具有緊急冷卻系統(tǒng)的電氣設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種電氣設(shè)備，其包括繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)以及致動器。繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部。致動器被配置成響應(yīng)于電氣設(shè)備的感測條件或電氣設(shè)備的預(yù)測條件致動次級冷卻系統(tǒng)。
【專利說明】具有緊急冷卻系統(tǒng)的電氣設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明總體上涉及電氣設(shè)備領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及包括變壓器、電感器和電動機的感應(yīng)性電氣設(shè)備。
[0002]變壓器和其它感應(yīng)性電氣設(shè)備由于過熱而遭受故障。大型變壓器一般配備有冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)被配置成在正常穩(wěn)態(tài)操作期間防止變壓器的過熱。然而，瞬變事件可能使變壓器經(jīng)歷冷卻系統(tǒng)無法應(yīng)付的快速升溫，由此導(dǎo)致變壓器過熱和失效。需要能夠經(jīng)得起由于瞬變事件導(dǎo)致的溫度升高的改進的感應(yīng)性電氣設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個實施方式涉及包括繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和致動器的電氣設(shè)備。繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部。致動器被配置成響應(yīng)于電氣設(shè)備的感測條件或電氣設(shè)備的預(yù)測條件激活次級冷卻系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括主繞組、次級繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和致動器的電氣設(shè)備。主繞組包括內(nèi)部和外表面。次級繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的外表面和次級繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的內(nèi)部和次級繞組的內(nèi)部。致動器被配置成響應(yīng)于激活信號激活次級冷卻系統(tǒng)，該激活信號指示電氣設(shè)備的感測條件或電氣設(shè)備的預(yù)測條件。
[0005]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括鐵心、纏繞在鐵心周圍的繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和致動器的變壓器。繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部。致動器被配置成響應(yīng)于激活信號激活次級冷卻系統(tǒng)，該激活信號指示變壓器的感測條件或變壓器的預(yù)測條件。
[0006]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括鐵心、纏繞在鐵心周圍的主繞組、纏繞在鐵心周圍的次級繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和致動器的變壓器。主繞組包括內(nèi)部和外表面。次級繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的外表面和次級繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的內(nèi)部和次級繞組的內(nèi)部。致動器被配置成響應(yīng)于激活信號激活次級冷卻系統(tǒng)，該激活信號指示變壓器的感測條件和變壓器的預(yù)測條件。
[0007]本發(fā)明的另一實施方式涉及冷卻電氣設(shè)備的方法，該電氣設(shè)備包括具有內(nèi)部和外表面的繞組，該方法包括。該方法包括:用主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面；響應(yīng)于電氣設(shè)備的感測條件或電氣設(shè)備的預(yù)測條件產(chǎn)生激活信號；響應(yīng)于激活信號激活次級冷卻系統(tǒng)；以及用次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部。
[0008]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和熱交換器的電氣設(shè)備。繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部。熱交換器熱耦合至主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括主繞組、次級繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和熱交換器的電氣設(shè)備。主繞組包括內(nèi)部和外表面。次級繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的外表面和次級繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的內(nèi)部和次級繞組的內(nèi)部。熱交換器熱耦合至主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括鐵心、纏繞在鐵心周圍的繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和熱交換器的變壓器。繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻鐵心和繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部。熱交換器熱耦合至主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括鐵心、纏繞在鐵心周圍的主繞組、纏繞在鐵心周圍的次級繞組、主冷卻系統(tǒng)、次級冷卻系統(tǒng)和熱交換器的變壓器。主繞組包括內(nèi)部和外表面。次級繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻鐵心、主繞組的外表面以及次級繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的內(nèi)部和次級繞組的內(nèi)部。熱交換器熱耦合至主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明的另一實施方式涉及冷卻電氣設(shè)備的方法，該電氣設(shè)備包括具有內(nèi)部和外表面的繞組。該方法包括:用主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面；用次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部；以及將主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)熱耦合至共享的熱交換器。
