干式變壓器冷卻方式

目前干式變壓器的冷卻方式有空氣自冷和強(qiáng)迫風(fēng)冷兩種。強(qiáng)迫風(fēng)冷方式根據(jù)風(fēng)機(jī)安裝的不同形式分為底吹方式、頂抽方式和底吹頂抽方式。

干式變壓器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)，較有效的方式是底吹頂抽方式，即冷空氣在經(jīng)過(guò)繞組表面時(shí)將繞組產(chǎn)生的熱量吸收，吸收了熱量的熱空氣在浮升力及底部風(fēng)機(jī)向上吹力和頂部風(fēng)機(jī)向上抽力的相互作用下向上運(yùn)行，從而帶走繞組產(chǎn)生的熱量。

干式變壓器冷卻結(jié)構(gòu)

根據(jù)對(duì)流散熱理論，當(dāng)繞組表面附近的空氣處于層流狀態(tài)時(shí)，繞組表面局部散熱效率與繞組表面熱邊界層厚度成反比，而熱邊界層的厚度又與流經(jīng)繞組表面空氣的主流流速成反比，所以繞組表面局部散熱效率隨繞組表面的空氣的主流流速的提高而提高。當(dāng)繞組表面的空氣處于湍流狀態(tài)時(shí)，繞組表面局部散熱效率要高于層流狀態(tài)時(shí)繞組表面局部散熱效率，并且基本與流經(jīng)繞組表面的空氣主流流速無(wú)關(guān)。

因此，繞組表面的流速要盡可能的大，繞組盡可能多的表面氣流處于湍流狀態(tài)，這樣繞組的散熱效果最好，變壓器超銘牌運(yùn)行能力最大。而在實(shí)際應(yīng)用中由于變壓器所在的系統(tǒng)要求的超銘牌容量運(yùn)行能力有限，過(guò)高的要求風(fēng)速意義不大，而且風(fēng)機(jī)的噪聲隨風(fēng)速的增大而快速增加，因此不能滿足用戶對(duì)噪聲限定的要求。所以，筆者嘗試采用油浸式變壓器中的方法，在垂直氣道內(nèi)增設(shè)擋板，研究擋板的位置對(duì)溫升的影響。

通過(guò)大量的數(shù)值模擬并根據(jù)變壓器的特殊結(jié)構(gòu)，將擋板的位置總結(jié)為以下幾種冷卻結(jié)構(gòu)：

（1）擋板在繞組的頂端。

（2）擋板在最大水平氣道的，上端。

（3）在低壓繞組外側(cè)同時(shí)加絕緣筒和擋板。

干式電力變壓器冷卻方式

（1）第一種情況，干式變壓器無(wú)保護(hù)外殼。

干式變壓器無(wú)保護(hù)外殼，或者雖然有保護(hù)外殼，但冷卻空氣能通過(guò)外科進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)的干式變壓器。這類變壓器的冷卻方式只用兩個(gè)字表示：第一個(gè)字母表示空氣，用A表示；第二個(gè)字母用N或F表示，N表示自然循環(huán)，F(xiàn)表示強(qiáng)迫循環(huán)。

例如，AN表示一臺(tái)自冷干式變壓器。冷卻空氣能在變壓器外部和內(nèi)部循環(huán)流通。AF則表示風(fēng)冷，干式變壓器的線圈下部設(shè)有風(fēng)道，并用冷卻風(fēng)扇吹風(fēng)，提高散熱效果。

（2）第二種情況，干式變壓器有保護(hù)外殼

干式變壓器有保護(hù)外殼，冷卻空氣不能通過(guò)外殼進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)。對(duì)這種干式變壓器用四個(gè)字母表示冷卻方式。其順序?yàn)椋?/p>

1）第一個(gè)字母表示與線圈相接觸的冷卻介質(zhì)種類，字母用A表示空氣，字母G表示其他冷卻氣體，例如氮?dú)狻?/p>

2）第二個(gè)字母表示與線圈相接觸的冷卻介質(zhì)（氣體）的循環(huán)種類，字母N表示自然循環(huán)，字母F表示強(qiáng)迫循環(huán)（例如風(fēng)扇）

3）第三個(gè)字母表示與外部冷卻系統(tǒng)相接觸的冷卻介質(zhì)種類，字母A表示空氣，字母G表示其他冷卻氣體。

4）第四個(gè)字母表示與外部冷卻系統(tǒng)相接觸的冷卻介質(zhì)的循環(huán)種類，字母N表示自然循環(huán)，字母F表示強(qiáng)迫循環(huán)。

例如一臺(tái)有外殼、內(nèi)部充氮的干式變壓器，如果冷卻方式為GNAN，則殼內(nèi)采用氮?dú)庾匀焕鋮s，殼外為空氣自冷。如果冷卻方式為GNAF，則殼內(nèi)氮?dú)庾岳?，而殼外為風(fēng)冷。