变压器油温恒定控制装置和变电站的制作方法

1.本发明涉及输电设备领域，具体而言，涉及一种变压器油温恒定控制装置和变电站。


背景技术：

2.随着电力工业的发展，电网容量不断增大，作为电网输送电力的核心设备变压器的容量也随之不断增大，各种仿真等先进设计工具软件的引入，综合运输重量、体积及外形尺寸等多种因素的约束，大容量变压器逐渐逼近了工业制造的极限，制造过程中的瑕疵以及运行方式的不当都会影响其运行的可靠性。为了保证变压器安全、稳定、经济、可靠的运行，要随时检测变压器的油温并通过冷却控制装置控制冷却模组的运行，从而控制变压器油温的变化，使其油温维持在一个固定的范围内。现有技术中，冷却模组包括散热板和散热风扇，散热板布设在变压器本体外，散热风扇能加速空气流动，提高散热效率。但是，由于变压器处于较低温度或不工作状态时，油温下降后，持续处于低温状态，易对变压器油液的油质产生损坏，从而影响变压器的正常运行，导致故障率升高，运行成本升高。而现有技术中并未采取相应的措施来改善变压器油液长期处理低温的状态的情况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种变压器油温恒定控制装置和变电站，其能够实时获取变压器油液的油温，当油温低于设定值时能够启动加热管对油液进行加热，从而使油液保持在合适温度，不易因低温而损害油液的油质。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本发明提供一种变压器油温恒定控制装置，包括：
6.变压器油箱、散热板、循环泵和温控机构，所述散热板上设置有油路，所述散热板用于与变压器本体连接；所述循环泵设于所述变压器油箱内；所述温控机构包括控制器、加热管和温度传感器，所述加热管、所述变压器油箱和所述油路构成循环通路，所述温度传感器设于所述变压器油箱上，用于获取所述变压器油箱内油液的温度；所述温度传感器和所述循环泵均与所述控制器通信连接。
7.在可选的实施方式中，所述加热管包括管本体和加热膜，所述加热膜包裹于所述管本体外。
8.在可选的实施方式中，所述加热膜采用镍铬合金电热丝与硅橡胶膜高温压制合成。
9.在可选的实施方式中，所述镍铬合金电热丝的数量设置为两根，两根所述镍铬合金电热丝均呈螺旋线延伸，且两根所述镍铬合金电热丝的螺旋方向相反，两根所述镍铬合金电热丝在管本体的径向上具有间距。
10.在可选的实施方式中，所述加热管在其延伸方向上具有至少一个弯折段。
11.在可选的实施方式中，所述加热管呈曲线或折线延伸。
12.在可选的实施方式中，所述变压器油温恒定控制装置还包括与所述控制器通信连接的显示器，所述显示器与所述温度传感器通信连接，用于限制所述温度传感器获取的温度数值；所述显示器用于设于变压器本体上。
13.在可选的实施方式中，所述变压器油温恒定控制装置还包括报警器，所述报警器与所述控制器通信连接，用于在所述温度传感器获取的温度信息超过阈值时报警。
14.在可选的实施方式中，所述报警器设置为发声器或发光器。
15.第二方面，本发明提供一种变电站，所述变电站包括：
16.支座、变压器本体和前述实施方式中任一项所述的变压器油温恒定控制装置，所述变压器本体设于所述支座上，所述支座用于定位于地面；所述变压器油箱和所述散热板均与所述变压器本体连接。
17.本发明实施例的有益效果是：
18.综上所述，本实施例提供的变压器油温恒定控制装置，在运行过程中，配合变压器本体使用。温度传感器能够实时获取变压器油箱内油液的温度并且将温度信息及时传输至控制器。当温度传感器获取的油温信息低于阈值(例如阈值可以为-10℃)时，此时，控制器依据该油温信息生成相应的控制信号，并利用该控制信号控制加热管以及循环泵运行，循环泵使油液在变压器油箱、散热板的油路以及加热管构成的循环通路中循环流动，油液经过加热管时被加热，从而使油液温度升高，避免油液持续降温，影响油液的油质。在加热管运行过程中，温度传感器也在实时监控变压器油箱中油液温度，当油液温度上升至设定值时，油液温度恢复正常，此时，控制器控制循环泵以及加热管停止运行，节省电能，降低运行成本。如此，在变压器运行过程中，油液温度被实时监控，且能够按需进行控温，使油液温度始终处于设定范围内，避免发生因温度过低而损害油液油质的情况，降低设备的故障率低，提高安全性，降低运行成本低。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
20.图1为本发明实施例的变压器油温恒定控制装置的结构示意图；
21.图2为本发明实施例的加热管的结构示意图；
22.图3为本发明实施例的温控结构的控制流程示意图。
23.图标:
24.100-变压器油箱；200-散热板；300-循环泵；400-温控机构；410-控制器；420-加热管；421-管本体；422-加热膜；430-温度传感器；440-显示器；450-报警器；500-支座；600-变压器本体。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.目前，变电站运行过程中，变电站油箱内的油液温度较高时，通过冷却机组进行冷却，降低油温，从而确保变电站正常运行，延长变电站使用寿命。冷却机组一般包括风机和散热翅片，油液通入散热翅片中，并且利用风机加速空气流动，加速散热翅片与空气的换热效率。但是，发明人在研究中发现，变压器的使用寿命变短的因素还在于油液温度过低。由于变电站出现故障或其他原因处于不工作的状态下时，油液因为低温环境温度降低，油液随着环境温度在-200℃至-350℃时，油液处在一个极低温的情况下，对油液的油质产生损害，造成很大的经济损失。
