一种变电站变压器换热降噪系统的制作方法

1.本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变电站变压器换热降噪系统。


背景技术：

2.目前变电站用于降温的常规气流组织方式主要为：1）自然通风、自然排风；2）自然进风、机械排风；3）机械进风、自然排风；4）机械进风、机械排风。1）自然通风、自然排风是依靠室内外冷热空气密度差形成的热浮升力及外部风压作用来带动室内空气流动的通风技术，具有节能环保、舒适性好等优点，被广泛应用于住宅和工业厂房的通风设计中。根据相关设计规范，在满足条件的地区，变电站通风设计应首选自然通风。相关研究表明当来流风向与垂直百叶呈 45 度夹角时，室内涡流区域面积最小，气流组织均匀性最好。以广州某住宅区附近 63mv 变电站为例，对比全机械通风方式，在夜间环境温度较低时采用自然通风方案，每天可节省耗电量 81kwh，节能率达到 26.3%。但自然通风效果也容易受到天气条件和建筑结构的影响，特别是在夏季高温时节，进风温度升高致使其散热能力下降，高发热量房间室内温度长期超过 40℃，给设备的安全运行和检修人员的身体健康带来威胁。为增强通风散热性能，往往需要增设机械进风装置或机械排风装置，以加快室内空气流动，提高换热效率。
3.2）自然进风、机械排风、机械排化是负压通风方式，它靠排风口轴流风机的抽力排出室内的热湿空气，并诱导从进风口进风。采用自然进风、机械排风方案，排热能力强且通风量不受环境条件限制。但是一般柜式离心风机的运行噪音超过 90db(a)，容易造成噪声污染，为此，要通过对风机增设消声器、静压箱，更换消声百叶窗等配套措施来降低风机产生的噪声污染。此外，由于机械排风导致室内负压，灰尘容易从自然进风口处被吸入室内，聚积在散热器、绝缘子表面，日积月累将使变压器散热性能下降，甚至会引发绝缘子污闪事故，因此，负压通风方式不宜长期使用。
4.3）机械进风、自然排风、机械进风的通风原理是外界空气克服过滤装置阻力后直接通至高温高湿区域，置换出室内的湿热性空气后排出户外。通风系统运行时，外界空气首先要经过过滤处理，除去空气的粉尘等大颗粒污染物后才进入室内。这种通风方式气流分配均匀，克服了通风死角，空气在进入户内之前经过洁净处理，不仅管理方便，还可进行远距离智能控制。相关研究表明当送风管分居设备两侧时，室内的温度分布更加均匀，通风效果更好。相比于完全自然通风，机械进风、自然排风的通风量和空气动力显著增大，散热能力大为增强，但也存在着风道占地面积大、建设成本高、消音降噪压力大等缺点。
5.4）机械进风、机械排风均采用轴流风机将处理过的外部洁净空气通入室内，带走室内的余热余湿后通过轴流风机排出室外。机械进风、机械排风受环境条件的影响最小，室内空气流动速度快，能够最大程度地克服流动阻力，理论上具有最强的散热能力，但其气流组织较为混乱，投资维护成本也最高，运行噪音大，长期运行易导致风机叶片受损等故障，增加检修人员的工作量，不符合“资源节约型 环境友好型”变电站的建设要求，只有在某些极端环境下才考虑使用。另外，变电站内的噪声对站内运行维护人员的正常工作也会产生
一定的影响，若站内运行维护人员长期工作于高噪声环境中，其执行力会下降，这样极易导致误操作而出现变电站运行事故，威胁电网安全运行，造成重大损失。