[0013]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括繞組、主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)的電氣設(shè)備。繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻繞組的內(nèi)部并具有與繞組的內(nèi)部成熱交換關(guān)系的熱管。
[0014]本發(fā)明的另一實施方式涉及包括主繞組、次級繞組、主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)的電氣設(shè)備。主繞組包括內(nèi)部和外表面。次級繞組包括內(nèi)部和外表面。主冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的外表面和次級繞組的外表面。次級冷卻系統(tǒng)冷卻主繞組的內(nèi)部和次級繞組的內(nèi)部并具有多個熱管，其中第一熱管與主繞組的內(nèi)部成熱交換關(guān)系，并且第二熱管與次級繞組的內(nèi)部成熱交換關(guān)系。
[0015]應(yīng)當(dāng)理解，前述理念和下面更詳細描述的附加理念的所有組合(假設(shè)這些理念不是相互沖突的)被考慮作為本文披露的創(chuàng)新性主題的一部分。具體地說，出現(xiàn)在本申請結(jié)尾的要求保護的主題的所有組合被考慮作為本文披露的創(chuàng)新性主題的一部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將理解，附圖主要是為了解說的目的并且不旨在限制本文描述的創(chuàng)新性主題的范圍。
[0017]圖1是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0018]圖2是圖1的電氣設(shè)備的一部分沿線2-2的示意性橫截面。
[0019]圖3是根據(jù)一示例性實施方式示出的用于冷卻電氣設(shè)備的方法的流程圖。
[0020]圖4是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0021]圖5是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0022]圖6是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0023]圖7是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0024]圖8是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0025]圖9是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0026]圖10是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0027]圖11是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0028]圖12是圖11的電氣設(shè)備的一部分沿線12-12的示意性橫截面。
[0029]圖13是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0030]圖14是根據(jù)一示例性實施方式示出的電氣設(shè)備的示意圖。
[0031]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，本文披露的創(chuàng)新性理念的特征和優(yōu)勢將從下面給出的詳細說明中變得更為明顯。

【具體實施方式】
[0032]總體上參照附圖，示出和描述了包括主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)的電氣設(shè)備和用主冷卻系統(tǒng)和次級冷卻系統(tǒng)冷卻電氣設(shè)備的方法。在附圖示出的和下文描述的示例性實施方式中所使用的是變壓器。然而，本申請的教導(dǎo)可適用于其它電氣設(shè)備，尤其適用于包括電動機、電感器和發(fā)電機的感應(yīng)性電氣設(shè)備。
[0033]參見圖1，變壓器100包括殼體或罐105、鐵心110、主繞組115和次級繞組120。繞組115及繞組120纏繞在鐵心110周圍。在使用時，改變流過主繞組115的主電流在鐵心110內(nèi)形成變化的磁場。鐵心115中的變化的磁場感應(yīng)出流過次級繞組120的變化的次級電流。兩個繞組115、120被認為感應(yīng)地耦合在一起。電流流過繞組115及繞組120放出熱量。增加流過繞組115及繞組120的電流使所產(chǎn)生的熱量增加。當(dāng)由于高電流而產(chǎn)生過多的熱量時，結(jié)果導(dǎo)致的高溫可能損壞變壓器，甚至使變壓器失效。主冷卻系統(tǒng)125起作用以將熱量從鐵心和繞組傳導(dǎo)出去，以使變壓器保持在變壓器能夠安全工作的溫度范圍內(nèi)。
[0034]取決于變壓器100的尺寸，可使用各種類型的主冷卻系統(tǒng)125，其包括通過正常通風(fēng)的空氣冷卻、通過強制通風(fēng)的空氣冷卻、水冷卻或液體冷卻。在液體冷卻的變壓器中，鐵心110和繞組115及繞組120浸沒或浸入到主冷卻流體(例如變壓器油)中。主冷卻流體在高溫下穩(wěn)定并且是一種極好的電絕緣體。主冷卻流體既作為絕緣體又作為熱傳遞介質(zhì)起作用以將熱量從鐵心和繞組朝向罐傳遞。
[0035]流體冷卻的變壓器存在若干變例。圖1示出一種強制供流、強制通風(fēng)的主冷卻系統(tǒng)125。主冷卻系統(tǒng)125包括泵130、熱交換器135和風(fēng)扇140。如圖1中的箭頭所示，泵130使主冷卻流體從罐105通過熱交換器135并回到罐105循環(huán)。風(fēng)扇140強制空氣越過熱交換器140 (如圖1中的箭頭所示)以從流過熱交換器140的主冷卻流體去除熱量。主冷卻系統(tǒng)125被配置成在變壓器100的正常穩(wěn)態(tài)操作期間防止變壓器100過熱。主冷卻系統(tǒng)125與鐵心110的外表面和繞組115及繞組120的外表面145處于熱交換關(guān)系并僅能從鐵心110的外表面和繞組115及繞組120的外表面145去除熱量。然而，主冷卻系統(tǒng)125未被裝備成應(yīng)付流過變壓器100的電流的短期快速增加以及起因于有害的瞬變事件的關(guān)聯(lián)高溫。
