利用液氮降溫的變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用液氮降溫的變壓器，包括油箱和氮箱，氮箱內形成一氮室，氮室下部為液氮層，上部為氣氮層；氮室上部設有氣氮輸入管，氮室下部設有液氮輸出管，所述油箱內設有傳感器和降溫管，降溫管兩端分別與液氮輸出管和氣氮輸入管連接，液氮輸出管和氣氮輸入出管上均設有電磁閥，液氮輸出管與降溫管之間設有循環泵；氮箱上設有能將氣氮轉化成液氮的降溫還原裝置；該傳感器、電磁閥、泄壓閥及降溫還原裝置均與一控制器電連接；所述降溫管沿油箱側壁一圈設置，降溫管在油箱頂壁和底壁之間呈連續U形結構，降溫管的兩側分別靠近油箱的頂壁和底部，該設置能快速對變壓器油進行降溫，且降溫效果好，避免變壓器因溫度過高為燒壞。
【專利說明】利用液氮降溫的變壓器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變壓器領域，尤其是涉及一種利用液氮降溫的變壓器。

【背景技術】
[0002]變壓器是利用電磁感應原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是鐵芯和繞設于鐵芯外的繞組，變壓器在運行中鐵芯和繞組中損耗轉化為熱量，引起各部位發熱，使溫度升高，為了降低變壓器的溫度，普遍采用的方法是將變壓器置于裝有變壓器油的油箱中，通過變壓器油來吸收變壓器運行時發出的熱量，從而降低變壓器的溫度；可變壓器油因吸收變壓器的熱量而溫度升高，而變壓器油在箱體中難以將熱量散發出去，還是無法解決變壓器發熱的問題。
[0003]為了降低變壓器油的溫度，目前多采用水循環散熱，另外加設一降溫箱，即將油箱內的變壓器油通過管道穿入降溫箱內進行降溫，然后在流回油箱內，或者是將降溫箱內的水通過管道穿入變壓器油箱內進行降溫；此兩種降溫裝置均通過水進行降溫，水本身的溫度就在0°以上，其溫度不夠低，作為降溫的介質，其降溫效果差，且降溫的速度也慢，容易導致變壓器油無法及時散熱而燒壞變壓器。
實用新型內容
[0004]本實用新型為了克服現有技術的不足，提供一種散熱速度快，散熱效果好的利用液氮降溫的變壓器。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種利用液氮降溫的變壓器，包括油箱，所述油箱內設有鐵芯和繞設于鐵芯外的繞組，還包括氮箱，氮箱內形成一氮室，氮室下部為液氮層，氮室上部為氣氮層；氮室上部設有氣氮輸入管，氮室下部設有液氮輸出管，所述油箱內設有傳感器和降溫管，降溫管兩端分別與液氮輸出管和氣氮輸入管連接，液氮輸出管和氣氮輸入出管上均設有電磁閥，液氮輸出管與降溫管之間設有循環泵；氮箱上設有降溫還原裝置，降溫還原裝置包括與氣氮層連通的氣氮進管，該氣氮進管連接壓縮機，壓縮機連接冷凝管，冷凝管與節流閥連接，節流閥與液氮排管一端連接，液氮排管另一端通入液氮層；所述傳感器、電磁閥及降溫還原裝置均與一控制器電連接；所述降溫管沿油箱側壁一圈設置，降溫管在油箱頂壁和底壁之間呈連續U形結構，降溫管的兩側分別靠近油箱的頂壁和底部。
[0006]作為優選，所述降溫管與所述氣氮輸入管之間連接一泄壓閥；該泄壓閥與一控制器電連接。
[0007]作為優選，所述油箱側壁設有豎直的長凹槽，降溫管部分U形結構位于長凹槽內。
[0008]作為優選，所述氮室位于氮箱下部，氮箱上部形成容納所述控制器和所述降溫還原裝置的安置室。
[0009]作為優選，所述油箱的頂壁為可拆卸的蓋板，所述傳感器設于蓋板下表面。
[0010]所述變壓器設置了控制器，能實現操作的自動化，合理控制降溫循環和液氮再生的過程，該結構的降溫管增加了液氮與變壓器油的接觸面積，進而增大了對變壓器油的吸熱面積，延長了液氮和氣氮在油箱中的停留時間，不僅進而加快變壓器油的散熱速度，而且還充分對低溫氣氮進行利用。
