一种用于变压器的节能的散热结构的制作方法

1.本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种用于变压器的节能的散热结构。


背景技术：

2.变压器(transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。变压器运行过程中绕组和铁心会产生大量的热量，为避免热量过高，变压器的外表面会设置若干散热片，通过散热片实现自冷的方式进行散热。随着技术的进步，为了更加方便对变压器进行控制，变压器内会设置较多的电气元件，由于通过散热片的方式进行散热的效率较低，使得电气元件长时间处于高温下工作，导致变压器内各电气元件的使用寿命受到影响。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种用于变压器的节能的散热结构，旨在解决现有变压器的散热效率较低的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：
5.一种用于变压器的节能的散热结构，包括容纳箱体、冷却箱、冷却机构和控制器，所述容纳箱体内形成容纳空间，所述容纳箱体用于埋入地下，以使变压器位于所述容纳空间内；所述冷却箱设置于所述容纳箱体的底侧，所述冷却机构设置所述容纳空间内，所述冷却箱用于储存冷却液；所述冷却机构包括冷却管组和泵体，所述冷却管组连通所述冷却箱，所述泵体设置于所述冷却管组，所述冷却管组用于围绕所述容纳空间内变压器设置；所述控制器电连接所述泵体，所述控制器用于控制所述泵体驱动所述冷却箱内冷却液流经所述冷却管组，以使冷却液对位于所述容纳空间内的变压器进行降温；所述容纳空间内设置有风冷机构，风冷机构与所述控制器信号连接，控制器用于控制风冷机构的旋转角度和偏转角度，以向冷却管组提供螺旋向上的散热气流。
6.优选的，所述容纳空间内形成安装区域，所述安装区域用于设置变压器；所述冷却管组包括连接管和若干竖管，所述连接管环绕所述安装区域设置，所述连接管横向设置，所述连接管靠近所述容纳箱体远离所述冷却箱的一侧设置；各所述竖管围绕所述安装区域间隔设置，各所述竖管的顶端连通所述所述连接管，各所述竖管的底端连通所述冷却箱内，在所述冷却管组与所述冷却箱之间安装泵体，以通过所述泵体将冷却液从所述冷却箱抽入所述冷却管组的其中一侧，并使冷却液在重力作用下从所述冷却管组的另一侧流回所述冷却箱。
7.优选的，所述容纳空间背离所述冷却箱的一侧为敞口；所述风冷机构设置于各所述竖管背离所述安装区域的一侧，所述风冷机构用于向所述安装区域内吹风，以使经过临近所述竖管的气流沿所述变压器的表面向敞口方向螺旋上升；所述控制器用于控制所述风冷机构，以使沿所述变压器表面螺旋上升的气流通过所述容纳空间的敞口处，将所述容纳空间内热量送出至容纳箱体外。
8.优选的，所述风冷机构包括驱动器和至少一风机，各所述风机围绕所述安装区域设置，各所述风机位于各所述竖管背离所述安装区域的一侧，各所述风机用于向所述安装区域内变压器方向吹风，各所述风机沿竖向方向调整风向角度，以使散热气流的螺旋角度根据变压器尺寸调整；所述驱动器分别驱动连接所述风机，所述驱动器用于分别驱动各所述风机沿水平方向转动，以使各风机沿水平方向调整风向角度。
9.优选的，所述风冷机构还包括吸风机，所述吸风机设置于所述容纳空间的敞口处；控制器电连接所述吸风机，所述控制器用于控制所述吸风机，以使所述吸风机加速所述容纳空间内上述气流的流动速度。
10.优选的，所述风机包括连接座、电控伸缩杆和扇体，所述电控伸缩杆和所述扇体均位于所述连接座面向所述吸风机的一侧，所述电控伸缩杆位于所述扇体背离所述安装区域的一侧；所述电控伸缩杆的底端和所述连接座通过第一铰接杆铰接，所述扇体的底端和所述连接座通过第二铰接杆铰接，所述电控伸缩杆的顶端和所述扇体的顶端通过第三铰接杆铰接，所述第一铰接杆、所述第二铰接杆和所述第三铰接杆分别平行设置；所述控制器分别电连接所述电控伸缩杆和所述扇体，所述控制器用于通过控制所述电控伸缩杆调整所述扇体的倾斜角度，以使所述扇体向沿竖向倾斜向所述安装区域内吹风。
