強迫油循環冷卻的案例
【探討】強迫油循環風冷變壓器冷卻器啟動回路精講
變壓器的銅損和鐵損消耗的能量絕大部分都轉化為熱量，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，根據試驗得出，當平均溫度每升高10攝氏度時，油的劣化速度就會增加1.52倍。根據冷卻方式分類。目前電力系統運行中的變壓器以油浸自冷式、油浸風冷式及強迫油循環式三類為主。同樣環境下強迫油循環冷卻效果優于油浸風冷，油浸風冷冷卻效果優于油浸自冷。
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采用強迫油循環導向風冷方式，這種冷卻方式采用的是油泵導向強迫加速熱點油循環，經風冷散熱器使變壓器冷卻效果提高。按照《變壓器運行規程》的相關規定，為防止變壓器油劣化過速，上層油溫一般度，不宜經常超過85攝氏，多數變壓器因此設有過溫保護，當溫度達到設定值就會跳閘。一旦變壓器因油溫過高導致絕緣損壞事故或過溫跳閘，就會給系統的正常供電和安全運行帶來嚴重的影響，因此根據變壓器的容量及其重要程度，必須裝設良好且可靠的冷卻系統。
為了增強冷卻系統的可靠性進而提高變壓器的安全運行性能，往往采用多組冷卻器分別控制的設計方案，當某一組冷卻器故障時不影響其他冷卻器的運行，使得變壓器能夠最大程度上得到冷卻。分組的另外一個好處是運行檢修靈活，冷卻器一般分成4-12組，可以根據負荷即溫度來確定投入的組數，及低溫及低負荷時投入較少冷卻器，以免導致能源及冷卻器壽命的浪費，高溫及高負荷時投入較多組冷卻器及時降低主變溫度。
究竟需要投入多少臺冷卻器才能既滿足散熱需求又不至于造成能源浪費及冷卻器壽命減少，這要根據不同的廠家散熱器的性能而定，本文以某公司生產的OSFPS-750000/500變壓器為例，進行計算。
展開 變壓器冷卻系統最全講解
油泵運轉時，強制油箱體內的油從上部吸入散熱器，再從變壓器的下部進入油箱體內，實現強迫油循環。冷卻的效果與油的循環速度有關。如圖2所示為大型變壓器使用的強迫油循環風冷式冷卻系統種的冷卻結構。
4、強迫油循環水冷
強迫油循環水冷卻系統由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過冷油器時，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統中，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，而且冷卻過程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強迫油循環水冷式冷卻系統結構。
圖3 強迫油循環水冷式冷卻系統結構
1－變壓器；2－潛油泵；3－冷油器；4－冷卻水管，5－油管道
來源：網絡
展開 變壓器冷卻系統最全講解
這種冷卻方式廣泛應用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。
圖2 強迫油循環風冷式冷卻系統結構
3、強迫油循環風冷式
強迫油循環風冷式冷卻系統用于大容量變壓器。這種冷卻系統是在油浸風冷式的基礎上，在油箱主殼體與帶風扇的散熱器（也稱冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運轉時，強制油箱體內的油從上部吸入散熱器，再從變壓器的下部進入油箱體內，實現強迫油循環。冷卻的效果與油的循環速度有關。如圖2所示為大型變壓器使用的強迫油循環風冷式冷卻系統種的冷卻結構。
4、強迫油循環水冷
強迫油循環水冷卻系統由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過冷油器時，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統中，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，而且冷卻過程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強迫油循環水冷式冷卻系統結構。