[0011]綜上所述，本實用新型具有以下優點:該設置能快速對變壓器油進行降溫，且降溫效果好，避免變壓器因溫度過高為燒壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0013]為了使本【技術領域】的人員更好的理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0014]如圖1所示，一種利用液氮降溫的變壓器，包括裝有變壓器油的油箱I和與油箱I連接的氮箱2，所述油箱I頂壁為可拆卸的蓋板12，該蓋板12通過螺栓進行固定，所述油箱I內設有鐵芯和繞設于鐵芯外的繞組，所述油箱的蓋板12下表面中心位置設有傳感器6，且將傳感器設于蓋板12下表面中心位置，方便安裝和拆卸，同時該位置便于檢測變壓器油的溫度；所述氮箱2上部和下部之間通過阻隔板分隔開，所述氮箱2上部形成安置室24，該安置室24用于容納控制器8和降溫還原裝置4，氮箱2內下部形成氮室23，氮室23內裝有液氮和氣氮，將氮箱2設置成氮室23和安置室24，便于管理，同時避免將控制器和降溫裝置暴露在外，受到環境的影響。
[0015]具體的，氮室23內裝有液氮和氣氮，而液氮的密度大于氣氮的密度，導致液氮和氣氮在氮室23內分層，液氮在下層，氣氮在上層，進而在氮室23的下部形成液氮層，氮室23的上部形成氣氮層；氮室23下部設有連通液氮的液氮輸出管21，氮室23上部設有連通氣氮的氣氮輸入管22 ;液氮輸出管21與所述油箱I內的降溫管3輸入端連接，降溫管3的輸出端與氣氮輸入管22連接,液氮輸出管21和氣氮輸入管22上均設有電磁閥5,液氮輸出管21與降溫管3之間設有循環泵9，設置電磁閥可控制液氮輸出管和氣氮輸入管通道的開啟和關閉；降溫管3與氣氮輸入管22之間連接一泄壓閥7，設置該泄壓閥，在電磁閥關閉后可將降溫管內沒有轉換成氣氮的液氮排出，避免液氮溫度過低變成固氮卡在降溫管內；該降溫管3沿油箱I側壁一圈設置，降溫管3在油箱I頂壁和底壁之間呈連續U形結構，降溫管的兩側分別靠近油箱I的頂壁和底壁，該結構的降溫管增大了與變壓器油的接觸面積，進而增大了對變壓器油的吸熱面積，延長了液氮和氣氮在油箱中的停留時間，且液氮的臨界溫度為_147°C，起初生產的氣氮溫度也十分低，該設置能充分對氣氮進行利用，進而加快變壓器油的散熱速度。
[0016]液氮是無腐蝕，不可燃、溫度極低的液態物質，其溫度為_196°C，與水相比具有更低的溫度，吸收熱量的能力也比水強，用液氮做吸熱介質效果要比水好很多，同時液氮的吸熱速度非常快，能達到快速降溫，避免變壓器油無法及時散熱而燒壞變壓器；同時在正常大氣壓下溫度如果在-196°C就能形成液氮，生成容易，且空氣中最多的元素就是氮，取材容易；液氮的無腐蝕，不可燃，可減小事故的發生。
[0017]具體的，所述降溫還原裝置4包括與氣氮層連通的氣氮進管，該氣氮進管連接壓縮機41，壓縮機41連接冷凝管42，冷凝管42與節流閥43連接，節流閥43與液氮排管一端連接，液氮排管另一端通入液氮層中，該設置能將氣氮重新回收還原成液氮，然后通入液氮層內進入循環繼續對變壓器油進行降溫，節約了資源，同時還加快了整個循環的進行。
[0018]具體的，所述傳感器6、電磁閥5、泄壓閥7及降溫還原裝置4均與一控制器8電連接，設置該控制器可通過控制器實現自動化操作，更加省力。
[0019]為了進一步加快變壓器油的散熱速度，所述油箱I側壁一圈設有多個長凹槽，長凹槽11沿豎直方向設置，該長凹槽增大了變壓器油的散熱面積，從而加快了散熱速度，且將降溫管3部分U形結構置于長凹槽11內，使降溫管的安裝更加穩定。