[0036]能夠產(chǎn)生足以損害變壓器100的電流和關(guān)聯(lián)溫度的有害的瞬變事件包括太陽耀斑、電磁脈沖、電網(wǎng)故障狀況以及在連接至變壓器100的輸電線內(nèi)產(chǎn)生大DC電流的其它事件。由核彈爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖尤為可慮。核彈在高海拔的爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖侵襲能夠損壞大量變壓器并由此導(dǎo)致對電網(wǎng)的嚴(yán)重破壞。
[0037]有害的瞬變事件造成繞組115及繞組120中的一者或兩者中的電流大量增加。增加的電流使繞組115及繞組120中的溫度上升至閾值，在閾值下繞組115及繞組1120中的一者或兩者將失效(例如熔化)，由此使變壓器100失效。繞組115或繞組120的溫度在高于該閾值的溫度下被認為是不安全的。
[0038]應(yīng)急或次級冷卻系統(tǒng)150通過去除起因于有害的瞬變事件的熱量來保護變壓器不受有害的瞬變事件的影響。為了在有害的瞬變事件期間將繞組115及繞組120維持在不安全溫度以下，必須從繞組115及繞組120去除由有害的瞬變事件產(chǎn)生的額外熱量。次級冷卻系統(tǒng)150通過從每個繞組115、120的內(nèi)部155去除熱量而達到這個目的。這相比單獨使用主冷卻系統(tǒng)125更快地從繞組115及繞組120去除熱量，因為不需要使內(nèi)部155中的熱量傳播至外表面145以通過主冷卻系統(tǒng)125去除。
[0039]次級冷卻系統(tǒng)150與繞組115及繞組120的內(nèi)部155成熱交換關(guān)系。如此，能快速地從繞組115及繞組120的內(nèi)部155去除由有害的瞬變事件導(dǎo)致的多余熱量。有害的瞬變事件因其變化性質(zhì)持續(xù)相對短的時間周期。因此，次級冷卻系統(tǒng)150至少需要在有害瞬變事件的持續(xù)時間內(nèi)提供冷卻。在其它實施方式中，次級冷卻系統(tǒng)150能夠在有害的瞬變事件之前、之中和之后提供冷卻。
[0040]次級冷卻系統(tǒng)150只在繞組115及繞組120的溫度處于不安全溫度或被預(yù)測要達到不安全溫度時需要被激活。參見圖3，其描述了用于冷卻變壓器100的過程160。過程160包括:用主冷卻系統(tǒng)125冷卻鐵心110和繞組115及繞組120的外表面145 (步驟165);確定是否已接收到激活信號(步驟170);以及一旦接收到激活信號即用次級冷卻系統(tǒng)150冷卻繞組115及繞組120的內(nèi)部155 (步驟175)。過程160還包括或者響應(yīng)于感測到感測條件(步驟185)或者響應(yīng)于預(yù)測到預(yù)測條件(步驟190)來產(chǎn)生激活信號(步驟180)。最終，當(dāng)不再需要時，次級冷卻系統(tǒng)150被解除激活(步驟192)。
[0041]響應(yīng)于指示繞組115及繞組120中的一者或兩者中的不安全溫度的感測條件或響應(yīng)于預(yù)計繞組115及繞組120中的一者或兩者中的不安全溫度的預(yù)測條件，產(chǎn)生用于激活次級冷卻系統(tǒng)150的激活信號。感測條件可包括流過變壓器100的電流高于閾值，流過繞組115及繞組120之一的電流高于閾值，跨越繞組115及繞組120之一的電壓、變壓器100中的溫度高于閾值，鐵心110、繞組115及繞組120之一、主冷卻系統(tǒng)120或主冷卻流體中的溫度高于閾值，鐵心110中的磁通量高于閾值或能夠測量和指示繞組115及繞組120中的一者或兩者中的不安全溫度的變壓器110的其它條件。感測條件可通過傳感器、探針或耦合至變壓器100的其它測量設(shè)備感測或檢測。預(yù)測條件包括由于有害的瞬變事件造成的流過變壓器100的增加的電流、由于有害的瞬變事件造成的流過繞組115及繞組120中的一者或兩者的增加的電流(可以測量該增加的電流的量和持續(xù)時間以確定預(yù)測條件)、由于有害的瞬變事件造成的變壓器100內(nèi)的增加的溫度、由于有害的瞬變事件在鐵心110、繞組115及繞組120中的一者、主冷卻系統(tǒng)120或主冷卻流體內(nèi)增加的溫度、由于有害的瞬變事件造成的鐵心100內(nèi)的增加的磁通量或者能夠基于有害的瞬變事件作出預(yù)測的變壓器100的其它條件。包括太陽耀斑和電磁脈沖的有害的瞬變事件可由傳感器、早期警告系統(tǒng)或能夠識別指示這些瞬變事件之一將在近期發(fā)生的其它設(shè)備預(yù)測。
[0042]參見圖1至圖2，其根據(jù)一示例性實施方式示出了次級冷卻系統(tǒng)150。次級冷卻系統(tǒng)150包括致動器193、泵195、形成在主繞組115的內(nèi)部150中的主繞組通道200 (如圖2所示)、形成在次級繞組120的內(nèi)部150中的次級繞組通道205、流體返回儲液器210、次級冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管215連接泵195和主繞組通道200。導(dǎo)管220連接主繞組通道200和流體返回儲液器210。導(dǎo)管225連接泵195和次級繞組通道205。導(dǎo)管230連接次級繞組通道205和流體返回儲液器210。導(dǎo)管235連接流體返回儲液器210和泵195。
[0043]泵195被認為是高壓流體源。響應(yīng)于激活信號，致動器193激活次級冷卻系統(tǒng)150。致動器193是控制器、處理器或能夠接收輸入信號并響應(yīng)于輸入信號產(chǎn)生輸出信號的其它組件。在一些實施方式中，致動器193進一步被配置成改變次級冷卻系統(tǒng)150的熱性能(例如改變流過次級冷卻系統(tǒng)150的冷卻流體的流率或溫度)。泵195在高壓下將次級冷卻流體提供給主繞組通道200和次級繞組通道205。次級冷卻流體被以低于繞組115及繞組120的溫度的溫度提供，由此熱量從繞組115及繞組120被傳遞至次級冷卻流體。在經(jīng)過主繞組通道200和次級繞組通道205之后，次級冷卻流體被傳送至流體返回儲液器210。流體返回儲液器210經(jīng)由導(dǎo)管235與泵195流體連通以如果需要的話使次級冷卻流體返回到泵195以再循環(huán)。這是一閉環(huán)系統(tǒng)，其中冷卻流體返回到其源，即泵195。替代地，主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)150共享冷卻流體并且冷卻流體根據(jù)需要被引導(dǎo)或被提供給次級冷卻系統(tǒng)150。
[0044]總體上參照圖4至圖14，其示出和描述了次級冷卻系統(tǒng)的各種示例性實施方式。圖4至圖10和圖13至圖14的次級冷卻系統(tǒng)可使用圖3的方法160實現(xiàn)。
