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龙图腾网恭喜南通兴安源金属制品有限公司申请的专利一种变压器油箱与热交换设备的集成设计系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118013798B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410199135.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种变压器油箱与热交换设备的集成设计系统及方法是由王锦设计研发完成，并于2024-02-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种变压器油箱与热交换设备的集成设计系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种变压器油箱与热交换设备的集成设计系统及方法，涉及变压器技术领域，包括主控制系统、变压器油箱结构设计模块、散热系统设计模块和温度控制系统设计模块，所述温度控制系统设计模块用于对变压器油箱结构内的温度进行自动化控制调节；所述温度控制系统设计模块包括：温度传感器布置、控制系统和报警系统。本发明通过设计有温度控制系统设计模块，实现了对油温数据实时监测和风扇动态调节功能，解决了无法根据油温状态进行风扇速度调整导致变压器过热的问题，提高了系统运行效率，降低能耗，延长变压器设备寿命。

本发明授权一种变压器油箱与热交换设备的集成设计系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种变压器油箱与热交换设备的集成设计系统，其特征在于：包括主控制系统、变压器油箱结构设计模块、散热系统设计模块和温度控制系统设计模块，所述温度控制系统设计模块用于对变压器油箱结构内的温度进行自动化控制调节； 所述温度控制系统设计模块包括：温度传感器布置、控制系统和报警系统； 所述温度传感器布置即在变压器油箱内不同位置布置高精度NTC热敏电阻温度传感器，通过温度传感器内置的DSP芯片进行数据处理； 所述控制系统包括MPC算法和PID控制系统，根据温度传感器采集和处理后的数据，采用MPC算法结合PID控制系统对风扇速度进行动态调整； 所述报警系统即设计基于温度和油压的双通道报警系统，通过CAN总线与主控制系统通信进行数据传输，在温度和油压出现异常数据情况时及时向主控制系统进行报警信号传递； 散热器布局设计模块用于对散热器进行合理布局，增强散热效果； 散热器布局设计模块包括：布局优化设计、冷却通道设计和模块连接设计； 布局优化设计即使用CFD模拟，优化散热器在油箱内的布局，通过流场分析，调整散热器的位置和方向，确保油液能够在整个系统中形成均匀的流动，增加热交换效率； 冷却通道设计即通过CFD模拟优化冷却通道的形状和尺寸，确保冷却通道内油液流动的流线型，减小流动阻力； 模块连接设计即采用螺纹连接和密封垫片，确保散热器与油箱模块质检的连接紧密且无泄漏； 所述冷却通道设计内还包括有管道连接与流体动力学设计模块，管道连接与流体动力学设计模块用于对冷却管道进行细节设计选择，并通过CAN总线连接到温度控制系统设计模块内的报警系统； 管道连接与流体动力学设计模块包括：流体动力学设计、管道材料选择和防漏设计； 流体动力学设计即采用CFD软件ANSYSFluent对油液在管道中的流动进行模拟，通过分析管道内的油液流速和流压参数，优化管道设计降低能耗； 管道材料选择即使用304不锈钢作为管道材料，该材料在油箱内具有较高的抗腐蚀性和机械强度； 防漏设计即在变压器油箱与管道关键连接点设置漏油报警器，但检测到油液泄漏时，漏油报警器通过CAN总线连接到报警系统，立即向主控制系统内发出警报信号，同时设计油箱底部为漏油槽将漏出的油液收集； 所述变压器油箱设计模块用于设计出符合要求的变压器油箱； 变压器油箱设计模块包括：材料选择设计、模块化设计和密封系统设计； 材料选择设计即生产变压器油箱时选择316L不锈钢，具有卓越的抗腐蚀性，在生成过程中采用先进的电解抛光工艺，提高表面平滑度，减少润湿角，减缓液体沾附速度； 模块化设计即对于变压器油箱元器件进行模块化分类设计安装，同时使用有限元数值分析方法，对连接部位进行强度分析，确保模块连接处的稳定性； 密封系统设计即主密封圈选用氟橡胶，备用密封圈采用硅橡胶，通过精确的尺寸设计和弹性模量匹配，提高密封效果，使用压力泄漏测试仪对变压器油箱进行密封性能测试确保密封性能符合标准； 所述散热系统设计模块用于对变压器内的热交换设备散热系统进行细节设计； 散热系统设计模块包括：散热片设计、风扇系统设计和热交换表面增加设计； 散热片设计即散热片采用铜材料制作，在散热片表面采用微纳米级的刻蚀工艺增加散热片表面积，采用CFD进行数值模拟，优化散热片鳍片的形状和排列，确保最佳的热传导和散热效果； 风扇系统设计即选择带有脉冲宽度调制控制功能的风扇安装在变压器油箱内，通过温度传感器采集实时数据，主控制系统根据采集处理的数据使用PID控制系统对风扇转速进行实时动态调整； 热交换表面增加设计即通过CFD模拟和实施验证，优化螺旋形设计和波纹形结构，确保油液在热交换器内部能够充分流动，最大化热交换效果； 所述变压器油箱结构设计模块内还包括有安全保护模块，安全保护模块用于对变压器油箱进行实时安全监测和应急响应； 安全保护模块包括：传感器集成设计、过温过压保护设计和应急切断装置； 传感器集成设计即在变压器油箱内安装有微型压力传感器和液位传感器，用于实时监测变压器油箱内的油液压力和液位高度数据信息； 过温过压保护设计即设计硬件和软件保护，通过微型压力传感器和温度传感器实时监测的数据，对变压器油箱实现对油温和油压的实时保护，避免变压器油箱出现过温过压危险； 应急切断装置即在变压器邮箱内集成应急切断装置，当微型压力传感器和温度传感器实时监测的数据超出设定阈值时，保护软件发出应急信号接通电磁阀迅速切断油路，防止事故蔓延； 所述集成设计系统内还设计有系统稳定性模块，系统稳定性模块即对变压器油箱与热交换设备的集成系统进行稳定性测试； 系统稳定性模块包括：振动分析、稳定性测试和实际场地验证； 振动分析即使用FEA工具进行系统振动分析，通过改进散热器和风扇的支撑结构，减小振动幅度； 稳定性测试即在工程实验室中进行系统稳定性测试，模拟不同工况和环境条件，验证系统在不同场景下的稳定性和可靠性； 实际场地验证即将变压器油箱与热交换设备集成系统部署在实际工程场地进行长时间运行测试，获取到真实工况下的数据，进一步验证系统的稳定性； 所述集成设计系统内还设计有性能优化模块，性能优化模块用于对热交换设备进行散热效果性能验证并系统优化； 性能优化模块包括：实验验证和数据模拟优化； 实验验证即通过实验台架进行性能验证，包括温度控制精度、能效和散热效果，根据实验结果对系统进行优化； 数据模拟优化即利用计算机辅助设计和数值模拟软件对系统进行参数优化设计。

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