一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統的製作方法

2023-09-22 20:06:35 3

一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，包括設於海水中的海水換熱器以及設於變電站內的油水冷卻器、潛油泵、油管、冷水管、循環水泵、循環水箱；其中所述海水換熱器的進水口與所述油水冷卻器的出水口通過熱水管連接，所述海水換熱器的出水口與所述循環水箱的進水口通過回水管連接；所述循環水箱的出水口與所述循環水泵的進水口連接，所述循環水泵的出水口與所述油水冷卻器的進水口通過冷水管連接；所述油水冷卻器的進油口和出油口分別通過油管與所述變壓器油箱連接，油水冷卻器的進油口處設所述潛油泵；本發明主變壓器採用強油水冷卻方式代替自然風冷冷卻方式，大部分熱量通過循環水帶走，大大降低了主變室的通風散熱要求。
【專利說明】一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及海上變電站、油浸式變壓器及海水冷卻系統，尤其是針對海上變電站內作為主變壓器使用的強油水冷卻油浸式變壓器，專門設計了一種海水冷卻系統。
【背景技術】
[0002]海上風力發電是全球能源發展的新方向，但海洋的氣候環境給海上變電站的建造帶來很多技術難題。海上空氣中的鹽霧和水汽對變電站內的設備具有較強的腐蝕性，從而影響設備的使用壽命，也影響了高壓設備的絕緣性能，帶來安全問題。
[0003]為了解決鹽霧對設備腐蝕的問題，海上變電站常常採用封閉式設計，將高壓設備布置在封閉的空間內，而封閉的運行環境與設備的通風散熱要求又形成矛盾，特別是散熱量較大的主變壓器。
[0004]目前，海上變電站主變壓器一般採用自然風冷油浸式變壓器，這種變壓器在陸上變電站具有非常好的運行效果，可靠性高、維護量小。但對於海上的封閉運行環境，自然風冷變壓器對於主變室的通風系統提出了非常大的挑戰，特別是在夏季，高溫、高溼的氣候，極大的降低了通風系統的運行效果。