[0045]參見圖4，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125以及次級冷卻系統(tǒng)240。次級冷卻系統(tǒng)240包括主繞組冷卻系統(tǒng)245和次級繞組冷卻系統(tǒng)250。主繞組冷卻系統(tǒng)245包括致動器253、泵255、主繞組通道200、流體返回儲液器260、主繞組冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管265連接泵255和主繞組通道260。導(dǎo)管270連接主繞組通道260和流體返回儲液器260。導(dǎo)管275連接流體返回儲液器260和泵255。次級繞組冷卻系統(tǒng)250包括致動器278、泵280、次級繞組通道205、流體返回儲液器285、次級繞組冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管290連接泵280和次級繞組通道290。導(dǎo)管295連接次級繞組通道290和流體返回儲液器285。導(dǎo)管300連接流體返回儲液器285和泵280。次級冷卻系統(tǒng)240的作用與次級冷卻系統(tǒng)150類似，除了主繞組115具有專用的泵255和專用的流體返回儲液器260且次級繞組120具有專用的泵280和專用的流體返回儲液器285，而不是兩個繞組115、120共享單個泵195和單個流體返回儲液器210。泵255及泵280被認為是高壓流體源。替代地，致動器253及致動器278被組合在單個組件中。
[0046]參見圖5，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)305。次級冷卻系統(tǒng)305包括致動器308、泵310、主繞組通道200、次級繞組通道205、熱交換器315、次級冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管320連接泵310和主繞組通道200。導(dǎo)管325連接主繞組通道200和熱交換器315。導(dǎo)管330連接泵310和次級繞組通道205。導(dǎo)管335連接次級繞組通道205和熱交換器315。導(dǎo)管340將熱交換器315連接至泵310。泵310被認為是高壓流體源。響應(yīng)于激活信號，致動器308激活次級冷卻系統(tǒng)305。在一些實施方式中，致動器308被進一步配置成改變次級冷卻系統(tǒng)305的熱性能(例如改變流過次級冷卻系統(tǒng)305的冷卻流體的流率或溫度)。泵310在高壓下提供次級冷卻流體至主繞組通道200和次級繞組通道205。次級冷卻流體被以低于繞組115及繞組120的溫度的溫度提供以使熱量從繞組115及繞組120傳遞至次級冷卻流體。在流過主繞組通道200和次級繞組通道205之后，次級冷卻流體被傳遞至熱交換器315，在這里剛剛受熱的次級冷卻流體被冷卻。熱交換器315使受熱的次級冷卻流體與熱交換介質(zhì)形成熱交換關(guān)系，所述熱交換介質(zhì)可以是通過正常通風(fēng)提供的空氣、通過強制通風(fēng)提供的空氣或額外的冷卻流體或制冷齊U。熱交換介質(zhì)被以低于受熱的次級冷卻流體的溫度的溫度提供。熱交換器315經(jīng)由導(dǎo)管340與泵195流體連通以如果需要的話使次級冷卻流體返回到泵310以供再循環(huán)。
[0047]參見圖6，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)345。次級冷卻系統(tǒng)345包括主繞組冷卻系統(tǒng)350和次級繞組冷卻系統(tǒng)355。主繞組冷卻系統(tǒng)350包括致動器358、泵360、主繞組通道200、熱交換器365、主繞組冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管370將泵360連接至主繞組通道200。導(dǎo)管375將主繞組通道200連接至熱交換器365。導(dǎo)管380將熱交換器365連接至泵360。次級繞組冷卻系統(tǒng)355包括致動器383、泵385、次級繞組通道205、熱交換器390、次級繞組冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管395將泵385連接至次級繞組通道205。導(dǎo)管400將次級繞組通道205連接至熱交換器390。導(dǎo)管405將熱交換器390連接至泵385。次級冷卻系統(tǒng)345的作用類似于次級冷卻系統(tǒng)350，除了主繞組115具有專用的泵360和專用的熱交換器365并且次級繞組120具有專用的泵385和專用的熱交換器390，而不是兩個繞組115、120共享單個泵310和單個熱交換器315。泵260及泵385被認為是高壓流體源。替代地，致動器358及致動器365被組合在單個組件中。替代地，兩個熱交換器365、390可彼此熱耦合。
[0048]參見圖7，根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)410。次級冷卻系統(tǒng)410包括致動器413、壓縮機415、冷凝器420、膨脹閥425、主繞組通道200、次級繞組通道205、次級冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管430連接壓縮機415和冷凝器420。導(dǎo)管435連接冷凝器420和膨脹閥425。導(dǎo)管440連接膨脹閥425和主繞組通道200。導(dǎo)管445連接主繞組通道200和壓縮機415。導(dǎo)管450連接膨脹閥425和次級繞組通道205。導(dǎo)管455連接次級繞組通道205和壓縮機415。響應(yīng)于激活信號，致動器413激活次級冷卻系統(tǒng)410。次級冷卻系統(tǒng)410工作作為熱泵，主繞組通道200和次級繞組通道205起到汽化器的作用。次級冷卻流體經(jīng)歷蒸汽壓縮循環(huán)，其包括由于熱量從繞組115及繞組120的內(nèi)部155傳遞至次級冷卻流體而引起的通道200及通道205內(nèi)的相變。壓縮機415被認為是高壓流體源。
[0049]參見圖8，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125以及次級冷卻系統(tǒng)460。次級冷卻系統(tǒng)460包括主繞組冷卻系統(tǒng)465和次級繞組冷卻系統(tǒng)470。主繞組冷卻系統(tǒng)465包括致動器473、壓縮機475、冷凝器480、膨脹閥485、主繞組通道200、主繞組冷卻流體或制冷劑以及多個導(dǎo)管。導(dǎo)管490連接壓縮機475和冷凝器480。導(dǎo)管495連接冷凝器480和膨脹閥485。導(dǎo)管500連接膨脹閥485和主繞組通道200。導(dǎo)管505連接主繞組通道200和壓縮機475。次級繞組冷卻系統(tǒng)470包括致動器508、壓縮機510、冷凝器515、膨脹閥520、次級繞組通道205、次級繞組冷卻流體或制冷劑以及多個導(dǎo)管。導(dǎo)管525連接壓縮機510和冷凝器515。導(dǎo)管530連接冷凝器515和膨脹閥520。導(dǎo)管535連接膨脹閥520和次級繞組通道205。導(dǎo)管540連接次級繞組通道205和壓縮機510。次級冷卻系統(tǒng)460的作用與次級冷卻系統(tǒng)410相似，除了主繞組115具有專用的壓縮機475、專用的冷凝器480和專用的膨脹閥485并且次級繞組120具有專用的壓縮機510、專用的冷凝器515和專用的膨脹閥520，而不是兩個繞組115、120共享單個壓縮機415、單個冷凝器420和單個膨脹閥425。壓縮機475及壓縮機510被認為是高壓流體源。替代地，致動器473及致動器508被組合在單個組件中。
