變壓器在運(yùn)行中由于繞組通過(guò)電流時(shí)將產(chǎn)生鐵芯損耗和繞組電阻損耗等,這些損耗將導(dǎo)致變壓器發(fā)熱,使絕緣劣化。影響變壓器的出力和壽命口所以。通過(guò)提高變壓器的散熱能力來(lái)提高變壓器的容量,已成為一個(gè)重要的措施。
本文首先介紹了變壓器冷卻系統(tǒng)的工作原理及變壓器的冷卻介質(zhì)常用的方式,其次介紹了變壓器的冷卻方式字母的意義以及變壓器的冷卻方式,最后介紹了如何選擇變壓器的冷卻方式,具體的跟隨小編一起來(lái)了解一下。
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(tái)的變壓器都有 6 組的風(fēng)冷式的電動(dòng)機(jī)需要被控制,而每一組的風(fēng)機(jī)是要依賴(lài)熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,風(fēng)機(jī)電源的回路通過(guò)接觸器進(jìn)行控制,風(fēng)機(jī)通過(guò)對(duì)變壓器的油溫以及變壓器的過(guò)負(fù)荷進(jìn)程測(cè)量,從而通過(guò)邏輯判斷來(lái)確定風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止。對(duì)機(jī)械的觸點(diǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)主要靠的是人工機(jī)械觸點(diǎn)。這樣傳統(tǒng)的控制只有通過(guò)人工進(jìn)行控制。但其最大的缺點(diǎn)是所有的風(fēng)機(jī)都要同時(shí)的啟動(dòng)和同時(shí)的停止,并且在啟動(dòng)的時(shí)候其產(chǎn)生的沖擊電流比較大,時(shí)常會(huì)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(shí)候,常常采取的是全部工作投入的方式,這樣會(huì)帶來(lái)巨大的能源的浪費(fèi)也會(huì)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(yùn)行的實(shí)際過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)接觸器多次的與觸點(diǎn)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(guò)載、缺相以及過(guò)載等,在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)降低其運(yùn)行的可靠性而無(wú)形中增加運(yùn)行的成本。
變壓器的冷卻介質(zhì)常用哪些方式
變壓器的冷卻介質(zhì)由變壓器的形式?jīng)Q定;
1、干式變壓器由外部空氣冷卻,所以其冷卻介質(zhì)為空氣。
2、油式變壓器的冷卻介質(zhì)是變壓器油、硅油等,其中變壓器油為主體分25#、45#油絕緣,而現(xiàn)在一些節(jié)能環(huán)保的變壓器特別是外資變壓器廠采用硅油等新型絕緣油硅油等。
3、現(xiàn)在一些大變壓器里面也采用六氟化硫冷卻,所以其冷卻介質(zhì)為六氟化硫。
變壓器的冷卻方式字母的意義
變壓器的冷卻方式是由冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式?jīng)Q定的;由于油浸變壓器還分為油箱內(nèi)部冷卻方式和油箱外部冷卻方式,因此油浸變壓器的冷卻方式是由四個(gè)字母代號(hào)表示的。
第一個(gè)字母:與繞組接觸的冷卻介質(zhì)
O--------礦物油或燃點(diǎn)大于300C的絕緣液體
K- - 燃點(diǎn)大于300*C的絕緣液體
L-- 燃點(diǎn)不可測(cè)出的絕緣液體
第二個(gè)字母:內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式
N-------流經(jīng)冷卻設(shè)備和繞組內(nèi)部的油流是自然的熱對(duì)流循環(huán)
F-------冷卻設(shè)備中的油流是強(qiáng)迫循環(huán),流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是熱對(duì)流循環(huán)
D-------冷卻設(shè)備中的油流是強(qiáng)迫循環(huán),至少在主要繞組內(nèi)的油流是強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán)
第三個(gè)字母:外部冷卻介質(zhì)
A-------空氣
W-------水
第四個(gè)字母:外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式
N-------自然對(duì)流
F-------強(qiáng)迫循環(huán)(風(fēng)扇、泵等)
變壓器的冷卻方式有哪些
1、油浸自冷(ONAN)
油浸自冷式:油浸 變壓器的散熱過(guò)程是這樣的, 鐵芯和線圈把熱量首先傳給在其附近的油,使油的溫度升高。溫度高的油體積增加,比重減小,就向油箱的上部運(yùn)動(dòng)。冷油將自然運(yùn)動(dòng)補(bǔ)充到熱油原來(lái)的位置。而熱油沿箱壁或散熱器管將熱量放出,經(jīng)箱壁或管壁被周?chē)目諝鈳ё撸瑴囟冉档秃笥只氐接拖湎虏繀⒓友h(huán)。這樣,因油溫的差別,產(chǎn)生了油的自然循環(huán)流動(dòng)。熱油從變壓器油箱的上部,沿散熱器(無(wú)散熱器的沿箱壁)的內(nèi)表面向下流,在向下流的過(guò)程中把熱經(jīng)管壁或箱壁傳給空氣(風(fēng)),被冷卻的油從散熱器下部進(jìn)入油箱,然后經(jīng)各油道上升,在上升過(guò)程中把線圈和鐵芯的熱量帶走,熱油又匯于油箱上部,這樣,周而復(fù)始不斷循環(huán)。油浸自冷式的變壓器依靠油箱壁(或散熱器管壁)的輻射,和變壓器周?chē)諝獾淖匀粚?duì)流,把熱量從油箱表面帶走。這種變壓器為了增加散熱表面,有的箱壁做成波狀,有的焊上管子,有的裝散熱器,以促進(jìn)油的對(duì)流。
