[发明专利]一种具有光伏转换功能主变降膜式换热装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有光伏转换功能主变降膜式换热装置及使用方法。

背景技术

主变在运行过程中，由于电和磁的作用，其绕组和铁芯会发热，如不能及时将此热量带走，将导致主变烧毁甚至爆炸的严重事故，因此必须通过主变内充满的变压器油流来冷却绕组和铁芯，而变压器油流带走的热量又需通过散热装置来进行热交换，冷却后的冷油流再进入变压器主体进行冷却。传统主变冷却方式主要为强制风冷、自然风冷及水冷三种，水冷虽然经济，效率也高，但如冷却系统中若发生冷却水向主变渗漏现象，哪怕是微小渗漏，也将导致严重后果；风冷因空气热焓低，使得主变冷却效率低、冷却降温范围很小，受环境因素影响大，主变、散热器设备制造体积庞大，用油量多、运行成本高、维护量大，以及造成主变铜铁损大、过载能力和抗短路电流能力小、绝缘寿命短等诸多缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，即提供一种具有光伏转换功能主变降膜式换热装置及使用方法，能安全、可靠、高效、经济地带走运行中主变产生的热能，有力保障电力系统主变的安全、经济运行。

本发明的第一具体实施方案是：一种具有光伏转换功能主变降膜式换热装置，其特征在于，包括一内置有变压器冷却油的变压器主体、设置于变压器主体一侧的降膜式蒸发器以及用于驱动变压器油路循环的电源控制器，所述降膜式蒸发器包括一封闭的壳体，所述壳体内设有冷媒介质，所述壳体中部纵向设置有若干个降膜管，所述降膜管为两端具有开口的管状体，所述降膜管上部套于一孔板内，所述孔板将壳体分隔为上腔室与下腔室，所述每个降膜管伸出孔板上端的管壁设有降膜管溢流孔，所述变压器主体上部的侧壁设有出热油电磁阀，所述出热油电磁阀经管路与降膜式蒸发器壳体内的上腔室相连通，所述降膜式蒸发器壳体底部设有降膜式蒸发器管程出管，所述变压器主体下部的侧壁设有进冷油阀，所述管程出管经管路与进冷油阀相连通，所述电源控制器与贮能器相连接，所述贮能器经光电转换器与太阳能接收器相连接。

进一步的，所述太阳能接收器包括多片可翻转的太阳能电池板，所述每片太阳能电池板下端套于转轴上并贮能器相连接，所述贮能器内设有比较器和控制比较器捕捉太阳能的PLC微机控制器，所述比较器根据各个太阳能电池板收集能量大小控制转轴旋转以实现各个太阳能电池板达到最大能量采集量，所述光电转换系统通过接收太阳能，并进行光伏转换和电源控制，以提供充足电能供给换热装置工作。

进一步的，所述降膜式蒸发器下腔室上部的侧壁设有降膜式蒸发器冷媒出口，降膜式蒸发器下部的侧壁设有降膜式蒸发器冷媒进口，所述降膜式蒸发器冷媒出口经管路经变频制冷压缩机、冷凝器及节流阀与降膜式蒸发器冷媒进口连通，所述变频制冷压缩机与电源控制器电性连接，所述电源控制器与贮能器相连接，所述贮能器经光电转换器与太阳能接收器相连接。

进一步的，所述孔板包括板体，所述板体上设有用于插入降膜管的通孔，所述板体周部与降膜式蒸发器壳体内表面相贴合。

进一步的，降膜式蒸发器壳体上腔室内设有油位感应探头，油位感应探头上端连接有伸出上腔室的油位感应器，所述变压器主体上设有主变油温传感器，所述管程出管经管路与进冷油阀的连接管路上还设有变频油泵。

进一步的，所述冷凝器旁侧设有冷凝器风机。

进一步的，所述降膜管下端也套于一孔板内，所述孔板固定于降膜式蒸发器壳体内。

进一步的，所述主变冷却装置还包括控制模块，所述控制模块电性连接于油位感应器、温度传感器、变频制冷压缩机、变频油泵、出热油电磁阀，所述控制模块与电源控制器电性连接。

进一步的，所述换热装置还设有外接备用电源，当长期雨天光照不足时自动切换使用。

本发明的第二具体实施方案是：一种具有光伏转换功能主变降膜式换热装置方法，包括如权利要求9所述的一种主变降膜式换热装置，具体步骤如下：

1）开启太阳能接收器、PLC微机控制器、比较器、光电转换器、贮能器和电源控制器，以提供给换热装置工作能源；

2）开启变压器主体上部的出热油电磁阀和下部的进冷油阀及变频油泵，变压器主体内流动的变压器油将主变绕组和铁芯产生的热量带走，变压器油自身被加热而成为热变压器油；出热油电磁阀控制流出的热变压器油流至降膜式蒸发器的降膜管周围，通过降膜管上部四周均布的溢流孔，沿降膜管内壁形成膜状流下，并与降膜式蒸发器壳体内的包围在降膜管周围循环的低温冷媒介质进行热交换，其热量被低温冷媒带走而自身成为冷变压器油；