SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置及使用方法，包括内置有变压器冷却油的变压器主体及塔板换热器，变压器主体上部的侧壁设有主变出油阀，塔板换热器内设有多层塔板，多层塔板上设有漏孔，塔板换热器顶部与主变出油口通过连接，塔板换热器底部设有出油口，变压器主体下部的侧壁设有主变进油阀，塔板换热器出油口与主变进油阀通过回流管相连接。本发明专利技术通过利用SF6介质以及不溶于变压器油的特点，将循环变压器油以逆向接触的方式与低温蒸发的SF6液体进行逆向直接接触热交换而将变压器油冷却，与传统主变冷却方式相比，本具有冷却效率高、冷却控制范围大，大幅降低了主变铜损铁损、更加安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置及使用方法
本专利技术涉及一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置及使用方法。
技术介绍
主变压器在运行过程中，由于电和磁的作用，其线圈和铁芯会发热，且温度越高，主变运行状况越不利，主变的铜损、铁损也越高，如不能及时将此热量带走，将导致主变烧毁甚至爆炸的严重事故，因此必须通过主变内充满的变压器油流来冷却线圈和铁芯，而变压器油流带走的热量又需通过散热装置来进行热交换，冷却后的冷油流再进入主变本体进行冷却。传统变压器冷却方式主要为强制风冷、自然风冷及水冷三种，水冷虽然经济，效率也高，但如冷却系统中若发生冷却水向变压器渗漏现象，哪怕是微小渗漏，也将导致严重后果；风冷因空气热焓低，以及受环境温度、天气等的影响，使得变压器冷却效率低、冷却控制范围小、主变运行状况差，以及变压器、散热器设备制造体积庞大，用油量多、运行成本高、维护量大等缺点。
技术实现思路
本专利技术对上述问题进行了改进，即本专利技术要解决的技术问题是现有的传统变压器冷却方式主要为强制风冷、自然风冷及水冷三种。水冷虽然经济，效率也高，但安全性能低，强制风冷因空气热焓低，以及受环境温度、天气等的影响，使得变压器冷却效率低、冷却控制范围小、主变运行状况差，以及变压器、散热器设备制造体积庞大，用油量多、运行成本高、维护量大等缺点。本专利技术的具体实施方案是:一种5^与油直接接触的塔板式主变冷却装置，其特征在于，包括一位于高位内置有变压器冷却油的变压器主体及设置于变压器主体一侧的塔板换热器，所述变压器主体上部的侧壁设有主变出油阀，所述塔板换热器内设有多层塔板，所述多层塔板上设有漏孔，所述相邻的上下两层塔板漏孔错位设置，所述塔板换热器顶部与主变出油口通过管道连接；所述塔板换热器底部设有塔板换热器出油口，所述变压器主体下部的侧壁设有主变进油阀，所述塔板换热器出油口与主变进油阀通过回流管相连接。进一步的，所述回流管上设有变频油泵，所述塔板换热器底部设有塔板换热器电接点油位计，塔板换热器底部出油口设有塔板换热器出油电磁阀，电接点油位计电性连接于出油电磁阀。进一步的，所述塔板换热器上部的侧壁设有塔板换热器冷媒出口，塔板换热器下部的侧壁设有塔板换热器冷媒进口，所述塔板换热器冷媒出口经管路与一气液分离器的进口相连通，所述气液分离器顶部设有排气口，所述排气口经变频制冷压缩机、冷凝器及节流阀与换热器冷媒进口连通。进一步的 ，所述气液分离器底部设有排液口，所述排液口经管道与回流管相连通。进一步的，所述气液分离器底部设有气液分离器电接点油位计，气液分离器底部出口还设有分离器出油电磁阀，电接点油位计电性连接于出油电磁阀。进一步的，所述主变出油口设有出油控制阀，所述变压器主体上部设有用于测量变压器内冷却油油温的温度传感器。进一步的，所述主变冷却装置还包括控制模块，所述控制模块电性连接于温度传感器、变频制冷压缩机、变频油泵。一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置的使用方法，其特征在于:该方法采用如权利要求7所述的一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置，并按以下步骤进行: (1)开启变压器主体下部的主变进油阀和上部的主变出油阀，同时开启塔板换热器； (2)待塔板换热器底部油位上升到设定值形成油封时，塔板换热器电接点油位计触发控制出油电磁阀开启，待油位降低至设置值时，电接点油位计控制塔板换热器出油电磁阀关闭； (3)开启变频油泵，实现油循环流动； (4)开启节流阀、冷凝器及气液分离器； (5)当气液分离器下部油位达到开启设定值形成油封时，气液分离器下部电接点油位计触发控制分离器出油电磁阀开启，变频油泵将油抽至变压器主体内；当油位低于分离器电接点油位计设置值时，分离器出油电磁阀关闭； (6)开启控制模块，控制模块根据在线测温装置测量的主变油温进行智能控制，当主变油温升高达到设置值时，启动变频制冷压缩机，开始制冷工作；主变油温越高，控制模块自动控制变频制冷压缩机频率增加，增大出力，同时自动控制变频油泵的频率增加，增大油流循环量，以降低油温，反之亦然； (7)当主变油温降至设定温度值时，控制模块自动关闭变频制冷压缩机，制冷系统停止工作，同时控制变频油泵以最低负荷运行。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:由于使用SF6介质，除了其具有优良的绝缘、灭弧、熄燃性能和稳定理化性质以及不溶于变压器油的特点外，还是一种有着较高热焓的优良冷媒。