一种变压器的热量收集系统及方法技术方案

本实施例涉及变压器技术领域，特别涉及一种变压器的热量收集系统及方法。其中，该系统包括：油箱，其内容纳有变压器的铁芯和绕组；储热装置，通过油管分别与所述油箱的顶端和底端连接，所述储热装置设置有储热介质，所述油箱和所述油管充满有变压器油，所述油管设置有油泵；在变压器开始工作时，利用所述油泵带动所述变压器油由所述油箱的顶端经所述油管流至所述储热装置，并由所述储热装置经所述油管流至所述油箱的底端，从而使得所述变压器油的热量传递至所述储热介质，以实现对所述变压器油的热量收集。本技术方案能够有效处理油浸式变压器产生的热量。压器产生的热量。压器产生的热量。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器的热量收集系统及方法


[0001]本专利技术实施例涉及变压器
，特别涉及一种变压器的热量收集系统及方法。

技术介绍

[0002]变压器运行期间铁芯和绕组会产生大量热量，所以控制温升对变压器的安全、稳定运行非常关键。油浸式变压器以变压器油为冷却及绝缘介质，具有散热能力好、负载能力强等特点，在电力系统应用最为广泛。
[0003]相关技术中，油浸式变压器的散热通常是采用冷却器散热的方式。然而，冷却器所散发的热量会提升变压器附件的温度，从而可能带来新的次生问题。
[0004]因此，目前亟待需要提供一种变压器的热量收集系统及方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]为了有效处理油浸式变压器产生的热量，本专利技术实施例提供了一种变压器的热量收集系统及方法。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种变压器的热量收集系统，包括：
[0007]油箱，其内容纳有变压器的铁芯和绕组；
[0008]储热装置，通过油管分别与所述油箱的顶端和底端连接，所述储热装置设置有储热介质，所述油箱和所述油管充满有变压器油，所述油管设置有油泵；
[0009]在变压器开始工作时，利用所述油泵带动所述变压器油由所述油箱的顶端经所述油管流至所述储热装置，并由所述储热装置经所述油管流至所述油箱的底端，从而使得所述变压器油的热量传递至所述储热介质，以实现对所述变压器油的热量收集。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供了一种变压器的热量收集方法，应用于上述所述的系统，包括：
[0011]步骤A1、对所述第一温度传感器设定所述第一预设温度；
[0012]步骤A2、在所述变压器开始工作时，所述变压器油从所述换热器流过，将热量传递给所述储热容器中的所述储热介质；同时，所述第一温度传感器向所述控制器实时发送油温信息；
[0013]步骤A3、在所述第一温度传感器检测到的温度大于所述第一预设温度时，所述控制器调整所述变压器油的流向，逐步增加分配给所述冷却器的流量；
[0014]步骤A4、在所述第一温度传感器检测到的温度不大于所述第一预设温度时，所述控制器逐步增加分配给所述换热器的流量；
[0015]步骤A5、在所述第一温度传感器检测到的温度大于所述第一预设温度时，重新进入步骤A3，如此往复，以使所述第一温度传感器检测到的温度始终在所述第一预设温度附近保持动态平衡。
[0016]第三方面，本专利技术实施例提供了一种变压器的热量收集方法，应用于上述所述的系统，包括：
[0017]步骤B1、对所述第一温度传感器设定所述第一预设温度；
[0018]步骤B2、在所述变压器开始工作时，所述变压器油从所述换热器流过，将热量传递给所述储热容器中的所述储热介质；同时，所述第一温度传感器向所述控制器实时发送油温信息；
[0019]步骤B3、所述控制器根据如下公式调整增加分配给所述冷却器的流量，以使所述第一温度传感器检测到的温度始终在所述第一预设温度附近保持动态平衡：
[0020][0021]式中，n表示所述第一温度传感器的采样序号，n＝0，1，2
…
；u(n)表示输出控制量，即分配给所述冷却器的流量；Kp表示比例增益；e(n)表示所述第一温度传感器检测到的温度与所述第一预设温度的差值；T表示采样时间步长；Ti表示积分时间常数；Td表示微分时间常数；其中，Kp取0.1，T取1s，Ti取2，Td取0.5。
[0022]本专利技术实施例提供了一种变压器的热量收集系统及方法，通过设置储热装置，并使储热装置和油箱循环连通，这样在变压器开始工作时，利用油泵带动变压器油由油箱的顶端经油管流至储热装置，并由储热装置经油管流至油箱的底端，从而使得变压器油的热量传递至储热介质，以实现对变压器油的热量收集。因此，上述方案能够在变压器运行期间，确保变压器温升满足要求的前提下收集其散发的热量，并储存在储热装置中，即在提高变压器运行经济性的同时，减轻其冷却系统带来的次生危害。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术一实施例提供的变压器热量收集系统的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术一实施例提供的变压器热量收集方法的流程图；
