一种利用变压器余热供暖的装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于余热利用设备技术领域，具体涉及一种利用变压器余热供暖的装置。


背景技术：

[0002]
变压器的主要包括铁芯和线圈两部分，在运行均会因损耗而发热，使得变压器内部绝缘油温度不断升高。油浸变压器多为a级绝缘，其最高耐热温度允许105℃，变压器运行中绕组温度要比上层油的平均温度高出10～15℃，就是当运行中上层油温达到85～95℃时，绕组温度就已经达到105℃左右，如果长期在这样的极限温度下运行，绕组绝缘严重老化，并加速绝缘油的劣化，影响使用寿命，因此及时有效地对变压器进行散热，使变压器内部运行温度控制在允许的范围内，保障变压器安全运行具有十分重要的意义。
[0003]
对于油浸变压器而言，由于铁损和铜损产生的热量，通过变压器的散热器以自冷、风冷或水冷的形式散发到空气中。据不完全统计，城市电网中 35～220kv电压等级降压变压器以热量的形式散失掉的能量约占发电量的 1.6％，这部分热量的散失是一种能量的浪费，同时也造成了空气的热污染。
[0004]
新能源电站多位于偏远地区，冬季寒冷、需供暖期长，采用电壁挂炉采暖，增加了用电量，同时也造成电量浪费。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是提供一种利用变压器余热供暖的装置，解决了现有变压器余热散热浪费的问题。
[0006]
本实用新型所采用的技术方案是，一种利用变压器余热供暖的装置，包括变压器，变压器通过油管与热交换器连接并形成闭合回路；热交换器通过水管与水箱连接并形成闭合回路；
[0007]
水箱内设置有温度传感器a，热交换器内设置有温度传感器b，温度传感器a和温度传感器b均通过导线连接控制器。
[0008]
本实用新型的特征还在于，
[0009]
油管上设置有油泵。
[0010]
水管上设置有水泵。
[0011]
油泵和水泵均通过导线连接控制器。
[0012]
水箱上还设置有出水管和回水管。
[0013]
控制器内采用型号为stm32f407的单片机；
[0014]
温度传感器a和温度传感器b的型号均为pt100。
[0015]
热交换器包括内部充满液体水的壳体，壳体内设置有呈连续“s”状排列的油管，油管的两端伸出壳体与变压器连接；壳体内壁设置有温度传感器 b，壳体的表面还与水管接通。
[0016]
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置，使用油管接通变压器，将变压器中余热引出并在热交换器中与液体水进行热量交换，一方面充分利用了变压器的余热，提供了能量的利用率；同时减少了热量的排放，避免造成热污染，结构简单，有很好的实用价值。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置的结构示意图；
[0018]
图2是本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置中热交换器的结构示意图。
[0019]
图中，1.变压器，2.控制器，3.水箱，4.热交换器，5.油泵，6.水泵，7-1. 油管，7-2.水管，8.壳体，10.出水管，11.回水管，12.温度传感器a，13.温度传感器b。
具体实施方式
[0020]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
[0021]
本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置，如图1所示，包括变压器 1，变压器1通过油管7-1与热交换器4连接并形成闭合回路；热交换器4 通过水管7-2与水箱3连接并形成闭合回路；
[0022]
水箱3内设置有温度传感器a12，热交换器4内设置有温度传感器b13，温度传感器a12和温度传感器b13均通过导线连接控制器2，分别进行不同位置的温度采集。
[0023]
油管7-1上设置有油泵5，油泵5来控制油管7-1流量大小；水管7-2 上设置有水泵6，水泵6来控制水管7-2流量大小；油泵5和水泵6均通过导线连接控制器2，控制器2内采用型号为stm32f407的单片机。
[0024]
水箱3上还设置有出水管10和回水管11。水箱3内的水为在热交换器 4中流出的热量的水，通过出水管10进行生活用水及室内采暖的使用，当温度传感器a12采集的温度较低时，通过关闭出水管10，加大油泵5和水泵6 的流量调整温度。
[0025]
温度传感器a12和温度传感器b13的型号均为pt100。
[0026]
如图2所示，热交换器4包括内部充满液体水的壳体8，壳体4内设置有呈连续“s”状排列的油管7-1，油管7-1的两端伸出壳体8与变压器1连接，将变压器1内的油通过油管7-1导出；壳体8内壁设置有温度传感器b13，壳体8的表面还与水管7-2接通。
[0027]
热交换器4中油管7-1的高温油与壳体内的液体低温水进行热量的交换，从而实现热量的转移。
[0028]
本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置的工作原理为：
[0029]
将换热媒质(油浸变压器为绝缘油)借助热交换器4换热，加热液体水，再用加热后的水供应站内生活热水、冬季采暖和夏季空调。将热交换器4串联在变压器散热系统循环管路上，使流经热交换器4的水被变压器1的循环油加热，经换热后的热水将根据变电站的运行特点，分别用于冬季采暖、夏季空调和生活热水的供应。为了保证稳定供热，串联蓄热作用的水箱3，用于平衡变压器1负荷变化造成供热能力的波动。
[0030]
本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置的工作过程如下：
[0031]
打开油泵5和水泵6，此时变压器1内油的热量通过油管7-1传导至热交换器4，在热交换器4内部，油管7-1的热量与液体水交换，通过水管7-2 送至水箱3，水箱3中将加热后的
水通过出水管10送至生活用水或者送暖管道等；
[0032]
当温度传感器b13反馈至控制器2的温度较高时，此时，调大水泵6流量，调小油泵5流量，同时打开回水管11和出水管10，减少热交换器4内热量的输入，加快热交换器4内液体水的循环，降低温度；当温度传感器b13 反馈至控制器2的温度较低时，此时，调小水泵6流量，调大油泵5流量，同时关闭回水管11和出水管10，增大热交换器4内热量的输入，减少慢热交换器4内液体水的循环，降低温度。
[0033]
实施例
[0034]
以某地下220kv变电站安装的180mva的有载调压油浸水冷变压器为例，单台变压器的油-水换热器承担的最大散热负荷为550kw，冷却水侧水泵流量98m3/h，冷却水进水温度52℃，出水温度57.4℃，冷却水管采用铜锞合金管道，公称直径200mm。由上可知，正常情况下，变压器运行所产生的余热足以满足该规模变电站冬季采暖热负荷的需要，为了不影响变压器的正常运行，同时尽可能提高换热出水温度以提高换热的利用效率，设定换热后出水温度为65℃，换热后用于生活热水和冬季采暖时，可直接将换热后的热水用于房间采暖和生活热水。
[0035]
本实用新型一种利用变压器余热供暖的装置，使用油管接通变压器，将变压器1中余热引出并在热交换器4中与液体水进行热量交换，一方面充分利用了变压器1的余热，提供了能量的利用率；同时减少了热量的排放，避免造成热污染，结构简单，有很好的实用价值。

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