32.鉴于此，设计者提供了一种变压器油温恒定控制装置，能在油液温度较低时提升油温，改善油温处于低温环境的状态，降低油液油质受影响的概率。
33.请结合图1-图3，本实施例中，变压器油温恒定控制装置包括变压器油箱100、散热板200、循环泵300和温控机构400，散热板200上设置有油路，散热板200用于与变压器本体600连接；循环泵300设于变压器油箱100内；温控机构400包括控制器410、加热管420和温度传感器430，加热管420、变压器油箱100和油路构成循环通路，温度传感器430设于变压器油箱100上，用于获取变压器油箱100内油液的温度；温度传感器430和循环泵300均与控制器410通信连接。
34.本实施例提供的变压器油温恒定控制装置的工作原理如下：
35.在运行过程中，配合变压器本体600使用。温度传感器430能够实时获取变压器油
箱100内油液的温度并且将温度信息及时传输至控制器410。当温度传感器430获取的油温信息低于阈值(例如阈值可以为-10℃)时，此时，控制器410依据该油温信息生成相应的控制信号，并利用该控制信号控制加热管420以及循环泵300运行，循环泵300使油液在变压器油箱100、散热板200的油路以及加热管420构成的循环通路中循环流动，油液经过加热管420时被加热，从而使油液温度升高，避免油液持续降温，影响油液的油质。在加热管420运行过程中，温度传感器430也在实时监控变压器油箱100中油液温度，当油液温度上升至设定值时，油液温度恢复正常，此时，控制器410控制循环泵300以及加热管420停止运行，节省电能，降低运行成本。如此，在变压器运行过程中，油液温度被实时监控，且能够按需进行控温，使油液温度始终处于设定范围内，避免发生因温度过低而损害油液油质的情况，降低设备的故障率低，提高安全性，降低运行成本低。
36.请结合图2，本实施例中，可选的，加热管420包括管本体421和加热膜422。加热膜422采用镍铬合金电热丝与硅橡胶膜高温压制合成，加热膜422可以热合在管本体421外。加热膜422的结构设计，发热快、温度均匀、热效率高、强度高、使用方便、不易老化、使用安全且寿命长。且能够配合管本体421产生弯曲，不易与管本体421之间产生间隙，贴合紧密，热传递效率高。
37.可选的，镍铬合金电热丝的数量设置为两根，两根镍铬合金电热丝均呈螺旋线延伸，且两根镍铬合金电热丝的螺旋方向相反，两根镍铬合金电热丝在管本体421的径向上具有间距。也就是说，两根镍铬合金电热丝在径向上的投影交叉设置，如此，两根镍铬合金电热丝配合能够增大与管本体421的外周面接触面积，从而减少加热死角，提高加热效率。每根镍铬合金电热丝呈螺旋线延伸，镍铬合金电热丝的长度远大于管本体421的长度，镍铬合金电热丝分布在管本体421外周面上的面积更大，进而也增大了加热面积，提高加热效率。
38.同时，可以通过调整镍铬合金电热丝的螺距来调整分布密度，在满足加热效率的前提下能够尽可能的降低成本。
39.可选的，管本体421设置为弯折管，也即管本体421在其延伸方向上具有至少一个弯折段。例如，本实施例中，管本体421呈曲线形延伸，具体的，管本体421可以为波浪形延伸。或者，在其他实施例中，管本体421可以呈折线形延伸。通过将管本体421设置为弯折管，能够延长管本体421的长度，从而延长油液在管本体421的管腔中流动的时间，增加油液与管本体421换热时间，油液的升温速度更快，加热效率更高，从而能降低成本。
40.本实施例中，可选的，变压器油箱100与散热板200上的管路连通，散热板200上的管路与加热管420连通，加热管420连通变压器油箱100，如此，三者构成循环回路，能够在油液温度过高或过低时对油液温度进行相应的调控。
41.请结合图3，本实施例中，可选的，温控机构400还包括均与控制器410通信连接的显示器440和报警器450。显示器440与温度传感器430通信连接，用于限制温度传感器430获取的温度数值。显示器440用于设于变压器本体600上。也就是说，温度传感器430实时获取变压器油箱100内油液的温度，并且将温度信息实时传输至控制器410，控制器410将温度信息处理后使温度数值显示在显示器440上，便于直观获取温度数值。报警器450可以设置为发声器或发光器，例如，发声器可以为喇叭，发光器可以为闪烁灯。当温度传感器430获取的温度信息小于阈值时，该温度信息传输至控制器410，控制器410控制循环泵300和加热管420启动，使油液循环流动并经过加热管420，被加热管420加热后油温上升。当油温温度过
低或过高且持续设定时间(例如持续3-5分钟)，此时表面循环泵300或其他部件出现故障，无法进行温度调整，报警器450启动，产生报警，提醒作业人员，降低事故率。应当理解，报警器450和显示器440均可以设置在观察室中，温度传感器430、报警器450、循环泵300、加热管420可以通过局域网与控制器410实现通信连接。或者，温度传感器430、报警器450、循环泵300和加热管420可以通过数据线实现通信连接。