技术实现要素：

6.本发明是为了克服现有技术的变电站变压器降温方式存在降温效率低、噪声大，同时还有带入尘埃影响设备正常运作寿命的问题，提供一种降温效率高且低噪音的变电站变压器换热降噪系统。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：作为优选，一种变电站变压器换热降噪系统，包括主变压器余热回收单元，所述主变压器余热回收单元包括余热回收部和散热部，所述余热回收部与散热部之间通过换热器换热；所述余热回收部的受热端设置在主变压器背板上，所述余热回收部的受热端与换热器的热端连接，所述换热器的冷端与末端散热装置连接。利用余热回收部对主变压器背板进行精准的局部降温，大幅降低耗冷量，避免室内冷热空气掺混引起的浪费，同时取消的制冷设备降低不必要的环境噪音。
8.作为优选，所述受热端包括热管背板，所述热管背板的热管包括蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段一端与绝热段的一端连接，所述绝热段另一端与冷凝段连接，所述蒸发段与设置在主变压器背板上，所述冷凝段与所述换热器热端连接。热管背板充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过介质的相变变化将发热物体的热量迅速传递到热管的冷凝段具有极强的导热能力。
9.作为优选，所述末端散热装置包括辐射底板，所述辐射底板出水管与换热器冷端输入端连接，所述换热器冷端输出端与辐射底板入水管连接，所述出水管上设有第一阀门，所述入水管上设有入水泵，所述入水泵和换热器冷端输出端之间的入水管上还设有第二阀门。辐射地板作为冬季末端散热装置，换热器换热出高温水，热水进入到辐射地板中即可向室内供热。
10.作为优选，还包括降噪单元，所述降噪单元包括顶降噪板和侧降噪板，所述侧降噪板设置在主变压器上节油箱箱沿与油箱坡顶底部之间散热片内侧，所述降噪单元与油箱外壁之间设有间隙，所述顶降噪板连接油箱与油箱坡顶底部。
11.所述侧降噪板之间设有减震层，降噪单元与油箱外壁之间设有间隙为空气间隙，变压器各个频段的噪声明显降低，并且不影响油箱壁与空气的热交换。
12.作为优选，所述热管背板的热管绝热段外表面设有隔热层。热管背板充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过介质的相变变化将发热物体的热量经过绝热段迅速传递到热管的冷凝段具有极强的导热能力。
13.作为优选，所述末端散热装置包括翅片换热器，所述翅片换热器包括冷却水管，翅片基管和若干翅片，所述翅片基管固定套装在冷却水管外表面，所述若干翅片套装在翅片基管外，所述若干翅片沿翅片基管轴向间隔布置。翅片换热器作为夏季末端散热装置，翅片散热器置于河道中，与河水进行换热，将热量排除，系统能耗低。
14.作为优选，所述若干翅片呈波浪形。翅片增大翅片换热器与冷却流体如河水的接触面积，提高换热效率和散热性能。
15.作为优选，所述翅片表面设有若干导流通孔。增加冷却流体在翅片表面的对流流
动，加强换热效率和散热性能。
16.因此，本发明具有如下有益效果：（1）余热回收部对主变压器背板进行精准的局部降温，大幅降低耗冷量，避免室内冷热空气掺混引起的浪费，同时取消的制冷设备降低不必要的环境噪音。
17.（2）翅片换热器利用电站所处区位的自然冷源，在适宜季节利用被动式冷却技术，降低暖通空调负荷。
18.（3）并以省电量及适宜性为导向，通过辐射底板，作为冬季末端散热装置，换热器换热出高温水，热水进入到辐射地板中即可向室内供热。
附图说明
19.图1是本发明一实施例的结构示意图。
20.图2是本发明一实施例的热管结构示意图。
21.图3是本发明又一实施例结构示意图。
22.图中：1、热管 2、辐射底板 3、换热器 4、翅片换热器 5、蒸发段 6、绝热段 7、冷凝段 8、主变压器。
具体实施方式
23.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
24.实施例1：如图1和图2所示的一种变电站变压器换热降噪系统，包括主变压器8余热回收单元、降噪单元，所述主变压器8余热回收单元包括余热回收部和散热部，所述余热回收部与散热部之间通过换热器3换热；所述余热回收部的受热端设置在主变压器8背板上，所述余热回收部的受热端与换热器3的热端连接，所述换热器3的冷端与末端散热装置连接。