圖3 強迫油循環水冷式冷卻系統結構
1－變壓器；2－潛油泵；3－冷油器；4－冷卻水管，5－油管道
展開 【科普】你了解變壓器冷卻系統嗎？
圖2 強迫油循環風冷式冷卻系統結構
3、強迫油循環風冷式
強迫油循環風冷式冷卻系統用于大容量變壓器。這種冷卻系統是在油浸風冷式的基礎上，在油箱主殼體與帶風扇的散熱器（也稱冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運轉時，強制油箱體內的油從上部吸入散熱器，再從變壓器的下部進入油箱體內，實現強迫油循環。冷卻的效果與油的循環速度有關。如圖2所示為大型變壓器使用的強迫油循環風冷式冷卻系統種的冷卻結構。
4、強迫油循環水冷
強迫油循環水冷卻系統由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過冷油器時，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統中，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，而且冷卻過程中油壓必須高于冷卻水的壓力。
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變壓器冷卻系統最全講解
這種冷卻方式廣泛應用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。
圖2 強迫油循環風冷式冷卻系統結構
3、強迫油循環風冷式
強迫油循環風冷式冷卻系統用于大容量變壓器。這種冷卻系統是在油浸風冷式的基礎上，在油箱主殼體與帶風扇的散熱器（也稱冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運轉時，強制油箱體內的油從上部吸入散熱器，再從變壓器的下部進入油箱體內，實現強迫油循環。冷卻的效果與油的循環速度有關。如圖2所示為大型變壓器使用的強迫油循環風冷式冷卻系統種的冷卻結構。
4、強迫油循環水冷
強迫油循環水冷卻系統由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過冷油器時，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統中，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，而且冷卻過程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強迫油循環水冷式冷卻系統結構。
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這種冷卻方式廣泛應用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。
圖2 強迫油循環風冷式冷卻系統結構
3、強迫油循環風冷式
強迫油循環風冷式冷卻系統用于大容量變壓器。這種冷卻系統是在油浸風冷式的基礎上，在油箱主殼體與帶風扇的散熱器（也稱冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運轉時，強制油箱體內的油從上部吸入散熱器，再從變壓器的下部進入油箱體內，實現強迫油循環。冷卻的效果與油的循環速度有關。如圖2所示為大型變壓器使用的強迫油循環風冷式冷卻系統種的冷卻結構。
4、強迫油循環水冷
強迫油循環水冷卻系統由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過冷油器時，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統中，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，而且冷卻過程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強迫油循環水冷式冷卻系統結構。