[0026]图3为本专利技术另一实施例提供的变压器热量收集方法的流程图；
[0027]图4为采用图3的一个典型案例油温和时间的分析结果。
[0028]附图标记：
[0029]1‑
油箱；2
‑
储热装置；21
‑
储热容器；22
‑
换热器；3
‑
油管；4
‑
油泵；5
‑
冷却器；51
‑
风扇；6
‑
第一温度传感器；7
‑
第二温度传感器；8
‑
分流阀；9
‑
合流阀。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]相关技术中，油浸式变压器的散热通常是采用冷却器散热的方式，例如强迫油循环风冷(OFAF)和强迫导向油循环风冷(ODAF)，其通过冷却器散发的热量可达到整个变压器散热量的75％以上。
[0032]当前，变压器损耗热量一直未得到有效利用，一方面造成了能源浪费问题，另一方面冷却器工作时会产生较大的噪声，且散发的热量还会提升设备附近的温度，带来新的次生问题。因此，如何有效处理油浸式变压器产生的热量就显得尤为重要。
[0033]为了解决该技术问题，专利技术人在研发过程中发现：可以通过设置储热装置，并使储热装置和油箱循环连通，从而利用储热装置实现对变压器油的热量收集。
[0034]下面介绍本专利技术实施例的专利技术构思。
[0035]请参考图1，本专利技术实施例提供了一种变压器的热量收集系统，该系统包括：
[0036]油箱1，其内容纳有变压器的铁芯和绕组(图中未示出)；
[0037]储热装置2，通过油管3分别与油箱1的顶端和底端连接，储热装置2设置有储热介质，油箱1和油管3充满有变压器油，油管3设置有油泵4；
[0038]在变压器开始工作时，利用油泵4带动变压器油由油箱1的顶端经油管3流至储热装置2，并由储热装置2经油管3流至油箱1的底端，从而使得变压器油的热量传递至储热介质，以实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器的热量收集系统，其特征在于，包括：油箱，其内容纳有变压器的铁芯和绕组；储热装置，通过油管分别与所述油箱的顶端和底端连接，所述储热装置设置有储热介质，所述油箱和所述油管充满有变压器油，所述油管设置有油泵；在变压器开始工作时，利用所述油泵带动所述变压器油由所述油箱的顶端经所述油管流至所述储热装置，并由所述储热装置经所述油管流至所述油箱的底端，从而使得所述变压器油的热量传递至所述储热介质，以实现对所述变压器油的热量收集。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储热装置包括设置有所述储热介质的储热容器和设置于所述储热容器内的换热器，所述换热器通过所述油管分别与所述油箱的顶端和底端连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括控制器和冷却器，与所述油箱的顶端连接的所述油管设置有第一温度传感器，所述控制器与所述第一温度传感器电连接，所述冷却器和所述储热装置并联在所述油管上；在所述第一温度传感器检测到的温度大于第一预设温度时，所述控制器控制由所述油箱流出的至少部分所述变压器油经所述油管流至所述冷却器，并由所述冷却器经所述油管流至所述油箱的底端；其中，所述冷却器用于对所述变压器油进行散热。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述储热容器内设置有第二温度传感器，所述储热容器连接有循环装置，所述第二温度传感器和所述循环装置均与所述控制器电连接；在所述第二温度传感器检测到的温度大于第二预设温度时，所述控制器控制所述循环装置对所述储热容器内的所述储热介质进行循环利用，以降低回流至所述储热容器的储热介质的温度；其中，所述第一预设温度大于所述第二预设温度。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述冷却器设置有风扇，所述风扇与所述控制器电连接；在所述第一温度传感器检测到的温度大于所述第一预设温度且由所述油箱流出的全部所述变压器油流至所述冷却器时，所述控制器控制所述风扇工作，以提高所述冷却器的冷却能力。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括分流阀，所述分流阀与所述控制器电连接，所述分流阀设置于所述油管上，所述分流阀分别与所述油箱的顶端、所述换热器和所述冷却器连通；在所述第一温度传感器检测到的温度大于第一预设温度时，所述控制器控制所述分流阀动作，以确定流至所述换热器和所述冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：林旗力，戚宏勋，肖振坤，林少波，徐伟华，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团有限公司，
类型：发明
国别省市：