25.受热端包括热管背板，所述热管背板的热管1包括蒸发段5、绝热段6和冷凝段7，所述蒸发段5一端与绝热段6的一端连接，所述绝热段6另一端与冷凝段7连接，所述蒸发段5与设置在主变压器8背板上，所述冷凝段7与换热器3热端连接。热管背板的热管1绝热段6外表面设有隔热层。
26.热管背板充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过介质的相变变化将发热物体的热量经过绝热段6迅速传递到热管1的冷凝段7具有极强的导热能力。热管背板充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过介质的相变变化将发热物体的热量迅速传递到热管1的冷凝段7具有极强的导热能力，对主变压器8背板进行精准的局部降温，大幅降低耗冷量，避免室内冷热空气掺混引起的浪费，同时取消的制冷设备降低不必要的环境噪音。
27.末端散热装置包括辐射底板2，所述辐射底板2出水管与换热器3冷端输入端连接，所述换热器3冷端输出端与辐射底板2入水管连接，所述出水管上设有第一阀门，所述入水管上设有入水泵，所述入水泵和换热器3冷端输出端之间的入水管上还设有第二阀门。辐射地板作为冬季末端散热装置，换热器3换热出高温水，热水进入到辐射地板中即可向室内供热。
28.所述降噪单元包括顶降噪板和侧降噪板，所述侧降噪板设置在主变压器8上节油箱箱沿与油箱坡顶底部之间散热片内侧，所述降噪单元与油箱外壁之间设有间隙，所述顶降噪板连接油箱与油箱坡顶底部。所述侧降噪板之间设有减震层，降噪单元与油箱外壁之间设有间隙为空气间隙，变压器各个频段的噪声明显降低，并且不影响油箱壁与空气的热交换。
29.实施例2：包括主变压器8余热回收单元、降噪单元，所述主变压器8余热回收单元包括余热回收部和散热部，所述余热回收部与散热部之间通过换热器3换热；所述余热回收部的受热端设置在主变压器8背板上，所述余热回收部的受热端与换热器3的热端连接，所述换热器3的冷端与末端散热装置连接。
30.受热端包括热管背板，所述热管背板的热管1包括蒸发段5、绝热段6和冷凝段7，所述蒸发段5一端与绝热段6的一端连接，所述绝热段6另一端与冷凝段7连接，所述蒸发段5与设置在主变压器8背板上，所述冷凝段7与谁有换热器3热端连接。热管背板的热管1绝热段6外表面设有隔热层。
31.热管背板充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过介质的相变变化将发热物体的热量经过绝热段6迅速传递到热管1的冷凝段7具有极强的导热能力。热管背板充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过介质的相变变化将发热物体的热量迅速传递到热管1的冷凝段7具有极强的导热能力，对主变压器8背板进行精准的局部降温，大幅降低耗冷量，避免室内冷热空气掺混引起的浪费，同时取消的制冷设备降低不必要的环境噪音。
32.末端散热装置翅片换热器4，所述翅片换热器4包括冷却水管，翅片基管和若干翅片，所述翅片基管固定套装在冷却水管外表面，所述若干翅片套装在翅片基管外，所述若干翅片沿翅片基管轴向间隔布置。所述若干翅片呈波浪形。所述翅片表面设有若干导流通孔。增加冷却流体在翅片表面的对流流动，加强换热效率和散热性能。翅片换热器4作为夏季末端散热装置，翅片散热器置于河道中，与河水进行换热，将热量排除，系统能耗低。
33.所述降噪单元包括顶降噪板和侧降噪板，所述侧降噪板设置在主变压器8上节油箱箱沿与油箱坡顶底部之间散热片内侧，所述降噪单元与油箱外壁之间设有间隙，所述顶降噪板连接符合油箱与油箱坡顶底部。所述侧降噪板之间设有减震层，降噪单元与油箱外壁之间设有间隙为空气间隙，变压器各个频段的噪声明显降低，并且不影响油箱壁与空气的热交换。
34.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
35.尽管本文较多地使用了热管背板、余热回收、翅片、降噪板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。