[实用新型]具备多种冷却方式的大型油浸式电力变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器领域，具体地说是一种具备多种冷却方式的大型油浸式电力变压器。

背景技术

对于额定电压为22万伏及以上、额定容量为120-300MVA的油浸式电力变压器，在2008年以前的国家标准和传统的结构设计中，常规的冷却方式为强迫油循环导向冷却，即国标所定义的ODAF(或ODWF)方式；这种方式的冷却系统由强油风冷却器或强油水冷却器组成，可根据温度或负荷逐台投切；由于器身采用强迫油循环冷却，故冷却效果较好，油面温升及线圈温升较低，且具备较强的过负荷能力；其主要缺点是，噪音比较大，空载状况下也必须启动冷却器才能运行，即不具备自冷运行能力。冷却器易发生故障，冷却系统的维护工作量较大。

在上世纪末及本世纪初，随着环境保护对噪声的要求越来越高，特别是在夜间(此时变压器负荷较小)迫切需要降低居住环境周围的噪声，处于城镇中的变压器必须满足环保的要求，为此供电部门对变压器制造厂提出了降噪的要求。于是，上述规格的油浸式电力变压器渐渐被要求做成自然油循环风冷/自冷(即ONAF/ONAN)的型式，其冷却系统由片式散热器和冷却风扇组成。在负荷较低时(一般小于额定容量的67％)，不启动冷却风扇，完全依靠片式散热器实现自然油循环自冷(ONAN)；当负荷超过自冷容量时，即按照负荷或温度逐台投入冷却风扇，实现自然油循环风冷(ONAF)；这种冷却方式的优点是具备相当的自冷运行能力，在自冷容量以下运行时不消耗冷却功耗；噪音明显低于强迫油循环导向冷却方式；冷却系统的维护工作量较小。其主要缺点是，过负荷能力较弱；且由于完全依赖于自然油循环，当容量大时，线圈的冷却效果较差。

在最近几年中，随着变压器用户对变压器免维护和噪音的要求愈发提高，有相当一部分上述规格的油浸式电力变压器被要求做成单一的自然油循环自冷(即ONAN)的型式，其冷却系统单纯由片式散热器组成，目前这种趋势有愈演愈烈之势。片式散热器的用量按照最大负荷时满足温升要求来配置。这种当前最主流的冷却方式的优点如下：

(a)在满负荷容量运行时也不消耗任何冷却功耗，十年变电成本最低；

(b)因为没有了冷却风扇的噪音，故整体噪音亦是最低；

(c)冷却系统维护工作量几乎不存在。

但自然油循环自冷方式应用于大型变压器时，同样存在如下明显的缺点：

(a)占地面积相当大，浪费了相当大的不可再生的土地资源；据统计，采用单一自然油循环自冷方式的大型变压器，其占地面积相比于自然油循环风冷的同规格变压器要增加15％左右，比强油冷却方式要增加30％以上；这种土地资源的浪费是不能简单地用减少了维护工作量来弥补的。

(b)变压器耗材量最大，造价最高；其冷却系统所用片式散热器重量及片式散热器中的油量与风冷时相比要增加约1倍；以一台22万伏自耦有载“10”型变压器来说，当采取自然油循环风冷时，所用片式散热器重量在8.2吨左右，片式散热器中的油重量约为4吨；而采用单一自然油循环自冷方式时，所用片式散热器重量在16吨以上，其中油重约8.5吨；仅此两项已使该规格变压器总重量增加12吨以上，由此对比可见其显著增加成本。由于其在制造过程中消耗了太多的材料，因此其变电成本方面的节能效果大打折扣。

(c)冷却效果差，一方面变压器的上下部油温相差可达20度以上，而在强迫油循环冷却方式下，此温差仅在5度左右；另一方面，因为完全依赖于温差导致的对流，线圈内的油流速度很小，线圈对油的温升较高，线圈的热量不能及时地散发出来；

(d)变压器的过负荷能力最差，几乎不具备超过急救过负荷标准的过负荷运行能力；

(e)变压器的外形尺寸相当大，这对于许多改建或扩建的变电站而言，由于原来的变压器通常并非采用单一自然油循环自冷方式且容量稍小，出于空间的限制，无法使用单一自然油循环自冷方式。

因此，综合考虑以上因素，有必要研究一种具备多种冷却方式的大型油浸式电力变压器，尽量兼容以上各种冷却方式的优点，以较低成本实现节约能源、节省土地资源的目的。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种具备多种冷却方式且能以较低成本实现节约能源、节省土地资源的目的的大型油浸式电力变压器。