圖3 強迫油循環水冷式冷卻系統結構
1－變壓器；2－潛油泵；3－冷油器；4－冷卻水管，5－油管道
來源：電廠技術交流與創新
Ξ
視頻號Vol.87
震撼！這，就是中國特高壓！
展開 【分析】變壓器絕緣損壞該如何處理？
4、在給變壓器補油時，應注意儲油柜中的油質合格，防止補油而引起油質惡化，并且禁止由變壓器的底部給油箱補油，防止空氣和油箱底部雜質進入變壓器身中，特別是防止金屬雜質進入變壓器內部。
5、當輕瓦斯保護動作后發出訊號時，要及時取氣進行檢驗，以判明成分，并取油樣進行色譜分析，查明原因，及時排除。
6、運行中的變壓器輕瓦斯保護，應當可靠地投入，不允許將無保護的變壓器投入運行，如工作需要將保護短時停用，則應有措施，事后應立即恢復 。
7、要對變壓器繞組溫度、上層油溫進行重點監視，當接近報警溫度時，要及時對負荷、冷卻器及環境溫度等進行對比性綜合分析，并進行有效控制，爭取做到及時發現變壓器內部的潛在故障。
8、對油流指示器指示位置要仔細檢查，一旦發現潛油泵停運要及時開啟，否則油溫會很快升高威脅變壓器安全運行。
9、經常檢查變壓器的避雷器動作記錄器，并做好動作次數記錄，發現避雷器動作后，應設法停運變壓器并進行檢查。
10、對變壓器本體油樣孔螺栓要重點檢查，防止檢修人員取樣后未緊固造成漏油。
11、變壓器內部故障跳閘后，應盡快切除油泵，停止油泵運行，避免故障中產生游離、金屬微粒等雜質進入變壓器的非故障部分。
12、防止變壓器的線圈溫度過高，絕緣惡化和燒壞。合理控制運行中的頂層油溫溫升。特別是對強迫油循環冷卻的變壓器，當上層油溫溫升上升超過允許值時應迅速控制負荷，油溫溫升保持在規定范圍內，否則變壓器降負荷運行。在變壓器過負荷運行期間，也必須嚴密監視其油溫溫升在規定值以內，并盡量壓縮負荷，減少過負荷運行的時間，防止長期高溫運行引起絕緣的加速老化。
展開 【講解】變壓器絕緣損壞該如何處理？
合理控制運行中的頂層油溫溫升。特別是對強迫油循環冷卻的變壓器，當上層油溫溫升上升超過允許值時應迅速控制負荷，油溫溫升保持在規定范圍內，否則變壓器降負荷運行。在變壓器過負荷運行期間，也必須嚴密監視其油溫溫升在規定值以內，并盡量壓縮負荷，減少過負荷運行的時間，防止長期高溫運行引起絕緣的加速老化。
來源：電子發燒友網
【分析】變壓器絕緣損壞該如何處理？
7、要對變壓器繞組溫度、上層油溫進行重點監視，當接近報警溫度時，要及時對負荷、冷卻器及環境溫度等進行對比性綜合分析，并進行有效控制，爭取做到及時發現變壓器內部的潛在故障。
8、對油流指示器指示位置要仔細檢查，一旦發現潛油泵停運要及時開啟，否則油溫會很快升高威脅變壓器安全運行。
9、經常檢查變壓器的避雷器動作記錄器，并做好動作次數記錄，發現避雷器動作后，應設法停運變壓器并進行檢查。
10、對變壓器本體油樣孔螺栓要重點檢查，防止檢修人員取樣后未緊固造成漏油。
11、變壓器內部故障跳閘后，應盡快切除油泵，停止油泵運行，避免故障中產生游離、金屬微粒等雜質進入變壓器的非故障部分。
12、防止變壓器的線圈溫度過高，絕緣惡化和燒壞。合理控制運行中的頂層油溫溫升。特別是對強迫油循環冷卻的變壓器，當上層油溫溫升上升超過允許值時應迅速控制負荷，油溫溫升保持在規定范圍內，否則變壓器降負荷運行。
展開 一文詳解電力變壓器冷卻裝置的一般要求以及冷卻器的作用
變壓器冷卻器的作用
當變壓器上層油溫與下部油溫產生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。
變壓器冷卻器的冷卻方式
（1）油浸式自然空氣冷卻方式；
（2）油浸風冷式；
（3）強迫油循環水冷式；
（4）強迫油循環風冷式；
（5）強迫油循環導向冷卻方式。
在500kV變電站中一般大型變壓器采用強迫油循環風冷式，而超大型變壓器采用強迫油循環導向冷卻方式。
變壓器冷卻器的工作原理
傳統的電力變壓器是由人工控制的風機，并且每一臺的變壓器都有6組的風冷式的電動機需要被控制，而每一組的風機是要依賴熱繼電器來實現的，風機電源的回路通過接觸器進行控制，風機通過對變壓器的油溫以及變壓器的過負荷進程測量，從而通過邏輯判斷來確定風機的啟動和停止。
對機械的觸點進行驅動主要靠的是人工機械觸點。
