強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-09
強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的實(shí)例教程
變壓器的銅損和鐵損消耗的能量絕大部分都轉(zhuǎn)化為熱量，造成了變壓器繞組及鐵芯溫度升高，而變壓器的絕緣壽命和溫度又密切相關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)得出，當(dāng)平均溫度每升高10攝氏度時(shí)，油的劣化速度就會(huì)增加1.52倍。根據(jù)冷卻方式分類(lèi)。目前電力系統(tǒng)運(yùn)行中的變壓器以油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式及強(qiáng)迫油循環(huán)式三類(lèi)為主。同樣環(huán)境下強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻效果優(yōu)于油浸風(fēng)冷，油浸風(fēng)冷冷卻效果優(yōu)于油浸自冷。
大型變壓器為了提高容量、減少體積、重量和材料消耗大多會(huì)采用強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷方式，這種冷卻方式采用的是油泵導(dǎo)向強(qiáng)迫加速熱點(diǎn)油循環(huán)，經(jīng)風(fēng)冷散熱器使變壓器冷卻效果提高。按照《變壓器運(yùn)行規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，為防止變壓器油劣化過(guò)速，上層油溫一般度，不宜經(jīng)常超過(guò)85攝氏，多數(shù)變壓器因此設(shè)有過(guò)溫保護(hù)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值就會(huì)跳閘。一旦變壓器因油溫過(guò)高導(dǎo)致絕緣損壞事故或過(guò)溫跳閘，就會(huì)給系統(tǒng)的正常供電和安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響，因此根據(jù)變壓器的容量及其重要程度，必須裝設(shè)良好且可靠的冷卻系統(tǒng)。
為了增強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的可靠性進(jìn)而提高變壓器的安全運(yùn)行性能，往往采用多組冷卻器分別控制的設(shè)計(jì)方案，當(dāng)某一組冷卻器故障時(shí)不影響其他冷卻器的運(yùn)行，使得變壓器能夠最大程度上得到冷卻。分組的另外一個(gè)好處是運(yùn)行檢修靈活，冷卻器一般分成4-12組，可以根據(jù)負(fù)荷即溫度來(lái)確定投入的組數(shù)，及低溫及低負(fù)荷時(shí)投入較少冷卻器，以免導(dǎo)致能源及冷卻器壽命的浪費(fèi)，高溫及高負(fù)荷時(shí)投入較多組冷卻器及時(shí)降低主變溫度。
究竟需要投入多少臺(tái)冷卻器才能既滿(mǎn)足散熱需求又不至于造成能源浪費(fèi)及冷卻器壽命減少，這要根據(jù)不同的廠家散熱器的性能而定，本文以某公司生產(chǎn)的OSFPS-750000/500變壓器為例，進(jìn)行計(jì)算。
展開(kāi) 油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。如圖2所示為大型變壓器使用的強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)種的冷卻結(jié)構(gòu)。
4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷
強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻系統(tǒng)由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時(shí)，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過(guò)冷油器時(shí)，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統(tǒng)中，鐵芯和繞組的熱先傳給油，油中的熱再傳給冷卻水。這種冷卻方式效果很好，但變壓器的密封要求很高，而且冷卻過(guò)程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖3 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1－變壓器；2－潛油泵；3－冷油器；4－冷卻水管，5－油管道
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展開(kāi) 這種冷卻方式廣泛應(yīng)用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。
圖2 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。這種冷卻系統(tǒng)是在油浸風(fēng)冷式的基礎(chǔ)上，在油箱主殼體與帶風(fēng)扇的散熱器（也稱(chēng)冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。如圖2所示為大型變壓器使用的強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)種的冷卻結(jié)構(gòu)。
4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷
強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻系統(tǒng)由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時(shí)，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過(guò)冷油器時(shí)，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統(tǒng)中，鐵芯和繞組的熱先傳給油，油中的熱再傳給冷卻水。這種冷卻方式效果很好，但變壓器的密封要求很高，而且冷卻過(guò)程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖3 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1－變壓器；2－潛油泵；3－冷油器；4－冷卻水管，5－油管道
展開(kāi) 圖2 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。這種冷卻系統(tǒng)是在油浸風(fēng)冷式的基礎(chǔ)上，在油箱主殼體與帶風(fēng)扇的散熱器（也稱(chēng)冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。如圖2所示為大型變壓器使用的強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)種的冷卻結(jié)構(gòu)。