[0020]工作過程:根據變壓器油的使用溫度設定變壓器油的最高提示溫度和最低提示溫度，當油箱I內的變壓器油溫度高于傳感器6內設定的最高提示溫時，傳感器6向控制器8發送信號，控制器8收到信號后，控制泄壓閥7關閉；泄壓閥7關閉后，泄壓閥7向控制器8發送信號，控制器8接收信號后,控制電磁閥5打開；電磁閥5打開后，電磁閥5向控制器8發送信號，控制器8控制循環泵9開始工作，循環泵9開始工作后，向控制器8發送信號；控制器8接受信號后，控制壓縮機41開啟，壓縮機41向控制器8返回信號，控制接收信號后，又控制冷凝管42開啟；冷凝管42向控制器8發出信號后，控制器8控制節流閥43打開；進而使得整個循環被打開，液氮層內的液氮開始在循環泵9的帶動下，通過液氮輸出管21流到降溫管3內，對變壓器油進行吸熱降溫，液氮吸收變壓器的熱量后由液態變成氣態的氣氮，氣氮從降溫管3的輸出端到達氮室23的氣氮層內；降溫還原裝置4的壓縮機41工作，通過氣氮進管抽取氣氮層的氣氮進行壓縮成高溫高壓的液氮，高溫高壓的液氮經冷凝管42進行冷卻形成低溫高壓的液氮，然后經過節流閥43進行減壓、加速，最后形成低溫低壓的液氮從液氮排管排入到氮室23的液氮層內，繼續循環對變壓器油進行吸熱降溫，直到變壓器油溫度低于最低提示溫度；當傳感器6感應到變壓器油溫度低于最低提示溫度時，傳感器6向控制器8發出信號，控制器8接收到信號后，控制循環泵9停止工作，循環泵9停止工作后，向控制器8發出信號；控制器8接收到信號后，控制電磁閥5關閉，電磁閥5關閉后，向控制器8發出信號，控制器8接收到信號后，控制泄壓閥7打開；泄壓閥7打開后，向控制器8發出信號，控制器8接受到信號后，控制壓縮機41停止工作，壓縮機41停止工作后，向控制器8發出信號；控制器8接收到信號后，控制冷凝管42停止工作；冷凝管42停止工作后，向控制器8發出信號，控制器8接收到信號后，控制節流閥43關閉；，但節流閥43關閉時，整個循環停止工作，而降溫管3內沒有轉化成氣氮的液氮通過泄壓閥7排出管道外。[0021 ] 顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種利用液氮降溫的變壓器，包括油箱(1)，所述油箱(I)內設有鐵芯和繞設于鐵芯外的繞組，其特征在于:還包括氮箱(2)，氮箱(2)內形成一氮室(23)，氮室(23)下部為液氮層，氮室(23)上部為氣氮層；氮室(23)上部設有氣氮輸入管(22)，氮室(23)下部設有液氮輸出管(21)，所述油箱(I)內設有傳感器(6)和降溫管(3)，降溫管(3)兩端分別與液氮輸出管(21)和氣氮輸入管(22)連接，液氮輸出管(21)和氣氮輸入出管(21)上均設有電磁閥(5)，液氮輸出管(21)與降溫管(3)之間設有循環泵(9);氮箱(2)上設有降溫還原裝置(4)，降溫還原裝置(4)包括與氣氮層連通的氣氮進管，該氣氮進管連接壓縮機(41)，壓縮機(41)連接冷凝管(42)，冷凝管(42)與節流閥(43)連接，節流閥(43)與液氮排管一端連接，液氮排管另一端通入液氮層；所述傳感器(6)、電磁閥(5)及降溫還原裝置(4)均與一控制器(8)電連接；所述降溫管(3)沿油箱(I)側壁一圈設置，降溫管(3)在油箱(I)頂壁和底壁之間呈連續U形結構，降溫管(2)的兩側分別靠近油箱(I)的頂壁和底部。
2.根據權利要求1所述的利用液氮降溫的變壓器，其特征在于:所述降溫管(3)與所述氣氮輸入管(22 )之間連接一泄壓閥(7 );該泄壓閥(7 )與一控制器(8 )電連接。
3.根據權利要求1所述的利用液氮降溫的變壓器，其特征在于:所述油箱(I)側壁設有豎直的長凹槽(11)，降溫管(3)部分U形結構位于長凹槽(11)內。
4.根據權利要求1所述的利用液氮降溫的變壓器，其特征在于:所述氮室(23)位于氮箱(2)下部，氮箱(2)上部形成容納所述控制器(8)和所述降溫還原裝置(4)的安置室(24)。
5.根據權利要求1所述的利用液氮降溫的變壓器，其特征在于:所述油箱(I)的頂壁為可拆卸的蓋板(12)，所述傳感器(6)設于蓋板(12)下表面。
【文檔編號】H01F27/10GK203839163SQ201420138045
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】葉仁富 申請人:浙江江山特種變壓器有限公司