[发明专利]一种变压器管式冷却系统的片式改造方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域，尤其是变压器管式冷却系统的片式改造方法。

背景技术

冷却系统对于电力变压器的运行安全、维护费用和有效运行寿命至关重要。影响冷却系统的因素主要有散热面积、变压器油循环效率以及散热器和变压器发热部位相对位置， 也就是发热中心和散热中心的匹配。

冷却系统的作用是将发热变压器的热量扩散到周围环境中去，为了提高热量扩散效率，电力变压器的传统散热器一般通过风冷的方式来增强散热。这种方式需要多个高速风扇对变压器进行通风，以提高散热能力。通常高速风扇长时间运行后功耗大，噪声大，并产生振动。

发明内容

为了降低变压器自身损耗，降低噪声，本发明提出了一种变压器管式冷却系统的片式改造方法，对风冷式散热器进行改造。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是对变压器出油口重新开孔，抬高变压器出油口100mm，选用中心距1600mm 的片式散热器，这样抬高了变压器散热中心的高度，使变压器发热中心和散热中心位置比例达到合理的0.6～0.7 之间，如附图2所示。

采用的片式散热器的技术参数如下：安装中心距为：1 600㎜，片宽535㎜，组数：16组。

本发明的有益效果是大幅度减少了电能损耗，降低了运行噪音，在主变同等负荷下主变温度较过去降低5℃～8℃，没有发生任何缺陷，大大降低了变压器的运行维护费用， 延长了变压器的使用寿命。

附图说明

图1 原散热情况；

图2 改进后散热情况。

具体实施方式

改造前原变压器， 采用的冷却方式为散热器加风冷的方式， 现有16 台转速高、噪音大的风机。该变压器空载损耗：43.00kW，负载损耗：154.09kW。该变压器采用管式散热器，风冷。管式散热器有关数据如下：管式散热器安装中心距1 880㎜；每组散热管数量：120 根；管式散热器组数：8 组。风扇16 台，型号BF-4Q4、250W、1 450r/min。经计算单组管式散热器风冷有效散热面积为31.00 ㎡ ， 总的有效风冷散热面积为：31.00×8=248.0㎡。风扇电机共16 台，额定功率为0.25kW。改造目的是将管式风冷改为片式自冷。

变压器散热不理想的原因分析

变压器自冷效果是否理想， 源于变压器绝缘油的循环，而变压器绝缘油的循环是由变压器的散热中心和变压器的发热中心的相对位置决定的。根据理论计算和现场变压器运行实际情况进行比对，变压器的散热中心高度和发热中心高度之比一般在0.6～0.7 之间比较合理。这样变压器的发热中心和散热中心有一定高度差，热油上行，有利于散热。原散热情况见图1。管散的出油口离本体油顶面有210mm 的距离，容易形成死油区，从而会造成油面局部过热。

发热中心高度/散热中心高度= 变压器油箱底平面到发热中心的高度/变压器油箱底平面到散热器中心的高度=（2 690/2-100）÷（1 880/2+600）= 1 245÷1 540 =0.808＞(0.6～0.7)。

为满足冷却需求所采取的措施

为满足变压器自冷的要求和消除变压器本体死油区，在保证变压器各带电体绝缘距离的情况下，需对变压器出油口重新开孔， 根据实际情况抬高变压器出油口100mm，同时保证片式散热器与带电体间的距离。选用中心距1 600mm 的片式散热器，这样抬高了变压器散热中心的高度， 使变压器发热中心和散热中心位置比例合理，促进变压器油的循环，达到在拆除风扇电机的情况下， 满足变压器安全运行要求。改进后情况见图2。

发热中心高度/散热中心高度= 变压器油箱底平面到发热中心的高度/变压器油箱底平面到散热器中心的高度= （2 690/2-100）÷（1 600/2+380+600）= 1 245÷1 780=0.699(在0.6～0.7 之间)。

采用的片式散热器的技术参数如下：安装中心距为：1 600㎜， 片宽535㎜， 组数：16组。

经计算片式散热器单组自冷有效散热面积为：22.77 m²。总的自冷有效散热面积为：22.77×16＝364.32㎡。

改造可行性分析