4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷
強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻系統(tǒng)由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時(shí)，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過(guò)冷油器時(shí)，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統(tǒng)中，鐵芯和繞組的熱先傳給油，油中的熱再傳給冷卻水。這種冷卻方式效果很好，但變壓器的密封要求很高，而且冷卻過(guò)程中油壓必須高于冷卻水的壓力。
展開(kāi) 這種冷卻方式廣泛應(yīng)用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。
圖2 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。這種冷卻系統(tǒng)是在油浸風(fēng)冷式的基礎(chǔ)上，在油箱主殼體與帶風(fēng)扇的散熱器（也稱(chēng)冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。如圖2所示為大型變壓器使用的強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)種的冷卻結(jié)構(gòu)。
4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷
強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻系統(tǒng)由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時(shí)，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過(guò)冷油器時(shí)，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統(tǒng)中，鐵芯和繞組的熱先傳給油，油中的熱再傳給冷卻水。這種冷卻方式效果很好，但變壓器的密封要求很高，而且冷卻過(guò)程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
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（5）強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。
33、變壓器瓦斯繼電器的動(dòng)作原理是什么？
答：當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體聚集在瓦斯繼電器的上部，使油面降低。
圖2 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。這種冷卻系統(tǒng)是在油浸風(fēng)冷式的基礎(chǔ)上，在油箱主殼體與帶風(fēng)扇的散熱器（也稱(chēng)冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。
變壓器冷卻器的冷卻方式
（1）油浸式自然空氣冷卻方式；
（2）油浸風(fēng)冷式；
（3）強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式；
（4）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式；
（5）強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式。
在500kV變電站中一般大型變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式，而超大型變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式。
在500kV變電站中一般大型變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式，而超大型變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式。
特別是對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器，當(dāng)上層油溫溫升上升超過(guò)允許值時(shí)應(yīng)迅速控制負(fù)荷，油溫溫升保持在規(guī)定范圍內(nèi)，否則變壓器降負(fù)荷運(yùn)行。
油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。如圖2所示為大型變壓器使用的強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)種的冷卻結(jié)構(gòu)。
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。
特別是對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器，當(dāng)上層油溫溫升上升超過(guò)允許值時(shí)應(yīng)迅速控制負(fù)荷，油溫溫升保持在規(guī)定范圍內(nèi)，否則變壓器降負(fù)荷運(yùn)行。在變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行期間，也必須嚴(yán)密監(jiān)視其油溫溫升在規(guī)定值以?xún)?nèi)，并盡量壓縮負(fù)荷，減少過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間，防止長(zhǎng)期高溫運(yùn)行引起絕緣的加速老化。
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特別是對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器，當(dāng)上層油溫溫升上升超過(guò)允許值時(shí)應(yīng)迅速控制負(fù)荷，油溫溫升保持在規(guī)定范圍內(nèi)，否則變壓器降負(fù)荷運(yùn)行。在變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行期間，也必須嚴(yán)密監(jiān)視其油溫溫升在規(guī)定值以?xún)?nèi)，并盡量壓縮負(fù)荷，減少過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間，防止長(zhǎng)期高溫運(yùn)行引起絕緣的加速老化。
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③強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻式：以強(qiáng)迫油循環(huán)的方式，使冷油沿著一定路徑通過(guò)繞組和鐵心內(nèi)部以提高散熱效率的冷卻方法。