将SF6作为冷媒介质与变压器油在塔板换热器内经多层塔板进行逆向接触冷却，该方式与传统主变冷却方式相比，具有冷却效率高、能极大改善主变运行状况、大幅降低主变铜损铁损、更加安全可靠以及设备体积小、用油量少、维护少、整体运行经济环保、延长设备使用寿命等巨大优势，是电力变压器冷却方式的革命性创新。本专利技术既克服了现有技术当中以水冷方式的主变在运行中如冷却系统发生向主变本体渗漏，哪怕是微小的渗漏，在主变内高电压环境下都将产生严重故障，甚至爆炸的严重后果；又克服了现有技术当中以强制风冷或自然风冷的主变，由于空气热焓低、受环境天气影响，使得主变冷却效率低，冷却范围窄，主变运行方式差，以及设备制造体积大，用油量多、运行成本高、维护工作量大等诸多缺点；与现广泛使用传统主变散热方式相比，本专利技术有着巨大优势。【附图说明】图1为本专利技术实施例的变压器油流冷却循环系统示意图。图2为本专利技术实施例塔板换热器内的单元塔板结构俯视示意图。图3为本专利技术实施例的SF6冷媒介质循环系统示意图。图4为本专利技术实施例的塔板换热器结构示意图。图5为本专利技术实施例的SF6与油直接接触的塔板式主变冷却流程示意图。图6为本专利技术实施例的电接点油位计自动控制出油电磁阀的电路图。图7为本专利技术实施例的控制模块自动控制原理方框图。[0021 ] 图中:1-变压器主体，2-线圈，3-铁芯，4-变压器油，5-在线测温装置，6_主变出油阀，7-塔板换热器油流进口，8-塔板换热器内油流程，9-油封，10-塔板换热器电接点油位计，11-塔板换热器出油电磁阀，12-变频油泵，13-主变进油阀，14-变频制冷压缩机，15-冷凝器进口，16-冷凝器，17-冷却风机，18-冷凝器出口，19-节流阀，20-塔板换热器冷媒进口，21-塔板换热器，22-冷媒介质蒸发气，23-塔板换热器冷媒出口，24-气液分离器进口，25-气液分离器，26-气液分离器出口，27-气液分离器电接点油位计，28-气液分离器出油电磁阀，29-塔板，DJl-高油位开启电磁阀动作点，DJ2-低油位关闭电磁阀动作点。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步详细的说明。如图1?7所示，本专利技术专利技术利用SF6冷媒介质不溶于变压器油的特点，将循环变压器油以在塔板换热器内经多层塔板进行逆向接触的方式与低温蒸发的SF6介质进行直接接触热交换，低温蒸发的SF6冷媒吸收大量变压器油热量从而使变压器油被冷却，来达到冷却主变线圈和铁芯的目的。该装置主要包括了变压器油流循环系统、SF6冷媒循环系统、在线测温装置、控制模块等部分。( I)变压器油流循环系统: 如图1所示，变压器油流循环系统包括有一内置有变压器冷却油的变压器主体I及设置于变压器主体I 一侧的塔板换热器21 ;所述变压器主体I上部的侧壁设有主变出油阀6，塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置，其特征在于，包括一位于高位内置有变压器冷却油的变压器主体及设置于变压器主体一侧的塔板换热器；所述变压器主体上部的侧壁设有主变出油阀，所述塔板换热器内设有多层塔板，所述多层塔板上设有漏孔，所述相邻的上下两层塔板漏孔错位设置，所述塔板换热器顶部与主变出油口通过管道连接；所述塔板换热器底部设有塔板换热器出油口，所述变压器主体下部的侧壁设有主变进油阀，所述塔板换热器出油口与主变进油阀通过回流管相连接。

【技术特征摘要】
1.一种5^与油直接接触的塔板式主变冷却装置，其特征在于，包括一位于高位内置有变压器冷却油的变压器主体及设置于变压器主体一侧的塔板换热器；所述变压器主体上部的侧壁设有主变出油阀，所述塔板换热器内设有多层塔板，所述多层塔板上设有漏孔，所述相邻的上下两层塔板漏孔错位设置，所述塔板换热器顶部与主变出油口通过管道连接；所述塔板换热器底部设有塔板换热器出油口，所述变压器主体下部的侧壁设有主变进油阀，所述塔板换热器出油口与主变进油阀通过回流管相连接。2.根据权利要求1所述的一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置，所述回流管上设有变频油泵，所述塔板换热器底部设有塔板换热器电接点油位计，塔板换热器底部出油口设有塔板换热器出油电磁阀，电接点油位计电性连接于出油电磁阀。3.根据权利要求2所述的一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置，所述塔板换热器上部的侧壁设有塔板换热器冷媒出口，塔板换热器下部的侧壁设有塔板换热器冷媒进口，所述塔板换热器冷媒出口经管路与一气液分离器的进口相连通，所述气液分离器顶部设有排气口，所述排气口经变频制冷压缩机、冷凝器及节流阀与换热器冷媒进口连通。4.根据权利要求3所述的一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置，所述气液分离器底部设有排液口，所述排液口经管道与回流管相连通。5.根据权利要求4所述的一种SF6与油直接接触的塔板式主变冷却装置，所述气液分离器底部设有气液分离器电接点油位计，气液分离器底部出口还设有分离器出油电磁阀，电接点油位计电性连接于出油电磁阀。6.根据权利要求5所述的一种SF6与油直接接触的塔板...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓铭，林勇，宋仕江，周瑶，郑孝章，林舒妍，林莉，林挺伟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司南平供电公司，国网福建省电力有限公司邵武市供电公司，林晓铭，林舒妍，
类型：发明
国别省市：福建;35