11.优选的，所述驱动器还包括步进电机和连接链；所述连接座包括固定板、连接板、连接轴和连接齿轮，所述固定板和所述连接板平行间隔设置，所述扇体和所述电控伸缩杆均设置于所述连接板背离所述固定板的一侧；所述连接轴竖向设置于所述连接板和所述固定板之间，所述连接轴的其中一端和所述固定板转动连接，所述连接轴的另一端和所述连接板固定连接，所述连接齿轮套设于所述连接轴；所述步进电机的输出端设置主动齿轮，所述连接链分别啮合所述主动齿轮和各所述连接齿轮，所述控制器电连接所述步进电机，所述控制器用于控制所述步进电机驱动所述主动齿轮转动，所述连接链带动各所述连接齿轮转动，以使所述连接连接齿轮依次通过所述连接轴和所述连接板控制所述扇体绕所述连接轴旋转。
12.优选的，用于变压器的节能的散热结构还包括架体、安装架和升降机构，所述架体位于所述容纳箱体背离所述冷却箱的一侧；所述架体设置升降通道，所述升降通道竖向设置，所述升降通道连通所述容纳空间，所述安装架设置于所述升降通道内，所述吸风机设置于所述安装架，所述安装架用于容纳变压器；所述升降机构设置于所述架体，所述升降机构驱动连接所述安装架，所述升降机构用于驱动所述安装架竖向移动；所述控制器电连接所述升降机构，所述控制器用于控制所述升降机构，以使所述安装架从所述升降通道移动至所述安装区域内，将变压器固定于所述安装区域内。
13.优选的，所述安装架包括顶板、底板和连接柱，所述顶板和所述底板平行间隔设置，所述底板和所述顶板之间用于固定变压器；各所述连接柱竖向设置于所述顶板底板之间，各所述连接柱的顶端连接所述顶板，各所述连接柱的底端连接所述底板。
14.优选的，所述底板背离所述顶板的一侧按设定方向开设两通槽，两所述通槽平行间隔设置；所述架体的其中一侧设置限位机构，所述限位机构包括伸缩器、安装板和两支撑板，所述伸缩器的输出端连接所述安装板，两所述支撑板固定于所述安装板背离所述伸缩器的一侧，两所述支撑板平行间隔设置，两所述支撑板平行于所述设定方向；所述控制器电连接所述伸缩器，所述控制器用于所述升降机构将所述安装架上升至最高处时，控制所述
伸缩器驱动两所述支撑板向所述底板方向移动，以使其中一所述支撑板插入其中一所述通槽，另一所述支撑板插入另一所述通槽，通过两所述支撑板支撑所述安装架。
15.与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
16.将冷却箱和容纳箱体埋入地面，借助地下温度对冷却箱进行降温，再配合冷却管对位于容纳空间内的变压器进行降温，提高了冷却效率，有效的加速了对变压器的散热。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本发明用于变压器的节能的散热结构一实施例的结构示意图；
19.图2为架体放大后的结构示意图；
20.图3为容纳箱体放大后的结构示意图；
21.图4为图3中a处放大后的结构示意图。
22.附图标号说明：
23.1-容纳箱体；11-安装区域；12-冷却箱；
24.2-冷却机构；21-连接管；22-竖管；23-电控喷头；24-电控阀；
25.3-风冷机构；31-吸风机；32-驱动器；33-步进电机；34-连接链；
26.4-风机；41-电控伸缩杆；42-扇体；43-连接座；44-固定板；45-连接板；46-连接轴；
27.5-架体；51-升降通道；52-升降机构；53-安装架；54-顶板；55-底板；56-连接柱；57-通槽；58-插架；
28.6-限位机构；61-伸缩器；62-安装板；63-支撑板；
