CN112289555B - 变压器水冷辅助散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变压器水冷辅助散热装置，包括变压器，所述变压器表面设有多个相互平行的散热片，相邻的散热片之间设有水囊，所述水囊通过管路与冷却水柜相连，所述水囊的上下两端分别连接于上连接杆和下连接杆，上、下连接杆的两端设有运动机构，所述水囊的囊壁上设有贯穿囊壁的导热柱。本发明的有益效果是通过在油浸式变压器散热片之间设置水囊辅助散热，可以有效提高散热片的散热效果，当辅助散热装置发生故障时，可将水囊及时从散热片之间撤出，不影响散热片自身的散热效果。
Description
技术领域
本发明属于变压器箱技术领域，具体的是一种变压器水冷辅助散热装置。
背景技术
箱式变压器就是将传统变压器及其它附件集中组合安装在箱式壳体中，使其成为体积紧凑、重量轻、安装方便的变压供电***。箱式变压器并不只是变压器，它相当于一个小型变电站配电站，可直接向用户提供电源。
湿式变压器也称为油浸式变压器，是箱式变压器的一种结构型式，与干式变压器不同，湿式变压器的线圈是浸泡在油中的，常用的有硅油、柴油等。油浸式变压器由于防火的需要，一般安装在单独的变压器室内或室外，具有成本低、维修简单、过负荷能力强、适应环境广泛的特点，广泛应用于电力***、工矿企业、邮电部门、科研单位等领域。
现有的湿式变压器的箱体体积较大，各电气元件在运行时，会产生铜损、铁损等损耗，损耗产生大量热量，内部绕组、电气元件以及线路安装紧凑，散热效果不佳，硅油升温后难以及时降温，油浸式变压器在正常使用时，温度会保持在50°以下，尽管有风冷***(设置于变压器表面的散热片)，但在炎热夏季，环境温度都可达到40°左右时。变压器经常会超温运行，这对变压器的使用寿命及用电安全存在极大隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器水冷辅助散热装置，尤其适合油浸式变压器的散热。
本发明的技术方案是：
一种变压器水冷辅助散热装置，包括变压器，所述变压器表面设有多个相互平行的散热片，相邻的散热片之间设有水囊，所述水囊通过管路与冷却水柜相连，所述水囊的上下两端分别连接于上连接杆和下连接杆，上、下连接杆的两端设有运动机构，所述运动机构包括相配合的滑块和滑轨，所述滑块与上连接杆或下连接杆的端部固定连接，所述滑轨垂直于上连接杆或下连接杆，所述滑块和滑轨之间设有驱动滑块沿滑轨滑动的驱动机构，所述水囊的囊壁上设有贯穿囊壁的导热柱，导热柱的两端分别设有内柱帽和外柱帽，外柱帽为圆台状，外柱帽的侧面上设有多道垂直于外柱帽顶面的环形凸起，内柱帽为喇叭状，内柱帽靠近外柱帽的内壁与外柱帽的侧壁相配合。
所述导热柱和内柱帽一体成型，所述外柱帽通过卡扣机构与导热柱相连。
所述管路包括进水主管、出水主管、进水分管和出水分管，每个水囊分别设有一个进水分管和出水分管，进水分管一端与进水主管相连，另一端***水囊并延伸至水囊的下部，出水分管一端与出水主管相连，另一端***水囊的上部。
所述进水主管和出水主管设置于上连接杆内，所述每根进水分管和出水分管上均设有调节阀。
所述水囊的下端设有应急出水口，应急出水口通过应急水管与冷却水柜相连通，所述应急水管上设有电磁阀。
所述散热片上设有温度传感器，所述温度传感器与报警器信号连接。
所述进水主管上设有压力传感器和水泵，压力传感器与水泵的控制器信号连接
本发明具有的优点和积极效果是：通过在油浸式变压器散热片之间设置水囊辅助散热，可以有效提高散热片的散热效果，当辅助散热装置发生故障时，可将水囊及时从散热片之间撤出，不影响散热片自身的散热效果。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图
图2是运动机构的结构原理示意图
图3是球囊结构示意图
图4是导热柱的结构示意图
图中：
1、散热片 2、水囊 3、冷却水柜
5、温度传感器 6、进水主管 7、出水主管
8、应急水管 9、水泵 21、外柱帽
22、导热柱 23、内柱帽 41、滑块
42、滑轨 43、驱动机构 211、环形凸起
具体实施方式
如图1-4所示，本发明：
一种变压器水冷辅助散热装置，包括变压器，所述变压器表面设有多个相互平行的散热片1，相邻的散热片1之间设有水囊2，所述水囊2通过管路与冷却水柜3相连，所述水囊2的上下两端分别连接于上连接杆和下连接杆，上、下连接杆的两端设有运动机构，所述运动机构包括相配合的滑块41和滑轨42，所述滑块41与上连接杆或下连接杆的端部固定连接，所述滑轨42垂直于上连接杆或下连接杆，所述滑块41和滑轨42之间设有驱动滑块沿滑轨滑动的驱动机构43，所述水囊2的囊壁上设有贯穿囊壁的导热柱22，导热柱22的两端分别设有内柱帽23和外柱帽21，外柱帽21为圆台状，外柱帽21的侧面上设有多道垂直于外柱帽21顶面的环形凸起211，内柱帽23为喇叭状，内柱帽23靠近外柱帽21的内壁与外柱帽21的侧壁相配合。
在散热片1之间设置水囊2，利用水囊2中的水循环，形成水冷效果，辅助散热片1的散热。水囊2采用橡胶材质。在水囊2贴合于散热片1的侧壁上设置导热柱22，使散热片1和水囊2内部形成导热连接，弥补水囊2导热性能不足的弊端。