[0050]參見圖9，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)545。次級冷卻系統(tǒng)545包括致動器548、蓄積器550、主繞組通道200、次級繞組通道205、流體返回儲液器555、次級冷卻流體以及多個導(dǎo)管。導(dǎo)管560將蓄積器550連接至主繞組通道200。導(dǎo)管565將主繞組通道200連接至流體返回儲液器555。導(dǎo)管570將蓄積器550連接至次級繞組通道205。導(dǎo)管575將次級繞組通道205連接至流體返回儲液器555。蓄積器550在壓力下存儲次級冷卻流體。蓄積器550被認為是高壓流體源。響應(yīng)于激活信號，致動器548激活次級冷卻系統(tǒng)545。在一些實施方式中，致動器548被進一步配置成改變次級冷卻系統(tǒng)545的熱性能(例如改變流過次級冷卻系統(tǒng)545的冷卻流體的流率或溫度)。蓄積器550在高壓下將次級冷卻流體提供至主繞組通道200和次級繞組通道205。次級冷卻流體被以低于繞組115及繞組120的溫度的溫度提供以使熱量從繞組115及繞組120傳遞至次級冷卻流體。在經(jīng)過主繞組通道200和次級繞組通道205之后，次級冷卻流體被傳遞至流體返回儲液器555。
[0051]參見圖10，根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125以及次級冷卻系統(tǒng)580。次級冷卻系統(tǒng)580包括主繞組冷卻系統(tǒng)585和次級繞組冷卻系統(tǒng)590。主繞組冷卻系統(tǒng)585包括致動器593、蓄積器595、主繞組通道200、流體返回儲液器600、主繞組冷卻流體以及多個導(dǎo)管。導(dǎo)管605連接蓄積器595和主繞組通道200。導(dǎo)管610連接主繞組通道200和流體返回儲液器600。次級繞組冷卻系統(tǒng)590包括致動器613、蓄積器615、次級繞組通道205、流體返回儲液器620、次級繞組冷卻流體和多個導(dǎo)管。導(dǎo)管625連接蓄積器615和次級繞組通道205。導(dǎo)管630連接次級繞組通道205和流體返回儲液器620。次級冷卻系統(tǒng)580的功能類似于次級冷卻系統(tǒng)545，除了主繞組115具有專用的蓄積器595和專用的流體返回儲液器600并且次級繞組120具有專用的蓄積器615和專用的流體返回儲液器620，而不是兩個繞組115、120共享單個蓄積器550和單個流體返回儲液器555。蓄積器595及蓄積器615被認為是高壓流體源。替代地，致動器593及致動器613被組合在單個組件中。
[0052]參見圖11至圖12，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)635。次級冷卻系統(tǒng)635與繞組115及繞組120的內(nèi)部155形成熱交換關(guān)系。次級冷卻系統(tǒng)635包括多個熱管640。每個熱管640包括熱端645和冷端650。每個熱管640或者耦合至主繞組115或者耦合至次級繞組120。如圖12所示，每個熱端645被定位在或熱耦合至繞組的內(nèi)部155，而冷端650被定位在繞組的外側(cè)。在液體冷卻的變壓器中，冷端650被定位在或熱耦合至主冷卻系統(tǒng)125的主冷卻流體。每個熱管640起作用以通過使包含在熱管640內(nèi)的次級冷卻流體經(jīng)歷相變而將熱量從繞組的內(nèi)部155中的熱端645傳遞至繞組的外側(cè)的冷端650。在熱端645，液態(tài)次級冷卻流體由于從繞組吸收的熱量被汽化。被汽化的冷卻流體轉(zhuǎn)移至冷端650，在這里被汽化的冷卻流體冷凝成液態(tài)冷卻流體，從而釋放在熱端645吸收的潛在熱量。液態(tài)冷卻流體隨后一般通過重力或毛細管作用返回到熱端645。在熱管640內(nèi)可包括油繩以增強毛細管作用。
[0053]參見圖13，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)655。次級冷卻系統(tǒng)655類似于次級冷卻系統(tǒng)150。次級冷卻系統(tǒng)655包括致動器660、泵665、形成在主繞組115的內(nèi)部150內(nèi)的主繞組通道200、形成在次級繞組120的內(nèi)部150內(nèi)的次級繞組通道205、次級冷卻流體、外部散熱器670以及多個導(dǎo)管。導(dǎo)管675連接泵665和主繞組通道200。導(dǎo)管680連接主繞組通道200和散熱器670。導(dǎo)管685連接泵665和次級繞組通道205。導(dǎo)管690連接次級繞組通道205和散熱器670。
[0054]次級冷卻系統(tǒng)655是開環(huán)系統(tǒng)，其中次級冷卻流體不返回到其源，即泵665。相反，在經(jīng)過主繞組115和次級繞組120之后，次級冷卻流體流至外部散熱器670，在這里剛剛受熱的次級冷卻流體被冷卻。外部散熱器670熱耦合至大氣、水體(例如湖或河)或能夠冷卻剛剛受熱的次級冷卻流體的其它介質(zhì)。這種類型的開環(huán)系統(tǒng)能夠與之前描述和在圖1至圖10中示出的次級冷卻系統(tǒng)一起使用。
[0055]參見圖14，其根據(jù)一示例性實施方式示出了變壓器100、主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)695。次級冷卻系統(tǒng)695類似于次級冷卻系統(tǒng)150。次級冷卻系統(tǒng)150包括致動器700、泵705、形成在主繞組115的內(nèi)部150內(nèi)的主繞組通道200、形成在次級繞組120的內(nèi)部150內(nèi)的次級繞組通道205、流體返回儲液器710、次級冷卻流體以及多個導(dǎo)管。導(dǎo)管715連接泵705和主繞組通道200。導(dǎo)管720連接主繞組通道200和熱交換器135。導(dǎo)管725連接泵705和次級繞組通道205。導(dǎo)管730連接次級繞組通道205和熱交換器135。導(dǎo)管735連接熱交換器135和流體返回儲液器710。導(dǎo)管740連接流體返回儲液器710和泵705。替代地，流體返回儲液器710被省去并且熱交換器135被直接連接至泵705。