2、油浸風(fēng)冷(ONAF)
油浸風(fēng)冷式:在散熱器上裝風(fēng)扇,用吹風(fēng)扇的方法使空氣加快流動(dòng),借此來(lái)增大散熱能力的就屬風(fēng)冷式。吹風(fēng)可使對(duì)流散熱增加8.5倍。同一臺(tái)變壓器,用了吹風(fēng)以后,容量可提高30%以上。
3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷(OFAF)
強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式:如果單純想法降低油的溫度而不增加油流的速度,那是達(dá)不到所希望的冷卻效果的。因油溫降到一定程度時(shí),其粘度增加,粘度大會(huì)使散熱效果變差。而人為地加快油流速度,就會(huì)使散熱加快。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式就是在油路中加入了使油的流速加快的動(dòng)力一油泵。強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器則是將風(fēng)冷卻器裝于變壓器油箱壁。上或獨(dú)立的支架上。經(jīng)冷卻器內(nèi)的油采用風(fēng)扇冷卻。為了防止油泵的漏油和漏氣,目前廣泛采用潛油泵和潛油電動(dòng)機(jī)。潛油泵安裝在冷卻器的下面,泵的吸入端直接裝在第一個(gè)油回路(冷卻器為多回路的)上,吐出端通過(guò)裝有流動(dòng)繼電器的聯(lián)管接至第二回路。流動(dòng)繼電器的作用是,當(dāng)潛油泵發(fā)生故障,油流停止時(shí),發(fā)出信號(hào)和投入備用冷卻器。
4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷(OFWF)
5、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷(ODAF)
強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻: 這種冷卻方式基本上還屬于上述強(qiáng)迫油循環(huán)類(lèi)型的,其主要區(qū)別在于變壓器器身部分的油路不同。普通的油冷卻變壓器油箱內(nèi)油路較亂,油沿著線圈和鐵芯、線圈和線圈間的縱向油道逐漸上升,而線圈段間(或叫餅間)油的流速不大,局部地方還可能沒(méi)有冷卻到,線圈的某些線段和線匝局部溫度很高。采用導(dǎo)向冷卻后,可以改善這些狀況。變壓器中線圈的發(fā)熱比鐵芯發(fā)熱占的比例大,改善線圈的散熱情況還是很有必要的。導(dǎo)向冷卻的變壓器,在結(jié)構(gòu)上采用了一定的措施(如加擋油紙板、紙筒)后使油按一定 的路徑流動(dòng)。采用了導(dǎo)向冷卻,泵口的冷油,在一定壓力下被送入線圈間、線餅間的油道和鐵芯的油道中,能冷卻線圈的各個(gè)部分,這樣可以提高冷卻效能。
6、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)水冷ODWF
變壓器的冷卻方式的選擇
按變壓器選用導(dǎo)則的要求,冷卻方式的選擇推薦如下:
1、油浸自冷
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
12500kVA~63000kVA、35kV~110kV 產(chǎn)品;
75000kVA以下、l10kV產(chǎn)品;
40000kVA及以下、220kV產(chǎn)品。
3、 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷
50000~90000kVA、220kV產(chǎn)品。
4、 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷
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。
5、 強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷或水冷(ODAF或ODWF)
75000kVA及以上、l10kV 產(chǎn)品;
120000kVA及以上、220kV 產(chǎn)品;
330kV級(jí)及500kV級(jí)產(chǎn)品。
選用強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻方式時(shí),當(dāng)油泵與風(fēng)扇失去供電電源時(shí),變壓器不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。即使空載也不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。因此,應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源供冷卻器使用。
選用強(qiáng)油水冷方式時(shí),當(dāng)油泵冷卻水失去電源時(shí),不能運(yùn)行。電源應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源。