变压器自动冷却系统技术领域
本发明属于电力系统冷却设备领域，涉及到一种变压器冷却装置，具体为一种变
压器自动冷却系统。
背景技术
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，由于是电力设备，变压器
运行时，绕组和铁芯中的电能损耗会产生热量，引起变压器过热，若热量不及时散逸出去，
则会造成变压器绝缘损坏引发电力系统故障，甚至引起火灾等安全事故。
目前变压器的降温方式有多样，对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相
对较大，多采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去，为了预防火灾，一般采用
干式，不用油浸。由于变压器的损耗与其容积成比例，所以随着变压器容量的增大，其容积
和损耗将以铁心尺寸三次方增加，而外表面积只依尺寸的二次方增加，因此，大容量变压器
铁心及绕组应浸在油中。
对于大容量变压器来说，当变压器出现绝缘劣化、过热和局部放电等情况时，变压
器油箱内油容易分解成气体，使箱内压力急剧增加，引发安全事故，同时由于油箱的冷却性
能还不够高，当外界环境气温较高时，变压器容易出现温度过高而损坏的现象。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开一种变压器自动冷却系统，该冷却系统特别适用
于大容量变压器，无需油浸，能够自动高效地降低变压器温度，提高变压器安全性。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
变压器自动冷却系统，包括金属导热块和导管，所述金属导热块与变压器外壳相接触，
所述金属导热块两侧分别设有进气口和排气口，在金属导热块内设有若干毛细管，毛细管
两端分别各自与进气口和排气口相连通，所述进气口与排气口分别连接一根导管，在排气
口一侧导管连接有一个压缩机，所述压缩机连接一个冷却装置，所述冷却装置设置在地表
下层，所述冷却装置另一端连接一个储液罐，所述储液罐与进气口一侧的导管相连。
所述压缩机与一个控制器相连，该控制器连接有一个温度传感器，所述温度传感
器设于变压器外壳内壁上。
所述冷却装置包括热交换管和散热肋，所述热交换管包括多个依次连接的弯管，
散热肋一端固定于弯管上，且部分散热肋另一端固定在另一个弯管上。
所述散热肋用于辅助热交换管散热，同时连接两个弯管的散热肋还能够固定热交
换管，使其不容易弯折变形，提高稳定性。
所述冷却装置外周设有一个金属防护网，所述金属防护网设置在地表下层。
金属防护网用于对其内部的冷却装置进行保护，避免外力破坏冷却装置而导致的
形变或破损，提高冷却系统的安全性。
所述压缩机与排气口间的导管上还连接一个气液分离器，用于保护压缩机不被损
坏。
在所述导管靠近进气口处连接一个膨胀阀，所述膨胀阀与储液罐间的导管上连接
有一个干燥过滤器。
所述金属导热块、热交换管和散热肋均由铜合金制成，具有良好的导热性，提高热
交换效率。所述导管由隔热材料制成，避免导管内外进行热交换。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
（1）通过在变压器外壳设置金属导热块，在金属导热块内设置毛细管，以及压缩机和埋
于地下的冷却装置的设置，可在该冷却系统中填充制冷剂循环制冷，大大提高变压器冷却
的效率，并且在变压器外壳内无需填充冷却用油，提高变压器安全系数；
（2）所述压缩机和温度传感器均与一个控制器相连，能够实现对变压器内温度的自动
调节，使变压器温度始终维持在一个合理的范围内。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部
分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明控制原理示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1-金属导热块，101-进气口，102-排气口，2-导管，3-变压器外壳，4-压缩机，5-冷却装
置，501-热交换管，502-散热肋，503-弯管，504-金属防护网，6-储液罐，7-控制器，8-温度传
感器，9-气液分离器，10-膨胀阀，11-干燥过滤器，12-地表下层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本
发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作
为对本发明的限定。
如图1～2所示，变压器自动冷却系统，包括金属导热块1和导管2，所述金属导热块
1与变压器外壳3相接触，所述金属导热块1两侧分别设有进气口101和排气口102，在金属导
热块1内设有若干毛细管，毛细管两端分别各自与进气口101和排气口102相连通，所述进气
口101与排气口102分别连接一根导管2，在排气口102一侧导管2连接有一个压缩机4，所述
压缩机4连接一个冷却装置5，所述冷却装置5设置在地表下层12，所述冷却装置5另一端连
接一个储液罐6，所述储液罐6与进气口101一侧的导管2相连。
所述压缩机4与一个控制器7相连，该控制器7连接有一个温度传感器8，所述温度
传感器8设于变压器外壳3内壁上。
所述冷却装置5包括热交换管501和散热肋502，所述热交换管501包括多个依次连
接的弯管503，散热肋502一端固定于弯管503上，且部分散热肋502另一端固定在另一个弯
管503上。
所述冷却装置5外周设有一个金属防护网504，所述金属防护网504设置在地表下
层12。
所述压缩机4与排气口102间的导管2上还连接一个气液分离器9。
在所述导管2靠近进气口101处连接一个膨胀阀10，所述膨胀阀10与储液罐6间的
导管上连接有一个干燥过滤器11。
所述金属导热块1、热交换管501和散热肋502均由铜合金制成。所述导管2由隔热
材料制成。
使用时，将温度传感器8固定在变压器外壳3内壁，将变压器外壳3上的金属导热块
1与导管2相连，在储液罐6内加入制冷剂后将各部件连接好，再通过控制器7对变压器内的
温度范围进行设定，变压器开始运行，当温度传感器8测得的变压器温度高于设定值上限
后，控制器7控制压缩机4启动，储液罐6内的低温液态制冷器通过气液分离器9，再进入膨胀
阀10汽化并进入金属导热块1的毛细管中，由于制冷剂汽化会吸收大量热，金属导热块1和
变压器外壳3的温度快速降低，因此变压器温度随即降低，汽化后的制冷剂经排气口102排
出后进入导管2，经干燥过滤器11过滤后进入压缩机4压缩为高温高压气体，高温高压气体
进入埋于地表下层12的热交换管501，通过热交换管501和导热肋502与地面进行热交换，充
分散热后凝结为液态制冷剂并进入储液罐6再继续循环制冷。
当温度传感器8测得的变压器温度低于设定值下线后，控制器7控制压缩机4关闭，
停止制冷，最终使变压器温度维持在设定的范围内。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步
详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明
的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。