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技術(shù)文章
變壓器冷卻方式簡介
點擊次數(shù)：1714 發(fā)布時間：2023-7-5
1、油浸自冷（ONAN）
油浸自冷式的工作原理就是通過發(fā)揮油的自然對流的作用，將變壓器產(chǎn)生的熱量帶動到油箱壁表面和散熱管的位置，之后在空氣對流以及空氣熱量傳導(dǎo)的作用下將熱量進(jìn)行散發(fā)，這樣的冷卻系統(tǒng)沒有特別制備的冷卻設(shè)備。
31500kVA及以下、35kV及以下的產(chǎn)品；
50000kVA及以下、110kV產(chǎn)品。
2、油浸風(fēng)冷（ONAF）
油浸風(fēng)冷式的冷卻系統(tǒng)的工作原理是在油浸自冷式的工作原理的基礎(chǔ)上，在油箱的壁面或者是散熱管上再加裝了一些風(fēng)扇，這樣就可以通過風(fēng)扇吹風(fēng)機(jī)的作用，幫助變壓器進(jìn)行冷卻。加裝了風(fēng)扇之后，就可以使得變壓器的容量以及工作的負(fù)荷增加將近35%。變壓器在運行的時候，會產(chǎn)生一定的鐵損、銅損以及其他形式的損失，這些損失會以熱量的形式存在于變壓器的內(nèi)部，從而使得變壓器內(nèi)部的鐵心、繞組等元器件的溫度升高。油浸式的變壓器的散熱過程為：首先通過熱傳導(dǎo)的作用，將鐵心以及繞組內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳遞至表面，然后傳遞至油，再通過油具有的自然對流作用，不斷的將其中產(chǎn)生的熱量帶動至油箱以及散熱器油管的內(nèi)壁，經(jīng)過熱傳導(dǎo)的作用，將熱量傳遞至油箱以及散熱器的外表面，完成后在空氣對流和熱輻射的作用下，將熱量傳遞至周圍的空氣中。
12500kVA～63000kVA、35kV～110kV產(chǎn)品；
75000kVA以下、110kV產(chǎn)品；
40000kVA及以下、220kV產(chǎn)品。
3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷（OFAF）
50000～90000kVA、220kV產(chǎn)品。
4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷（OFWF）
一般水力發(fā)電廠的升壓變220kV及以上、60MVA及以上產(chǎn)品采用。
強(qiáng)油風(fēng)冷以及強(qiáng)油的水冷的工作原理是一樣的。主變壓器如果采用的是強(qiáng)迫的油循環(huán)的冷卻方式，那么其工作的原理就是通過把變壓器中的油進(jìn)行操作，利用油泵將其打入冷卻器之后再來回反復(fù)的使其進(jìn)入油箱，油冷卻器需要做成一些比較容易散熱的特殊的形狀，這樣就可以通過電風(fēng)扇的吹風(fēng)作用將介質(zhì)進(jìn)行冷卻處理，從而把變壓器產(chǎn)生的熱量帶走。這樣的散熱方式如果把油循環(huán)的速度提高三倍的話，那么其可以增加變壓器將近 30%的容量。強(qiáng)迫的油循環(huán)變壓器的散熱過程為：先用潛油泵把油送入鐵芯或者是繞組之間的油管道中，這樣就可以利用具有一定流速的冷油將其中產(chǎn)生的熱量給帶走，而變壓器上層產(chǎn)生的熱油可以用潛油泵進(jìn)行抽出，這些油在經(jīng)過冷卻器的冷卻之后，再次的被送入到變壓器的油箱底端，這樣就強(qiáng)迫了變壓器的油進(jìn)行了油循環(huán)的冷卻。
5、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷（ODAF）
75000kVA及以上、110kV產(chǎn)品；
120000kVA及以上、220kV產(chǎn)品；
330kV級及500kV級產(chǎn)品。
6、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)水冷ODWF）
75000kVA及以上、110kV產(chǎn)品；
120000kVA及以上、220kV產(chǎn)品；
330kV級及500kV級產(chǎn)品。
變壓器冷卻系統(tǒng)的工作原理
傳統(tǒng)的電力變壓器是由人工控制的風(fēng)機(jī)，并且每一臺的變壓器都有 6 組的風(fēng)冷式的電動機(jī)需要被控制，而每一組的風(fēng)機(jī)是要依賴熱繼電器來實現(xiàn)的，風(fēng)機(jī)電源的回路通過接觸器進(jìn)行控制，風(fēng)機(jī)通過對變壓器的油溫以及變壓器的過負(fù)荷進(jìn)程測量，從而通過邏輯判斷來確定風(fēng)機(jī)的啟動和停止。對機(jī)械的觸點進(jìn)行驅(qū)動主要靠的是人工機(jī)械觸點。這樣傳統(tǒng)的控制只有通過人工進(jìn)行控制。但其最大的缺點是所有的風(fēng)機(jī)都要同時的啟動和同時的停止，并且在啟動的時候其產(chǎn)生的沖擊電流比較大，時常會給電路中的元器件造成損害，當(dāng)其溫度在 45 到 55 攝氏度的時候，常常采取的是全部工作投入的方式，這樣會帶來巨大的能源的浪費也會給設(shè)備的維護(hù)造成很大的困難。一般的冷卻控制系統(tǒng)主要采用的元器件包括繼電器、熱繼電器以各種接觸性的邏輯電路控制系統(tǒng)，控制的邏輯十分復(fù)雜，在運行的實際過程中會出現(xiàn)接觸器多次的與觸點進(jìn)行接觸和分離而造成的燒毀現(xiàn)象。并且風(fēng)機(jī)也缺乏一些很必要的保護(hù)，如過載、缺相以及過載等，在實際的運行過程中會降低其運行的可靠性而無形中增加運行的成本。
強(qiáng)油強(qiáng)風(fēng)冷變壓器冷卻器的組成元件
冷卻器由熱交換器，風(fēng)扇， 電動機(jī)，氣道，油泵油流指示器等組成。冷卻風(fēng)扇是用于排出熱交換器中所發(fā)射出來的熱空氣。油泵裝在冷卻器的下部，使熱交換器的頂部油向下部循環(huán)。油流指示裝在冷卻器的下部較明顯的位置，以利于運行人員觀察油泵的運行狀態(tài)。
變壓器的油箱和冷卻裝置的作用
變壓器的油箱是變壓器的外殼，內(nèi)裝鐵心、繞組和變壓器油，同時起一定的散熱作用。
變壓器冷卻裝置的作用是，當(dāng)變壓器上層油溫產(chǎn)生溫差時，通過散熱器形成油循環(huán)，使油經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱，有降低變壓器油溫的作用。為提高冷卻效果，可采用風(fēng)冷、強(qiáng)油風(fēng)冷或強(qiáng)油水冷等措施。