[0056]主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)695熱耦合至共享的熱交換器135。如此，主冷卻流體和次級冷卻流體均在同一熱交換器135中被冷卻。在一些實施方式中，主冷卻流體和次級冷卻流體保持彼此隔離。在其它實施方式中，主冷卻流體和次級冷卻流體在主冷卻系統(tǒng)125和次級冷卻系統(tǒng)695之間共享，其中根據(jù)需要引導(dǎo)冷卻流體或?qū)⑵涮峁┙o次級冷卻系統(tǒng)695。在一些實施方式中，次級冷卻系統(tǒng)695響應(yīng)于激活信號被激活，該激活信號指示變壓器100的感測條件或變壓器100的預(yù)測條件或者外部命令。例如，外部命令可以是經(jīng)由激活按鈕或其它用戶接口激活次級冷卻系統(tǒng)695的輸入。如上述結(jié)合若干示例性實施方式所說明的，次級冷卻系統(tǒng)695可以響應(yīng)于變壓器100的感測條件或預(yù)測條件被激活。次級冷卻系統(tǒng)695也可通過改變次級冷卻系統(tǒng)695的熱性能(例如改變流過次級冷卻系統(tǒng)695的冷卻流體的流率或溫度)被激活。
[0057]如在示例性實施方式中示出的電氣設(shè)備和方法的要素的構(gòu)造和排列僅為解說性的。盡管僅詳細描述了本申請的幾個實施方式，然而閱讀過本申請的本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將容易理解，許多修正是可行的(例如各構(gòu)件的尺寸、維度、結(jié)構(gòu)、形狀和比例，參數(shù)值，安裝配置，材料使用，顏色，取向等的變化)，這些修正不會實質(zhì)上背離所述主題的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)勢。例如，圖示為一體形成的構(gòu)件可以由多個部件或構(gòu)件構(gòu)造成。構(gòu)件和組件可由很多種材料中的任意一種構(gòu)造成(這些材料提供足夠的強度或耐久性)，構(gòu)件和組件可以是許多種顏色、紋理和組合中的任意一種。另外，在主題描述中，詞語“示例性”用來表示作為例子、實例或解說。本文描述為“示例性”的任何實施方式或設(shè)計不一定被解釋成優(yōu)選的或優(yōu)于其它實施方式或設(shè)計。相反，使用詞語“示例性”旨在以具體方式提出理念。因此，所有這些修正旨在包括在本申請的范圍內(nèi)。任何工藝或方法步驟的次序或順序可根據(jù)替代實施方式改變或重定順序。在優(yōu)選和其它示例性實施方式的設(shè)計、工作條件和排列中可作出其它替代、修正、改變和省略而不脫離本申請的范圍或所附權(quán)利要求書的范圍。
[0058]本申請考慮用于完成各種操作的方法、系統(tǒng)和任何機器可讀介質(zhì)上的程序產(chǎn)品。本申請的實施方式可使用已有計算機處理器或通過針對適當(dāng)系統(tǒng)的專用計算機處理器(該系統(tǒng)為此或為了其它目的被并入)或通過硬線系統(tǒng)來實現(xiàn)。本申請的范圍內(nèi)的實施方式包括程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品包括用于執(zhí)行或具有其上存儲的機器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的機器可讀介質(zhì)。這種機器可讀介質(zhì)可以是能夠由通用計算機或?qū)Ｓ糜嬎銠C或帶處理器的其它機器訪問的任何可用介質(zhì)。舉例而言，這種機器可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁存儲設(shè)備，或能夠用來攜帶或存儲以機器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能由通用計算機或?qū)Ｓ糜嬎銠C或帶處理器的其它機器訪問的任何其它介質(zhì)。當(dāng)通過網(wǎng)絡(luò)或另一通信連接(例如硬線、無線或硬線或無線的組合)轉(zhuǎn)移或提供信息至機器時，機器正當(dāng)?shù)貙⒃撨B接視為機器可讀介質(zhì)。由此，任何這樣的連接被正當(dāng)?shù)毓诿麨闄C器可讀介質(zhì)。上述內(nèi)容的組合也落在機器可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。機器可執(zhí)行指令包括例如使通用計算機、專用計算機或?qū)Ｓ锰幚頇C執(zhí)行某個功能或一組功能的指令和數(shù)據(jù)。
[0059]盡管附圖可能示出或者說明書可能提供方法步驟的具體順序，然而步驟的順序可不同于所描繪的順序。另外，兩個或更多個步驟可同時被執(zhí)行或部分協(xié)同地執(zhí)行。這種變化將取決于各種因素，包括所選擇的軟件和硬件系統(tǒng)以及取決于設(shè)計者的選擇。所有這些變化均落入本申請的范圍內(nèi)。同樣，軟件實現(xiàn)可通過具有基于邏輯和其它邏輯的規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)編程技術(shù)來實現(xiàn)以達成各種連接步驟、處理步驟、比較步驟和判決步驟。應(yīng)當(dāng)理解，本申請不受限于說明書中闡述或附圖中展示的細節(jié)或方法。也應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語命名僅為了描述目的并且不應(yīng)當(dāng)被視為限制。
【權(quán)利要求】
1.一種電氣設(shè)備,其包括: 包括內(nèi)部和外表面的繞組； 用于冷卻所述繞組的所述外表面的主冷卻系統(tǒng)； 用于冷卻所述繞組的所述內(nèi)部的次級冷卻系統(tǒng)；以及 被配置成響應(yīng)于所述電氣設(shè)備的感測條件或所述電氣設(shè)備的預(yù)測條件激活所述次級冷卻系統(tǒng)的致動器。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其中所述致動器被配置成響應(yīng)于所述電氣設(shè)備的感測條件激活所述次級冷卻系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括所述電氣設(shè)備的溫度。
4.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括所述主冷卻系統(tǒng)的溫度。
5.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括所述繞組的溫度。
6.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其進一步包括: 鐵心，其位于所述繞組內(nèi)使得所述繞組纏繞在所述鐵心周圍；并且 其中所述感測條件是所述鐵心的溫度。
7.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括跨越所述繞組的電壓。
8.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括流過所述繞組的電流。
