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1 强油循环风冷变压器发热机理与散热特点
变压器在正常运行时,存在变压器的损耗即铁损和铜损。变压器的铁损与变压器的一次电压有关,与二次负荷无关,就是说:只要变压器一次有电压就一定有铁损产生。电压一定,铁损就是一定的。铜损则不同,它的大小主要取决负荷电流的大小。变压器的温升主要由铁损和铜损共同产生的。由于变压器存在着铁损与锏损,所以它的输山功率永远小于输入功率。在分析变压器的发热情况时,常假定铁芯和各个绕组都是独立的发热单位。即认为铁芯的发热仅来源于铁芯损耗,各绕组的发热来源于各自的铜耗,它们相互间并没有热量交换。由于油的对流作用,它在受热后将上升,而在冷却后又将下降,故在油浸变压器中,沿着油箱高度,上部的温度要比下部的温度略高。变压器的绕组均用A级绝缘。根据我国的气候情况,国家标准规定以+40?C作为周围环境空气的最高温度,并据此规定变压器各部分的容许温升。
强油循环风冷变压器通过变压器有一外接冷却器,通过油泵接通变压器油箱,开动油泵,从油箱中上部抽出温度较高的油,经冷却器冷却后,再从下部压入油箱中,冷却效果与油的循环速度有关。冷却器旁安装一个或几个风扇,把自然对流作用改变为强制对流作用,以增加冷却器的散热能力,变压器空载运行时,不得停用全部冷却器。
在正常情况下,强迫油循环强风冷变压器绝缘油的上层油温一般不得超过85℃,温升不得超过55K;绕组温度不得超过105℃;温升不得超过65K。当主变压器绕组温度达到105℃或油温达到85℃,发“绕组温度高”或“油温高”告警信号。由于在油温40℃左右时,油流的带电倾向性最大,因此变压器可通过控制油泵运行数来尽量避免变压器绝缘油运行在35℃~45℃区间。
2 强油循环风冷变压器节能降耗改造方案
综上所述,变压器的发热是不可避免的,但是,通过改善强油循环风冷变压器变压器散热装置的效能,可以减少开启油泵和风扇的组数,降低能耗,达到节能的目的。以下介绍的强迫油循环风冷变压器散热器加装防尘装置和强油循环风冷变压器散热器带电水冲洗装置有效的解决散热器不能发挥功效的问题。
2.1强迫油循环变压器散热器加装防尘装置
2.1.1技术领域:应用于变电站户外强迫油循环风冷变压器,将防尘装置安装在变压器散热器进风口处,有效控制空气中的脏物和漂浮物进入或粘浮在变压器散热器上,从而有效的降低变压器的温度,有效的提高了变压器的散热功能。
2.1.2背景技术:在电力系统中,大部分大型变压器都处于室外,变电站附近种植较多的杨树及柳树,每年4-6份这些杨树及柳树上,落下较多杨絮及柳絮,这些杨絮和柳絮都漂浮在空气中,变压器的散热器风扇在运转时,把那些杨絮和柳絮及漂浮物都吸附在变压器的散热器上,严重影响变压器的散热功能,不但影响变压器的散热、影响美观,还降低了供电可靠性。每年对变压器需要停电清洗1-2次,这也是变压器被迫停电的主要原因之一。
因此,结合变电运行安全管理的工作实际进行探索,研制出主变散热器防尘装置,来提高变压器散热器的散热效果,降低主变温度、提高供电可靠性,减少变压器清洗的被迫停电次数。
2.1.3改造内容:能够有效的阻挡,空气中的杨絮和柳絮及漂浮物吸附在变压器的散热器上。在主变散热器上安装防尘装置后,可以在清扫主变散热器时不停电,提高供电可靠性,使主变在同等条件下温度正常,提高变压器的使用寿命,确保变压器安全稳定运行。
2.1.4技术方案:
(1)构造:用一不锈钢方管,焊接成一定大小的方框,将一层镀锌钢网和一层不锈钢纱窗网,焊压在不锈钢方框内,用螺丝将三块同样大小的方框固定在变压器的散热器进风口处即可,从而起到防尘的效果。
(2)材料:不锈钢方管、镀锌钢网、不锈钢纱窗网、不锈钢螺丝。
(3)使用范围、效果:本装置适用于强迫油循环风冷变压器的散热器上,经试验,效果良好。
2.1.5技术参数
★外边框尺寸:870*1320mm(3块)
★外边框:厚度25*25mm(不锈钢方管)
★内边框尺寸:830*1280mm
★内边框:厚度12*20mm(不锈钢扁方管)
★不锈钢纱窗网:每10mm?49孔
★镀锌钢网:每100mm?16孔
★不锈钢纱窗网及镀锌钢网830*1280mm(各3块)
★不锈钢螺丝:6*50mm(8个)
2.2强油循环变压器散热器带电水冲洗装置
2.2.1技术领域:应用于变电站户外强迫油循环风冷变压器,将带电水冲洗装置安装在变压器散热器进风口处,该装置采用塑料PVC管进行连接并固定在散热器的后面,在横管打上小喷水孔,接通水源水即会从喷水孔喷向散热片,起到清洗的效果,从而有效的降低变压器的温度,有效的提高了变压器的散热功能。
2.2.2背景技术:强油循环风冷变压器带电水冲洗装置,是根据强油循环风冷变压器在长期运行中,散热器表面粘浮较多的脏物和漂浮物的基础上,而创新自行开发成功的新冲洗装置。该装置操作简单、安装方便、使用灵活、性能稳定可靠,经济实惠。通过该装置的应用,大大减少了因冲洗而对主变压器停电的次数,提高了供电可靠性。
2.2.3改造内容:采用塑料PVC管进行连接并固定在散热器的上风口,在横管打上小喷水孔,接通水源水即会从喷水孔喷向散热片,起到清洗的效果。对水的压力进行测定,冲洗过程中水压力在0.3 Mpa的压力即可冲洗干净。选用25㎜、20㎜塑料PVC管(PVC管耐压达到1.6Mpa)安装,将组合好的水管固定安装在主变散热器的表面上,水管的安装管固,对主变的检修及维护没有任何影响。
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