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变压器冷却系统

厂用一班◎

姜飞

变压器冷却系统变压器冷却系统

厂用一班◎

姜飞

引言

在输变电系统中,变压器是实现电能转换的最基本,最重要的设备,对

供电可靠性有着重大的影响。随着电力系统规模和容量不断提高,电力变

压器大型化趋势日益明显。实践证明:变压器发热量的增加与其额定容量

的3/4次方成正比,而其冷却表面积只与其额定容量的1/2次方成正比,所

以变压器的散热冷却问题日渐突出,如何使变压器最大限度地散热,不仅

是变压器生产厂家的重要课题,更是电力部门在生产运行中需要特别关注

的问题

所以这里引入一个6℃法则的概念:当变压器绕组运行在80℃~140℃温

度范围内时,变压器绕组每升高6℃,绝缘寿命将编短一半

因此必须借助专用的冷却装置对大型变压器进行冷却散热

变压器的损耗和发热

变压器在运行中是有损耗的,一种是空载损耗,它是变压器工作时交

变磁通在磁性钢片中产生的磁滞损耗和涡流损耗,它与负荷大小无关;

是一种固有损耗

另一种是负载损耗,它是运行变压器绕组内电流引起的直流电阻损耗

(与负载电流的平方成正比)以及漏磁场作用在导线、机构件(加件、油箱

产生的涡流损耗之和

变压器运行中产生的损耗将转换为热量散发出来,使变压器绕组,铁

芯和变压器油温上升。变压器的温升影响它的带负荷能力,同时会加速

变压器绕组和铁芯绝缘材料的老化,影响它的使用寿命

引言

在输变电系统中,变压器是实现电能转换的最基本,最重要的设备,对

供电可靠性有着重大的影响。随着电力系统规模和容量不断提高,电力变

压器大型化趋势日益明显。实践证明:变压器发热量的增加与其额定容量

的3/4次方成正比,而其冷却表面积只与其额定容量的1/2次方成正比,所

以变压器的散热冷却问题日渐突出,如何使变压器最大限度地散热,不仅

是变压器生产厂家的重要课题,更是电力部门在生产运行中需要特别关注

的问题

所以这里引入一个6℃法则的概念:当变压器绕组运行在80℃~140℃温

度范围内时,变压器绕组每升高6℃,绝缘寿命将编短一半

因此必须借助专用的冷却装置对大型变压器进行冷却散热

变压器的损耗和发热

变压器在运行中是有损耗的,一种是空载损耗,它是变压器工作时交

变磁通在磁性钢片中产生的磁滞损耗和涡流损耗,它与负荷大小无关;

是一种固有损耗

另一种是负载损耗,它是运行变压器绕组内电流引起的直流电阻损耗

(与负载电流的平方成正比)以及漏磁场作用在导线、机构件(加件、油箱

产生的涡流损耗之和

变压器运行中产生的损耗将转换为热量散发出来,使变压器绕组,铁

芯和变压器油温上升。变压器的温升影响它的带负荷能力,同时会加速

变压器绕组和铁芯绝缘材料的老化,影响它的使用寿命

变压器的绝缘材料及其温升要求

为保证绝缘强度,每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作

温度,在此温度以下,可以长期安全地使用,超过这个温度就

会迅速老化。按照耐热程度,一般分为

Y(90℃)、A(105℃)、E(120℃)、B(130℃)、

(155℃)、H(180℃)、C(大于180℃)

变压器常用的A级绝缘材料有:

绝缘纸板、电缆纸黄漆绸、酚醛纸板、变压器油等。

变压器绕组的绝缘多采用A级绝缘,国标规定了绕组的温升为

65℃。

变压器的热老化规定变压器绝缘按照热点温度98℃为基准(自

然老化温度,此时可获得绝缘预期使用寿命20-30年),温

度每增加6℃老化率增加一倍。

变压器的冷却方式

1、油浸式自冷(ONAN):将变压器的铁芯和绕组直接浸入变压器油中,经

过油的对流和散热器的辐射作用,达到散热的目的。为了增加散热表面,

这种变压器有的箱壁做成波浪状,有的焊上管子,有的装散热器,以促

进热交换过程

2、油浸风冷(ONAF):在油浸式自冷的基础上,散热片上加装风扇,在变

压器的油温达到规定值时,启动风扇,达到散热的目的。(吹风可使对

流散热增加85倍。同一台变压器,用了吹风以后,容量可提高30%以

3、强迫油循环风冷式(OFAF):这种方式是用油泵强迫油加速循环,经散

热器风扇使变压器的油得到冷却。这种方式若把油的循环速度比自然对

流时提高3倍,则变压器可增加容量30%,因此对大型电力变压器普

遍采用强迫油循环冷却方式

强油风冷装置的组成和作用

1、潜油泵:提高油的流速,加速变压器油的内部热对流速度。

2、冷却风扇:提高冷却器表面空气流动速度,加速内冷却介质

(变压器油)与外冷却介质(空气)的热交换速度

3、冷却器:增加冷却表面积,提高散热效率

4、冷却控制系统:形成冷却器投退的温度控制机制、并与变压

器非电量保护配合完成超温跳闸功能。

当变压器的上层油温与下层油温产生温差时,形成油温对流,

并经冷却器冷却后流回油箱,起到降低变压器运行温度的作

用,防止变压器长期处于高温状态,造成绝缘老化,影响设

备的供电可靠性

O冷却装置工作