9.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括流過所述繞組的AC電流。
10.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括流過所述繞組的DC電流。
11.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其中所述致動器被配置成響應(yīng)于所述電氣設(shè)備的預(yù)測條件激活所述次級冷卻系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求11所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括響應(yīng)于太陽事件的流過所述繞組的增加的電流。
13.如權(quán)利要求11所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括響應(yīng)于電磁脈沖的流過所述繞組的增加的電流。
14.如權(quán)利要求11所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括所述電氣設(shè)備的預(yù)測溫度。
15.如權(quán)利要求11所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件是基于流過所述電氣設(shè)備的瞬變電流的量以及流過所述電氣設(shè)備的瞬變電流的持續(xù)時間。
16.如權(quán)利要求11所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括高于閾值電流的流過所述電氣設(shè)備的電流。
17.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其中所述繞組包括通道；并且 其中所述次級冷卻系統(tǒng)包括冷卻流體以及與所述通道流體連通的高壓流體源。
18.如權(quán)利要求17所述的電氣設(shè)備，其中所述高壓流體源通過所述致動器被激活使得所述高壓流體源將所述冷卻流體提供至所述通道，由此冷卻所述繞組的所述內(nèi)部。
19.如權(quán)利要求18所述的電氣設(shè)備，其中所述冷卻流體在所述通道中經(jīng)歷相變。
20.如權(quán)利要求18所述的電氣設(shè)備，其中所述次級冷卻系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，以使所述冷卻流體在經(jīng)過所述通道后返回到所述高壓流體源。
21.如權(quán)利要求18所述的電氣設(shè)備，其中所述次級冷卻系統(tǒng)是開環(huán)系統(tǒng)。
22.如權(quán)利要求21所述的電氣設(shè)備，其中所述次級冷卻系統(tǒng)進一步包括外部散熱器，使得所述冷卻流體在經(jīng)過所述通道后流至所述外部散熱器。
23.如權(quán)利要求17所述的電氣設(shè)備，其中所述高壓流體源包括泵。
24.如權(quán)利要求17所述的電氣設(shè)備，其中所述高壓流體源包括蓄積器。
25.如權(quán)利要求17所述的電氣設(shè)備，其中所述冷卻流體與所述主冷卻系統(tǒng)共享；并且 其中所述冷卻流體根據(jù)需要被引導(dǎo)至所述次級冷卻系統(tǒng)。
26.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其中所述電氣設(shè)備是變壓器、電感器、電動機和發(fā)電機中的一種。
27.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其進一步包括: 熱耦合至所述次級冷卻系統(tǒng)的熱交換器。
28.如權(quán)利要求27所述的電氣設(shè)備，其中所述熱交換器熱耦合至所述主冷卻系統(tǒng)。
29.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其中所述致動器被進一步配置成響應(yīng)于第二激活信號來改變所述次級冷卻系統(tǒng)的熱性能。
30.一種電氣設(shè)備,其包括: 包括內(nèi)部和外表面的主繞組； 包括內(nèi)部和外表面的次級繞組； 用于冷卻所述主繞組的所述外表面和所述次級繞組的所述外表面的主冷卻系統(tǒng)； 用于冷卻所述主繞組的所述內(nèi)部和所述次級繞組的所述內(nèi)部的次級冷卻系統(tǒng)；以及被配置成響應(yīng)于激活信號激活所述次級冷卻系統(tǒng)的致動器，所述激活信號指示所述電氣設(shè)備的感測條件或所述電氣設(shè)備的預(yù)測條件。
31.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其中所述主繞組包括形成在所述主繞組內(nèi)的主繞組通道； 其中所述次級繞組包括形成在所述次級繞組內(nèi)的次級繞組通道；并且其中所述次級冷卻系統(tǒng)包括:主繞組冷卻系統(tǒng)，所述主繞組冷卻系統(tǒng)具有第一冷卻流體和與所述主繞組通道流體連通的第一高壓流體源，以及次級繞組冷卻系統(tǒng)，所述次級繞組冷卻系統(tǒng)具有第二冷卻流體和與所述次級繞組通道流體連通的第二高壓流體源。
32.如權(quán)利要求31所述的電氣設(shè)備，其中所述第一高壓流體源包括第一泵；并且 其中所述第二高壓流體源包括第二泵。
33.如權(quán)利要求32所述的電氣設(shè)備，其中所述主繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括與所述主繞組通道流體連通的第一返回流體儲液器；并且 其中所述次級繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括與所述次級繞組通道流體連通的第二返回流體儲液器。
34.如權(quán)利要求32所述的電氣設(shè)備，其中所述主繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括與所述第一泵和所述主繞組通道流體連通的第一熱交換器；并且 其中所述次級繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括與所述第二泵和所述次級繞組通道流體連通的第二熱交換器。
35.如權(quán)利要求31所述的電氣設(shè)備，其中所述第一高壓流體源包括第一壓縮機； 其中所述主繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括第一冷凝器和第一膨脹閥，所述第一壓縮機與所述第一冷凝器流體連通，所述第一冷凝器與所述第一膨脹閥流體連通，所述第一膨脹閥與所述主繞組通道流體連通，所述主繞組通道與所述第一壓縮機流體連通，使得所述第一冷卻流體經(jīng)歷蒸汽-壓縮循環(huán)并冷卻所述主繞組的所述內(nèi)部； 其中所述第二高壓流體源包括第二壓縮機；并且 其中所述次級繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括第二冷凝器和第二膨脹閥，所述第二壓縮機與所述第二冷凝器流體連通，所述第二冷凝器與所述第二膨脹閥流體連通，所述第二膨脹閥與所述次級繞組通道流體連通，所述次級繞組通道與所述第二壓縮機流體連通，使得所述第二冷卻流體經(jīng)歷蒸汽-壓縮循環(huán)并冷卻所述次級繞組的所述內(nèi)部。