29.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
30.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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
31.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
32.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
35.本发明提出用于变压器的节能的散热结构。
36.如图1至图4所示的一种用于变压器的节能的散热结构，包括容纳箱体1、冷却箱12、冷却机构2和控制器，容纳箱体1内形成容纳空间，容纳箱体1用于埋入地下，以使变压器位于容纳空间内；冷却箱12设置于容纳箱体1的底侧，冷却机构2设置于容纳空间内，冷却箱12用于储存冷却液；冷却机构2包括冷却管组和泵体，冷却管组连通冷却箱12，泵体设置于冷却管组，冷却管组用于围绕容纳空间内变压器设置；控制器电连接泵体，控制器用于控制泵体驱动冷却箱12内冷却液流经冷却管组，以使冷却液对位于容纳空间内的变压器进行降温；容纳空间内设置有风冷机构3，风冷机构3与所述控制器信号连接，控制器用于控制风冷机构3的旋转角度和偏转角度，以向冷却管组提供螺旋向上的散热气流。
37.将冷却箱12和容纳箱体1埋入地面，借助地下温度对冷却箱12进行降温，再配合冷却管对位于容纳空间内的变压器进行降温，提高了冷却效率，有效的加速了对变压器的散热。
38.具体的，地面下用于埋藏容纳箱体1和冷却箱12的周边可以铺设一层花岗岩，花岗岩导热效果良好，以提高冷却箱12向周围的导热能力。
39.具体的，冷却箱12内冷却液为水。
40.容纳空间内形成安装区域11，安装区域11用于设置变压器；冷却管组包括连接管21和若干竖管22，连接管21环绕安装区域11设置，连接管21横向设置，连接管21靠近容纳箱体1远离冷却箱12的一侧设置；各竖管22围绕安装区域11间隔设置，各竖管22的顶端连通连接管21，各竖管22的底端连通冷却箱12内，在冷却管组与冷却箱12之间安装泵体，以通过泵体将冷却液从冷却箱12抽入冷却管组的其中一侧，并使冷却液在重力作用下从冷却管组的另一侧流回冷却箱12。连接管21和各竖管22围绕安装区域11设置，以使冷却管组包围设置变压器，提高了对变压器的散热效果，冷却液从变压器的其中一侧流向变压器的另一侧，实现循环降温。
41.容纳空间背离冷却箱12的一侧为敞口；风冷机构3设置于各竖管22背离安装区域11的一侧，风冷机构3用于向安装区域11内吹风，以使经过临近竖管22的气流沿变压器的表面向敞口方向螺旋上升；控制器用于控制风冷机构3，以使沿变压器表面螺旋上升的气流通过容纳空间的敞口处，将容纳空间内热量送出至容纳箱体1外。风冷机构3的设置，使得变压器外表面形成螺旋上升的气流，螺旋上升的气流在上升过程中会加速各竖管22和变压器的冷热交换，进一步提高降温效率。
42.风冷机构3包括驱动器32和至少一风机4，各风机4围绕安装区域11设置，各风机4位于各竖管22背离安装区域11的一侧，各风机4用于向安装区域11内变压器方向吹风，以使各风机4根据变压器尺寸沿竖向方向调整风向角度；驱动器32分别驱动连接风机4，驱动器32用于分别驱动各风机4沿水平方向转动，以使各风机4沿水平方向调整风向角度。风机4沿
竖向调整风向角度，驱动器32沿水平方向调整螺旋角度，实现风冷机构3吹风角度根据变压器尺寸进行调整。
43.风冷机构3包括吸风机31，吸风机31设置于容纳空间的敞口处；控制器电连接吸风机31，控制器用于控制吸风机31，以使吸风机31加速容纳空间内上述气流的流动速度。吸风机31的设置可以加速容纳箱体1内外的气流流动，提高散热效率。
