柜上的吸湿器与大气实现交换。【主权项】1.一种牵引变压器冷却系统，包括变压器油箱、储油柜和冷却单元，其特征在于，所述冷却单元的进风口位于冷却单元的侧面，冷却单元的出风口位于冷却单元底部。2.如权利要求1所述牵引变压器冷却系统，其特征在于，所述变压器油箱通过蝶阀、油栗、波纹管以及导油管与冷却单元相连。3.如权利要求1所述牵引变压器冷却系统，其特征在于，变压器线圈为层式结构，层间安装线圈油道，线圈油道贯通线圈头尾，形成线圈内部油路。4.如权利要求1所述牵引变压器冷却系统，其特征在于，所述储油柜的水平安装位置高于变压器油箱。5.如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牵引变压器冷却系统，包括变压器油箱、储油柜和冷却单元，其特征在于，所述冷却单元的进风口位于冷却单元的侧面，冷却单元的出风口位于冷却单元底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玮琦，王良俊，徐廷喜，周樊，徐振道，周调首，
申请(专利权)人：张玮琦，
类型：新型
国别省市：江苏;32