36.如權(quán)利要求31所述的電氣設(shè)備，其中所述第一高壓流體源包括第一蓄積器；并且 其中所述第二高壓流體源包括第二蓄積器。
37.如權(quán)利要求36所述的電氣設(shè)備，其中所述主繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括與所述主繞組通道流體連通的第一返回流體儲液器；并且 其中所述次級繞組冷卻系統(tǒng)進一步包括與所述次級繞組通道流體連通的第二返回流體儲液器。
38.如權(quán)利要求31所述的電氣設(shè)備，其中所述第一高壓流體源響應(yīng)于激活信號被激活使得所述第一高壓流體源將所述第一冷卻流體提供至所述主繞組通道，由此冷卻所述主繞組的所述內(nèi)部；并且 其中所述第二高壓流體源響應(yīng)于所述激活信號被激活使得所述第二高壓流體源提供所述第二冷卻流體至所述次級繞組通道，由此冷卻所述次級繞組的所述內(nèi)部。
39.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其進一步包括: 熱耦合至所述次級冷卻系統(tǒng)的熱交換器。
40.如權(quán)利要求39所述的電氣設(shè)備，其中所述熱交換器熱耦合至所述主冷卻系統(tǒng)。
41.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其中所述致動器被進一步配置成響應(yīng)于第二激活信號改變所述次級冷卻系統(tǒng)的熱性能。
42.如權(quán)利要求34所述的電氣設(shè)備，其中所述第一熱交換器和所述第二熱交換器中的至少一個被熱耦合至所述主冷卻系統(tǒng)。
43.如權(quán)利要求34所述的電氣設(shè)備，其中所述第一熱交換器熱耦合至所述第二熱交換器。
44.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其中所述激活信號是響應(yīng)于所述電氣設(shè)備的感測條件產(chǎn)生的。
45.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括所述電氣設(shè)備的溫度。
46.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括所述主繞組或所述次級繞組的溫度。
47.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括所述主冷卻系統(tǒng)的溫度。
48.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其進一步包括: 鐵心，其位于所述主繞組和所述次級繞組內(nèi)使得所述主繞組和所述次級繞組纏繞在所述鐵心周圍；并且 其中所述感測條件是所述鐵心的溫度。
49.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括跨越所述主繞組或所述次級繞組的電壓。
50.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括流過所述主繞組或所述次級繞組的電流。
51.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括流過所述主繞組或所述次級繞組的AC電流。
52.如權(quán)利要求44所述的電氣設(shè)備，其中所述感測條件包括流過所述主繞組或所述次級繞組的DC電流。
53.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其中所述激活信號是響應(yīng)于所述電氣設(shè)備的預(yù)測條件產(chǎn)生的。
54.如權(quán)利要求53所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括響應(yīng)于太陽事件的流過所述主繞組或所述次級繞組的增加的電流。
55.如權(quán)利要求53所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括響應(yīng)于電磁脈沖的流過所述主繞組或所述次級繞組的增加的電流。
56.如權(quán)利要求53所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括所述電氣設(shè)備的預(yù)測溫度。
57.如權(quán)利要求53所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件是基于流過所述電氣設(shè)備的瞬變電流的量以及流過所述電氣設(shè)備的瞬變電流的持續(xù)時間。
58.如權(quán)利要求53所述的電氣設(shè)備，其中所述預(yù)測條件包括高于閾值電流的流過所述電氣設(shè)備的電流。
59.如權(quán)利要求31所述的電氣設(shè)備，其中所述主繞組冷卻系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，以使所述第一冷卻流體在經(jīng)過所述主繞組后返回到所述第一高壓流體源；并且 其中所述次級繞組冷卻系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，以使所述第二冷卻流體在經(jīng)過所述次級繞組之后返回到所述第二高壓流體源。
60.如權(quán)利要求31所述的電氣設(shè)備，其中所述主繞組冷卻系統(tǒng)是開環(huán)系統(tǒng)；并且 其中所述次級繞組冷卻系統(tǒng)是開環(huán)系統(tǒng)。
61.如權(quán)利要求60所述的電氣設(shè)備，其中所述次級冷卻系統(tǒng)進一步包括外部散熱器，使得所述第一冷卻流體在經(jīng)過所述主繞組之后流至所述外部散熱器并使所述第二冷卻流體在經(jīng)過所述次級繞組之后流至所述外部散熱器。
62.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其進一步包括: 由所述主冷卻系統(tǒng)和所述次級冷卻系統(tǒng)共享的冷卻流體；并且 其中所述冷卻流體根據(jù)需要被引導(dǎo)至所述次級冷卻系統(tǒng)。
63.如權(quán)利要求30所述的電氣設(shè)備，其中所述電氣設(shè)備是變壓器、電感器、電動機和發(fā)電機中的一種。
【文檔編號】H02K9/00GK104303399SQ201380025810
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月17日
【發(fā)明者】羅德里克·A·海德, 喬丁·T·卡勒, 小洛厄爾·L·伍德 申請人:埃爾瓦有限公司