44.具体的，容纳箱体1内设置热成像仪，热成像仪用于获取变压器的温度分布图并发送至控制器，控制器根据温度分布图分别控制风冷机构3和冷却机构2，以使温度分布图内各温度指标低于警戒数值。例如，温度分布图会标注变压器各位置的温度数据，当任一温度数据大于警戒数值(警戒数值可以为50摄氏度)，控制器启动风冷机构3和冷却机构2进行散热降温，因为容纳箱体1和冷却箱12均设置在地下，在当地温度较低的情况下，借助冷却箱12和大地进行自然冷却，就可以保证变压器的正常运行。
45.具体的，吸风机31为常开状态。
46.具体的，各竖管22均设置电控阀24，当温度分布图内任一位置的温度数据大于警戒数值时，将温度数据大于警戒数值的位置标注为异常区域，控制靠近异常区域的各竖管的电控阀24开启，以及泵体开启，以使异常区域快速降温；当异常区域的数量大于预设值时，各电控阀24均开启。
47.具体的，各竖管22设置电控喷头23，各电控喷头23位于各竖管背离安装区域11的一侧，控制器电连接各电控喷头23；控制器用于根据异常区域的数量和异常区域存在的时间控制各电控喷头23，驱动各电控喷头23向背离安装区域11的一侧喷水，以使螺旋上升的气流携带水汽对变压器进行快速降温。通过直接喷洒水加速变压器的降温，作为强力的降温手段，以使变压器在长时间处于高温的情况时，可以快速对变压器降温(变压器的外部会设置外壳，一般的水雾无法影响到变压器的内部，现有的变压器外壳在室外长期面对风雨，均可保持常年的正常运行)。其中，电控喷头23一般为关闭状态。
48.具体的，控制器还用于获取当地温度预测(气象局的气象预报)，并根据当地温度预报和当地所处季节，分别控制风冷机构3和冷却机构2，以使变压器主体在高温季节(夏季)的运行温度低于警戒数值。
49.风冷机构3包括驱动器32和至少一风机4，各风机4围绕安装区域11设置，各风机4位于各竖管22背离安装区域11的一侧，各风机4用于向安装区域11内变压器方向吹风，各风机4沿竖向方向调整风向角度，以使散热气流的螺旋角度根据变压器尺寸调整；驱动器32分别驱动连接风机4，驱动器32用于分别驱动各风机4沿水平方向转动，以使各风机4沿水平方向调整风向角度。风机4沿竖向调整风向角度，驱动器32沿水平方向调整螺旋角度，实现风冷机构3吹风角度根据变压器尺寸进行调整。
50.风机4包括连接座43、电控伸缩杆41和扇体42，电控伸缩杆41和扇体42均位于连接座43面向吸风机31的一侧，电控伸缩杆41位于扇体42背离安装区域11的一侧；电控伸缩杆41的底端和连接座43通过第一铰接杆铰接，扇体42的底端和连接座43通过第二铰接杆铰接，电控伸缩杆41的顶端和扇体42的顶端通过第三铰接杆铰接，第一铰接杆、第二铰接杆和第三铰接杆分别沿横向平行设置；控制器分别电连接电控伸缩杆41和扇体42，控制器用于通过控制电控伸缩杆41调整扇体42的倾斜角度，以使扇体42向沿竖向倾斜向安装区域11内吹风。通过电控伸缩杆41调整扇体42的倾斜角度，从而调整风向，实现对上升气流的控制。
51.驱动器32还包括步进电机33和连接链34；连接座43包括固定板44、连接板45、连接轴46和连接齿轮，固定板44和连接板45平行间隔设置，扇体42和电控伸缩杆41均设置于连接板45背离固定板44的一侧；连接轴46竖向设置于连接板45和固定板44之间，连接轴46的其中一端和固定板44转动连接，连接轴46的另一端和连接板45固定连接，连接齿轮套设于连接轴46；步进电机33的输出端设置主动齿轮，连接链34分别啮合主动齿轮和各连接齿轮，控制器电连接步进电机33，控制器用于控制步进电机33驱动主动齿轮转动，连接链34带动各连接齿轮转动，以使连接连接齿轮依次通过连接轴46和连接板45控制扇体42绕连接轴46旋转。步进电机33转动带动连接链34，连接链34通过各连接齿轮带动各扇体42沿水平面旋转，这样进一步调整扇体42的风向角度，以确保最大限度的对变压器进行散热降温。