导热柱22和内、外柱帽采用导热性能良好的进水材质制成。
圆台状的外柱帽21的窄径端的直径与导热柱22的直径相配合，水囊2充水膨胀后，将外柱帽21的宽径端挤压贴合于散热片1表面。
运动机构的作用在于将水囊2从散热片1之间抽出。在散热片1的表面设置温度传感器5，当散热片1的温度超过设定值，则表示水冷辅助散热装置出现故障，此时，水囊2不但不能辅助散热片1散热，反而会在散热片1表面形成保温层，影响散热片1自身的散热功能。运动机构将水囊2从散热片1之间抽出，并发出警报，在维修人员到达之前，散热片1还可以依靠其自身的散热功能，保证油浸式变压器的基本散热效果，为维修赢得时间。
运动机构的驱动机构43为电动推杆。
所述导热柱22和内柱帽23一体成型，所述外柱帽21通过卡扣机构与导热柱22相连。
导热柱22和内柱帽23一体成型，在水囊2的热成型过程中，将导热柱22和内柱帽23设置于水囊1的模具中，与水囊1一体成型。导热柱22远离内柱帽23的端部露出水囊2的外表面，通过卡扣结构使外柱帽21和导热柱22卡接。
外柱帽21表面的环形凸起211在内、外柱帽之间夹紧水囊2的囊壁，即使，导热柱22与水囊2之间发生轻微的泄露，也可以由环形凸起211进行补充密封，保证水囊的密封性。
所述管路包括进水主管6、出水主管7、进水分管和出水分管，每个水囊分别设有一个进水分管和出水分管，进水分管一端与进水主管相连，另一端***水囊并延伸至水囊的下部，出水分管一端与出水主管相连，另一端***水囊的上部。
所述进水主管6和出水主管7设置于上连接杆内，所述每根进水分管和出水分管上均设有调节阀。
进水分管和出水分管上各自设有调节阀，通过调节阀调节水囊中的积水量，进而控制水囊的体积。
进水分管伸入水囊底部，冷却水柜3的冷水充入水囊底部，吸热上升后，到达水囊顶部，再通过出水分管回流至冷却水柜3，如此循环。
所述水囊的下端设有应急出水口，应急出水口通过应急水管8与冷却水柜3相连通，所述应急水管上设有电磁阀。
当设备发生故障时，水泵9停止工作，电磁阀打开，应急水管8连通水囊2和冷却水柜3，将水囊2中的水释放，水囊2失水体积变小，再由运动机构将水囊从散热片之间抽出。
所述散热片1上设有温度传感器5，所述温度传感器5与报警器信号连接。
所述进水主管6上设有压力传感器和水泵9，压力传感器与水泵9的控制器信号连接。压力传感器感应进水主管6内的压力值，并将信号传递至水泵9，通过控制水泵9的转速，使进水主管6内的压力值保持在设定范围，进而保证水囊2内的水压在设定范围内。
本实例的工作过程：
冷水由冷却水柜3被水泵9抽出，通过进水主管6和进水分管分散至各个水囊2中，水囊2充水后膨胀，压紧于散热片1的侧壁上，通过水囊2表面的导热柱22在散热片1和水囊内的水之间建立良好的导热连接，辅助散热片1的散热。水囊2的水吸收热量后升温，在水囊2内上升，并通过水囊2顶部的出水分管经由出水主管7回流至冷却水柜3内。
当温度传感器5检测到散热片1表面的温度异常，证明水冷辅助散热装置发生故障，温度传感器5发出信号给报警器，报警器发出警报，并将报警信号传递至终端主机，通知维修人员进行检修。同时，水泵9停止工作，电磁阀打开，通过应急水管8将水囊2内的水泄出，水囊2失水干瘪，由动力机构将空水囊抽出，去除水囊对散热片1自身散热效果的影响，为维修人员的检修赢得时间。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种变压器水冷辅助散热装置，包括变压器，所述变压器表面设有多个相互平行的散热片，其特征在于：相邻的散热片之间设有水囊，所述水囊通过管路与冷却水柜相连，所述水囊的上下两端分别连接于上连接杆和下连接杆，上、下连接杆的两端设有运动机构，所述运动机构包括相配合的滑块和滑轨，所述滑块与上连接杆或下连接杆的端部固定连接，所述滑轨垂直于上连接杆或下连接杆，所述滑块和滑轨之间设有驱动滑块沿滑轨滑动的驱动机构，所述水囊的囊壁上设有贯穿囊壁的导热柱，导热柱的两端分别设有内柱帽和外柱帽，外柱帽为圆台状，外柱帽的侧面上设有多道垂直于外柱帽顶面的环形凸起，内柱帽为喇叭状，内柱帽靠近外柱帽的内壁与外柱帽的侧壁相配合,所述管路包括进水主管、出水主管、进水分管和出水分管，每个水囊分别设有一个进水分管和出水分管，进水分管一端与进水主管相连，另一端***水囊并延伸至水囊的下部，出水分管一端与出水主管相连，另一端***水囊的上部,所述水囊的下端设有应急出水口，应急出水口通过应急水管与冷却水柜相连通，所述应急水管上设有电磁阀,所述散热片上设有温度传感器，所述温度传感器与报警器信号连接,所述进水主管上设有压力传感器和水泵，压力传感器与水泵的控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的变压器水冷辅助散热装置，其特征在于：所述导热柱和内柱帽一体成型，所述外柱帽通过卡扣机构与导热柱相连。
3.根据权利要求1所述的变压器水冷辅助散热装置，其特征在于：所述进水主管和出水主管设置于上连接杆内，所述每根进水分管和出水分管上均设有调节阀。
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