[发明专利]具有紧急冷却系统的电气设备

说明书

背景技术

本发明总体上涉及电气设备领域。更具体地，本发明涉及包括变压器、电感器和电动机的感应性电气设备。

变压器和其它感应性电气设备由于过热而遭受故障。大型变压器一般配备有冷却系统，该冷却系统被配置成在正常稳态操作期间防止变压器的过热。然而，瞬变事件可能使变压器经历冷却系统无法应付的快速升温，由此导致变压器过热和失效。需要能够经得起由于瞬变事件导致的温度升高的改进的感应性电气设备。

发明内容

本发明的一个实施方式涉及包括绕组、主冷却系统、次级冷却系统和致动器的电气设备。绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却绕组的外表面。次级冷却系统冷却绕组的内部。致动器被配置成响应于电气设备的感测条件或电气设备的预测条件激活次级冷却系统。

本发明的另一实施方式涉及包括主绕组、次级绕组、主冷却系统、次级冷却系统和致动器的电气设备。主绕组包括内部和外表面。次级绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却主绕组的外表面和次级绕组的外表面。次级冷却系统冷却主绕组的内部和次级绕组的内部。致动器被配置成响应于激活信号激活次级冷却系统，该激活信号指示电气设备的感测条件或电气设备的预测条件。

本发明的另一实施方式涉及包括铁心、缠绕在铁心周围的绕组、主冷却系统、次级冷却系统和致动器的变压器。绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却绕组的外表面。次级冷却系统冷却绕组的内部。致动器被配置成响应于激活信号激活次级冷却系统，该激活信号指示变压器的感测条件或变压器的预测条件。

本发明的另一实施方式涉及包括铁心、缠绕在铁心周围的主绕组、缠绕在铁心周围的次级绕组、主冷却系统、次级冷却系统和致动器的变压器。主绕组包括内部和外表面。次级绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却主绕组的外表面和次级绕组的外表面。次级冷却系统冷却主绕组的内部和次级绕组的内部。致动器被配置成响应于激活信号激活次级冷却系统，该激活信号指示变压器的感测条件和变压器的预测条件。

本发明的另一实施方式涉及冷却电气设备的方法，该电气设备包括具有内部和外表面的绕组，该方法包括。该方法包括：用主冷却系统冷却绕组的外表面；响应于电气设备的感测条件或电气设备的预测条件产生激活信号；响应于激活信号激活次级冷却系统；以及用次级冷却系统冷却绕组的内部。

本发明的另一实施方式涉及包括绕组、主冷却系统、次级冷却系统和热交换器的电气设备。绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却绕组的外表面。次级冷却系统冷却绕组的内部。热交换器热耦合至主冷却系统和次级冷却系统。

本发明的另一实施方式涉及包括主绕组、次级绕组、主冷却系统、次级冷却系统和热交换器的电气设备。主绕组包括内部和外表面。次级绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却主绕组的外表面和次级绕组的外表面。次级冷却系统冷却主绕组的内部和次级绕组的内部。热交换器热耦合至主冷却系统和次级冷却系统。

本发明的另一实施方式涉及包括铁心、缠绕在铁心周围的绕组、主冷却系统、次级冷却系统和热交换器的变压器。绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却铁心和绕组的外表面。次级冷却系统冷却绕组的内部。热交换器热耦合至主冷却系统和次级冷却系统。

本发明的另一实施方式涉及包括铁心、缠绕在铁心周围的主绕组、缠绕在铁心周围的次级绕组、主冷却系统、次级冷却系统和热交换器的变压器。主绕组包括内部和外表面。次级绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却铁心、主绕组的外表面以及次级绕组的外表面。次级冷却系统冷却主绕组的内部和次级绕组的内部。热交换器热耦合至主冷却系统和次级冷却系统。

本发明的另一实施方式涉及冷却电气设备的方法，该电气设备包括具有内部和外表面的绕组。该方法包括：用主冷却系统冷却绕组的外表面；用次级冷却系统冷却绕组的内部；以及将主冷却系统和次级冷却系统热耦合至共享的热交换器。

本发明的另一实施方式涉及包括绕组、主冷却系统和次级冷却系统的电气设备。绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却绕组的外表面。次级冷却系统冷却绕组的内部并具有与绕组的内部成热交换关系的热管。

本发明的另一实施方式涉及包括主绕组、次级绕组、主冷却系统和次级冷却系统的电气设备。主绕组包括内部和外表面。次级绕组包括内部和外表面。主冷却系统冷却主绕组的外表面和次级绕组的外表面。次级冷却系统冷却主绕组的内部和次级绕组的内部并具有多个热管，其中第一热管与主绕组的内部成热交换关系，并且第二热管与次级绕组的内部成热交换关系。