【發明內容】

[0005]基於上述問題，本發明提供一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，能有效改善主變壓器通風散熱的降溫冷卻系統。
[0006]包括以下技術方案:一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，包括設於海水中的海水換熱器以及設於變電站內的油水冷卻器、潛油泵、油管、冷水管、循環水泵、循環水箱、和閥門；
其中所述海水換熱器的進水口與所述油水冷卻器的出水口通過熱水管連接，所述海水換熱器的出水口與所述循環水箱的進水口通過回水管連接；
所述循環水箱的出水口與所述循環水泵的進水口連接，所述循環水泵的出水口與所述油水冷卻器的進水口通過冷水管連接；
所述油水冷卻器的進油口和出油口分別通過油管與所述變壓器油箱連接，其中油水冷卻器的進油口處設所述潛油泵；
其中所述油管、冷水管、熱水管及回水管上均設有閥門。
[0007]本發明的進一步改進在於:其中所述油水冷卻器、潛油泵、油管及閥門與變壓器油箱相連，形成[Al]的閉式循環；可以通過油管上的閥門進行關斷，便於油水冷卻器的檢修和更換。
[0008]本發明的進一步改進在於:所述循環水泵、循環水箱、油水冷卻器與海水換熱器、冷水管和閥門相連，形成水路的閉式循環；可以通過關閉油水冷卻器進水管及出水管上的閥門，實現單臺油水冷卻器水路循環的關斷，便於油水冷卻器的檢修和更換。
[0009]本發明的進一步改進在於:通過關閉海水換熱器的進水管及出水管上的閥門，實現總水路閉式循環的關斷，便於海水換熱器的更換。
[0010]本發明的工作原理是:變壓器油箱內的油受變壓器鐵芯及繞組加熱成為熱油，通過潛油泵將變壓器油箱內的熱油不斷的輸入至油水冷卻器中，熱油與冷水進行熱交換，降溫後的冷油重新回到變壓器油箱；加熱後的熱水通過水管進入海水換熱器，與海水進行熱交換，降溫後的冷水在循環水泵的提供的動力下，重新回到變壓器水箱；由於海水具有流動性，且容積足夠大，加熱後的海水對海水溫度的影響可忽略。
[0011]本發明的有益效果:主變壓器採用強油水冷卻方式代替自然風冷冷卻方式，大部分熱量通過循環水帶走，大大降低了主變室的通風散熱要求，能有效改善主變室的運行環境，同時減小通風風機的規格；
1)以強油水冷系統代替空氣散熱器，大大減小了主變壓器冷卻系統的體積，布置更靈活、方便；
2)利用海水的冷卻能力，採用軟化水循環，避免了海水對循環換熱系統的腐蝕和結垢。
[0012]3)與海水接觸的海水換熱器可方便更換，更換期間造成的循環水損失，可通過向水箱加水進行補充，保證冷卻系統長期穩定運行。
[0013]4)油水冷卻系統採用冗餘設計，維護檢修不影響主變壓器的正常運行，特殊運行情況下，還可以進一步提高系統的冷卻效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
其中1-變壓器油箱，2-油管，3-潛油泵，4-油水冷卻器，5-閥門，6-冷水管，7-循環水泵，8-循環水箱，9-熱水管，10-海水換熱器，11-回水管。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述:
如圖1、所示:本實施例的一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，包括設於海水中的海水換熱器10以及設於變電站內的油水冷卻器4、潛油泵3、油管2、冷水管6、循環水泵7、循環水箱8、和閥門5;
其中所述海水換熱器10的進水口與所述油水冷卻器4的出水口通過熱水管9連接，所述海水換熱器10的出水口與所述循環水箱8的進水口通過回水管11連接；
所述循環水箱8的出水口與所述循環水泵7的進水口連接，所述循環水泵7的出水口與所述油水冷卻器4的進水口通過冷水管6連接；
所述油水冷卻器4的進油口和出油口分別通過油管2與所述變壓器油箱I連接，其中油水冷卻器4的進油口處設所述潛油泵3 ；
其中所述油管2、冷水管6、熱水管9及回水管11上均設有閥門5。
[0016]其中所述油水冷卻器4、潛油泵3、油管2及閥門5與變壓器油箱I相連，形成[A2]的閉式循環。
[0017]其中所述循環水泵7、循環水箱8、油水冷卻器4與海水換熱器10、冷水管6和閥門5相連，形成水路的閉式循環。
[0018]其中通過關閉海水換熱器10的進水管及出水管上的閥門，實現總水路閉式循環的關斷，便於海水換熱器的更換。
[0019]工作時變壓器油受變壓器鐵芯及繞組加熱成為熱油，潛油泵3將變壓器油箱I內的熱油通過油管2不斷的輸入至油水冷卻器4中，在油水冷卻器4中，熱油與冷水進行熱交換，降溫後的冷油通過油管2重新回到變壓器油箱I。在油水冷卻器4中，與熱油進行熱交換後的熱水通過熱水管9進入海水換熱器10，與海水進行熱交換，換熱後的冷水通過回水管11重新回到循環水箱8 ;循環水泵7實現循環水自循環水箱8，經循環水泵7—油水冷卻器4—海水換熱器10，回到循環水箱8的循環過程。
[0020]通過操作油管2上的閥門5可以對單臺油水冷卻器4的油路進行關斷，以便於單臺油水冷卻器4檢修或更換時，將該油水冷卻器4退出運行；通過操作單臺油水冷卻器4的冷水管6和熱水管9上的閥門，可以對該臺油水冷卻器4的水路進行關斷，以便於該臺油水冷卻器4檢修或更換時，將該油水冷卻器4退出運行；通過操作海水換熱器10進口熱水管9及出口回水管11上的閥門，可以將海水換熱器的水路關斷，以便於海水換熱器的更換。應在主變壓器停運狀態下進行海水換熱器的更換工作，更換海水換熱器造成的循環水損失，通過向循環水箱8中注入新的循環水進行補充。
[0021]本實施例的有益效果是:不僅可以滿足主變壓器的散熱要求，同時還可以降低主變室的通風需求，簡化通風系統布置，提高進風的過濾效率，降低風機噪音和功率，具有良好的環保效果和經濟性。
【權利要求】
1.一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，其特徵在於:包括設於海水中的海水換熱器(10)以及設於變電站內的油水冷卻器(4)、潛油泵(3)、油管(2)、冷水管(6)、循環水泵(7)、循環水箱(8)、和閥門(5)； 其中所述海水換熱器(10)的進水口與所述油水冷卻器(4)的出水口通過熱水管(9)連接，所述海水換熱器(10)的出水口與所述循環水箱(8)的進水口通過回水管(11)連接； 所述循環水箱(8 )的出水口與所述循環水泵(7 )的進水口連接，所述循環水泵(7 )的出水口與所述油水冷卻器(4)的進水口通過冷水管(6)連接； 所述油水冷卻器(4)的進油口和出油口分別通過油管(2)與所述變壓器油箱(I)連接，其中油水冷卻器(4)的進油口處設所述潛油泵(3)； 其中所述油管(2)、冷水管(6)、熱水管(9)及回水管(11)上均設有閥門(5)。
2.根據權利I所述的一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，其特徵在於:其中所述油水冷卻器(4)、潛油泵(3)、油管(2)及閥門(5)與變壓器油箱(I)相連，形成[Al]的閉式循環。
3.根據權利I所述的一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統環，其特徵在於:所述循環水泵(7)、循環水箱(8)、油水冷卻器(4)與海水換熱器(10)、冷水管(6)和閥門(5)相連，形成水路的閉式循環。
4.根據權利I所述的一種海上變電站主變壓器海水冷卻系統，其特徵在於:通過關閉海水換熱器(10)的進水管及出水管上的閥門，實現總水路閉式循環的關斷，便於海水換熱器的更換。
【文檔編號】H01F27/16GK103996498SQ201410256535
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】趙雲, 姚美齊, 鄭建偉, 呂學山 申請人:中國能建集團裝備有限公司南京技術中心