52.具体的，连接链34围绕各竖管22设置。
53.具体的，控制器还用于获取变压器的尺寸数据；控制器还用于根据尺寸数据确定最佳风向角度，并根据最佳风向角度分别控制步进电机33和各电控伸缩杆41，以使各扇体42调整至最佳风向角度。控制器还用于在扇体42保持一定的风向角度时获取变压器的降温数据，以通过降温数据和扇体42的方向角度的关联关系，确定扇体42最佳的风向角度。
54.具体的，容纳空间内设置摄像器，摄像器电连接控制器，摄像器用于获取变压器图像并发送至控制器，控制器用于根据变压器图像确定变压器的尺寸数据；或者通过人工向控制器内录入变压器的尺寸数据。
55.用于变压器的节能的散热结构还包括架体5、安装架53和升降机构52，架体5位于容纳箱体1背离冷却箱12的一侧；架体5设置升降通道51，升降通道51竖向设置，升降通道51连通容纳空间，安装架53设置于升降通道51内，吸风机31设置于安装架53，安装架53用于容纳变压器；升降机构52设置于架体5，升降机构52驱动连接安装架53，升降机构52用于驱动安装架53竖向移动；控制器电连接升降机构52，控制器用于控制升降机构52，以使安装架53从升降通道51移动至安装区域11内，将变压器固定于安装区域11内。架体5的设置可以方便变压器的移动，方便后期对变压器的维护，以及方便变压器的集群设置。
56.所述架体5对雨水形成遮挡，容纳箱体1内还可以设置排液管，用于向外界排出积液。
57.所述吸风机31将从所述容纳箱体1中抽出的热气流向所述架体5内排出，所述架体5设置用于将热气流向外界排出的多个风道。所述架体5外设置风向检测仪和湿度检测仪，多个风道环绕所述架体5四周设置，且每一风道通过电动闸门控制开闭。湿度检测仪用于检测环境湿度数据，在环境湿度数据低于预设湿度时，全部风道的电动闸门开启，以提高散热效果。
58.在环境湿度数据达到预设湿度时，获取风向检测仪的风向数据，根据风向数据控制背风的风道的电动闸门开启，迎风的风道的电动闸门关闭，以使热气流通过背风的风道排出，从而避免雨水或者潮湿的气流进入架体5内在装置内部形成水汽或者液滴。
59.安装架53包括顶板54、底板55和连接柱56，顶板54和底板55平行间隔设置，底板55和顶板54之间用于固定变压器；各连接柱56竖向设置于顶板54底板55之间，各连接柱56的顶端连接顶板54，各连接柱56的底端连接底板55。
60.具体的，吸风机31设置于顶板54，热成像仪和摄像器均设置与顶板54面向冷却箱12的一侧；当安装架53进入安装区域11内时，顶板54形成容纳箱体1的箱盖。
61.底板55背离顶板54的一侧按设定方向开设两通槽57，两通槽57平行间隔设置；架体5的其中一侧设置限位机构6，限位机构6包括伸缩器61、安装板62和两支撑板63，伸缩器61的输出端连接安装板62，两支撑板63固定于安装板62背离伸缩器61的一侧，两支撑板63平行间隔设置，两支撑板63平行于设定方向；控制器电连接伸缩器61，控制器用于升降机构52将安装架53上升至最高处时，控制伸缩器61驱动两支撑板63向底板55方向移动，以使其中一支撑板63插入其中一通槽57，另一支撑板63插入另一通槽57，通过两支撑板63支撑安装架53。两支撑板63的设置可以对移动至容纳箱体1外的安装架53进行支撑。
62.具体的，顶板54背离底板55的一侧设置两插架58，控制器用于升降机构52将安装架53下降至最低处时，控制伸缩器61驱动两支撑板63向顶板54方向移动，以使其中一支撑板63插入其中一插架58，另一支撑板63插入另一插架58，将安装架53固定于容纳箱体1内。
63.具体的，吸风机31位于两插架58之间。
64.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。