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4、在給變壓器補油時，應注意儲油柜中的油質合格，防止補油而引起油質惡化，并且禁止由變壓器的底部給油箱補油，防止空氣和油箱底部雜質進入變壓器身中，特別是防止金屬雜質進入變壓器內部。
5、當輕瓦斯保護動作后發出訊號時，要及時取氣進行檢驗，以判明成分，并取油樣進行色譜分析，查明原因，及時排除。
6、運行中的變壓器輕瓦斯保護，應當可靠地投入，不允許將無保護的變壓器投入運行，如工作需要將保護短時停用，則應有措施，事后應立即恢復。
7、要對變壓器繞組溫度、上層油溫進行重點監視，當接近報警溫度時，要及時對負荷、冷卻器及環境溫度等進行對比性綜合分析，并進行有效控制，爭取做到及時發現變壓器內部的潛在故障。
8、對油流指示器指示位置要仔細檢查，一旦發現潛油泵停運要及時開啟，否則油溫會很快升高威脅變壓器安全運行。
9、經常檢查變壓器的避雷器動作記錄器，并做好動作次數記錄，發現避雷器動作后，應設法停運變壓器并進行檢查。
10、對變壓器本體油樣孔螺栓要重點檢查，防止檢修人員取樣后未緊固造成漏油。
11、變壓器內部故障跳閘后，應盡快切除油泵，停止油泵運行，避免故障中產生游離、金屬微粒等雜質進入變壓器的非故障部分。
12、防止變壓器的線圈溫度過高，絕緣惡化和燒壞。合理控制運行中的頂層油溫溫升。特別是對強迫油循環冷卻的變壓器，當上層油溫溫升上升超過允許值時應迅速控制負荷，油溫溫升保持在規定范圍內，否則變壓器降負荷運行。
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電力變壓器冷卻裝置的一般要求以及冷卻器的作用
二
變壓器冷卻器的作用
當變壓器上層油溫與下部油溫產生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。
變壓器冷卻器的冷卻方式
（1）油浸式自然空氣冷卻方式；
（2）油浸風冷式；
（3）強迫油循環水冷式；
（4）強迫油循環風冷式；
（5）強迫油循環導向冷卻方式。
在500kV變電站中一般大型變壓器采用強迫油循環風冷式，而超大型變壓器采用強迫油循環導向冷卻方式。
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變壓器冷卻器的冷卻方式
（1）油浸式自然空氣冷卻方式；
（2）油浸風冷式；
（3）強迫油循環水冷式；
（4）強迫油循環風冷式；
（5）強迫油循環導向冷卻方式。
在500kV變電站中一般大型變壓器采用強迫油循環風冷式，而超大型變壓器采用強迫油循環導向冷卻方式。
展開 一文詳解電力變壓器冷卻裝置的一般要求以及冷卻器的作用
（1）油浸式自然空氣冷卻方式；
（2）油浸風冷式；
（3）強迫油循環水冷式；
（4）強迫油循環風冷式；
（5）強迫油循環導向冷卻方式。
變壓器該如何養護？遵從什么法則？
變壓器運行時各部分的溫度是不相同的，線圈的溫度最高，其次是鐵芯的 溫度，絕緣油溫度低于線圈和鐵芯的溫度。變壓器的上部油溫高于下部油溫。變壓器運行中的允許溫度按上層油溫來檢查。對于 A 級絕緣的變壓器在正常運 行中，當周圍空氣溫度最高為 400C 時，變壓器繞組的極限工作溫度是 1050C。由于繞組的溫度比油溫度高 100C，為防止油質劣化，規定變壓器上層油溫最高 不超過 950C，而在正常情況下，為防止絕緣油過速氧化，上層油溫不應超過 850C。對于采用強迫油循環水冷卻和風冷的變壓器，上層油溫不宜經常超過 750C。(這種變壓器上層油溫最大允許值為 800C)
二、允許溫升
只監視變壓器運行中的上層油溫，還不能保證變壓器的安全運行，還必須 監視上層油溫與冷卻空氣的溫差—即溫升。變壓器溫度與周圍空氣溫度的差值， 稱為變壓器的溫升。對 A 級絕緣的變壓器，當周圍最高溫度為 400C 時，國家 標準規定繞組的溫升 650C， 上層油溫的允許溫升為550C。只要變壓器溫升不超過規定值， 就能保證變壓器在額定負荷下規定的運行年限內安全運行。
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