42.本实施例提供的变压器油温恒定控制装置，在变压器运行过程中，油液温度被实时监控，且能够按需进行控温，使油液温度始终处于设定范围内，避免发生因温度过低而损害油液油质的情况，降低设备的故障率低，提高安全性，降低运行成本低。
43.本实施例还提供了一种变电站，变电站包括支座500、变压器本体600和上述的变压器油温恒定控制装置，变压器本体600设于支座500上，支座500用于定位于地面上。变压器油箱100和散热板200均与变压器本体600连接。
44.可选的，变电站还包括与控制器410通信连接的风扇(图未示)，风扇与变压器本体600连接，用于向散热板200送风，加速空气，提高散热板200的散热效率。
45.本实施例提供的变电站，运行过程中，温度传感器430监控变压器油箱100内油液实时温度，当温度过高时，控制器410控制循环泵300和风扇启动，油液在流动过程中与空气进行热交换，实现降温。当温度过低时，控制器410控制循环泵300和加热管420启动，油液在流动过程中被加热管420加热，实现升温，从而能实时调控油液温度，变压器主体运行稳定可靠。
46.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种变压器油温恒定控制装置，其特征在于，包括：变压器油箱(100)、散热板(200)、循环泵(300)和温控机构(400)，所述散热板(200)上设置有油路，所述散热板(200)用于与变压器本体(600)连接；所述循环泵(300)设于所述变压器油箱(100)内；所述温控机构(400)包括控制器(410)、加热管(420)和温度传感器(430)，所述加热管(420)、所述变压器油箱(100)和所述油路构成循环通路，所述温度传感器(430)设于所述变压器油箱(100)上，用于获取所述变压器油箱(100)内油液的温度；所述温度传感器(430)和所述循环泵(300)均与所述控制器(410)通信连接。2.根据权利要求1所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述加热管(420)包括管本体(421)和加热膜(422)，所述加热膜(422)包裹于所述管本体(421)外。3.根据权利要求2所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述加热膜(422)采用镍铬合金电热丝与硅橡胶膜高温压制合成。4.根据权利要求3所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述镍铬合金电热丝的数量设置为两根，两根所述镍铬合金电热丝均呈螺旋线延伸，且两根所述镍铬合金电热丝的螺旋方向相反，两根所述镍铬合金电热丝在管本体(421)的径向上具有间距。5.根据权利要求1所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述加热管(420)在其延伸方向上具有至少一个弯折段。6.根据权利要求5所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述加热管(420)呈曲线或折线延伸。7.根据权利要求1所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述变压器油温恒定控制装置还包括与所述控制器(410)通信连接的显示器(440)，所述显示器(440)与所述温度传感器(430)通信连接，用于限制所述温度传感器(430)获取的温度数值；所述显示器(440)用于设于变压器本体(600)上。8.根据权利要求1所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述变压器油温恒定控制装置还包括报警器(450)，所述报警器(450)与所述控制器(410)通信连接，用于在所述温度传感器(430)获取的温度信息超过阈值时报警。9.根据权利要求8所述的变压器油温恒定控制装置，其特征在于：所述报警器(450)设置为发声器或发光器。10.一种变电站，其特征在于，所述变电站包括：支座(500)、变压器本体(600)和权利要求1-9中任一项所述的变压器油温恒定控制装置，所述变压器本体(600)设于所述支座(500)上，所述支座(500)用于定位于地面；所述变压器油箱(100)和所述散热板(200)均与所述变压器本体(600)连接。

技术总结
本申请提供一种变压器油温恒定控制装置和变电站，涉及输电设备领域，包括变压器油箱、散热板、循环泵和温控机构，散热板上设置有油路，散热板用于与变压器本体连接；循环泵设于变压器油箱内；温控机构包括控制器、加热管和温度传感器，加热管、变压器油箱和油路构成循环通路，温度传感器设于变压器油箱上，用于获取变压器油箱内油液的温度；温度传感器和循环泵均与控制器通信连接。变压器运行过程中，温度传感器实时监控油温，能在油液温度较低时通过加热管提升油温，改善油温处于低温环境的状态，降低油液的油质受影响的概率，降低故障率。降低故障率。降低故障率。


技术研发人员：徐智华 谢斌斌 胡圣 胡梦蝶 万新儒 陈跃中
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/7/21