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基于箱式空冷变冷却效果改造通风风道

托电公司5-8号机机组空冷配电室每遇夏季温度陡然升高，过高的温度加重

了空冷变配电设备故障发生概率。原本工业空调不能正常工作，现对空冷PC配

电室墙体与空冷变本体进行通风风道改造，加强箱式空冷变内部空气流通，达到

降低空冷变运行温度的效果，减少相应的运行成本。

标签：空冷变；风道改造；空气流通；降温；运行成本

引言

空冷PC配电室内有四段空冷PC控制柜，四段MCC控制柜，空冷风机变

频器柜40个，4台空冷变和2台空冷备用变。在夏季温度升高时，配电室内过

高的温度会增加变配电设备的故障发生概率。由于原配电室内4台工业空调已经

不能正常工作，空调的维护和更换费用较高，且不利于节能环保，所以现对空冷

PC配电室进行通风风道改造，利用增加轴流风机和给风孔，加强箱式空冷变本

体空气流通，起到降低干式变温度的作用，减少运行成本。

1背景

托电公司5-8号机每间空冷配电室均有4台工作空冷变和2台备用空冷变。

空冷变选用的是山东省金曼克具有低噪音、低损耗、过载能力強、机械强度高、

电气性能可靠的干式变压器产品。高压线圈采用铜导线绕制，由环氧树脂在真空

状态下浇注而成。低压线圈采用铜导线绕制或铜箔绕制而成。变压器均为空气自

冷式。

1.1温升限值

线圈的绝缘耐热等级为F级，温升限值为100K，最热点温度为155℃。

1.2现场背景

托电公司5-8号600MW火电机组采用空冷为主水冷为辅的水冷却方式，每

单台机组空冷岛包括56台空冷风机，夏季大负荷加上环境气温较高时，为满足

机组真空度要求，使56台空冷风机转速提高增强散热，便通过低压变频器使其

以53-55HZ超频运行，超频运行方式下，风机耗功会平均增加1.3MW，因此，

空冷一系列的电气设备-变压器、变频器、电缆、电机、开关等热耗均会增加。

常见箱式干变的散热方式多为底部离心风机向器身吹风，迫使器身热量流动，然

后散至箱体网孔，或于箱壳顶部安装轴流风机将箱内热量抽排至箱外。但不管哪

种方式都要保证箱变内外存在温差，即箱变外的环境温度应较箱变内部低，这样

气流带动热量才可以实现交换和消散，且温差越大散热效果越好。当箱变由于负

荷原因热耗较高，且位于配电室内，上述两种散热方式已经无法满足箱变散热要

求，因为配电室的温度长期较高，箱变内外温差较小，这时，散热速度不及发热

速率，便导致了变压器过热。变压器在高温环境下，不仅加速了箱内高压电缆绝

缘老化导致电缆终端头绝缘开裂，绝缘性能大大降低，而且使温控器内部线路板

因高温显示异常，时有报警及显示故障，另外还加速测温探头引线熔断，探头头

氧化致使接触电阻增大，超温报警信号频发。加装临时通风散热装置、更换温控

器等运行维护工作量巨大，并且绝缘过热老化、寿命缩短埋下安全隐患。

2原因分析

干式变压器现有冷却方式为其箱内底部安装6台横流风机，由斜下至斜上将

热风吹至变压器箱壁槽孔，散至配电室内，配电室内装设4台7.5kW分体式空

调对室内进行降温。箱璧槽孔间隙小，与外界散热效果并不理想，散热并不能形

成与外界有效对流，致使空箱体空间内持续维持高温状态。而箱式干式变辐射散

热需要配电室内温度相对较低，现实情况是由于室温偏高，再加上工业空调出现

故障，室温也持续维持在高温状况。所以空冷变干式变温度一直偏高难以降低。

目前电厂用干式变均为箱式，即变压器本体装在独立的金属箱内，仅靠底部6

台0.08kW的横流风机冷却，在周围环境温度低，空气流动性好的情况下能保证

器身温度在合适范围内。但在环境温度偏高，空气流通不畅的空间，干式变器身

温度较高。箱璧槽孔间隙小，与外界散热效果并不理想，散热并不能形成与外界

有效对流，致使空箱体空间内持续维持高温状态。而箱式干式变辐射散热需要配

电室内温度相对较低，现实情况是由于室温偏高，再加上工业空调出现故障，室

温也持续维持在高温状况。所以空冷变干式变温度一直偏高难以降低。

3处理方案

3.1方案一：使用空调降温

（1）时间：6个月。（2）费用：51.8万度电量。（3）优点：打开空调可迅

速将空冷变配电室温度降低，通过辐射散热降低空冷变本体温度，降温效果好。

（4）缺点：维修费用大，日常维护量大，工业空调耗电量大，由于配电室墙体

南北面下方开孔，空间