變壓器冷卻系統最全講解

    電力變壓器的冷卻系統包括兩部分：內部冷卻系統，它保證繞組、鐵芯的熱量散入到周圍的介質中；外部冷卻系統，保證介質中的熱散到變壓器外。根據變壓器容量的大小，介質和循環種類的不同，變壓器采用不同的冷卻方式：

                                             一、冷卻方式的表示

                 表1  冷卻種類的表示

變壓器的冷卻方式一般采用四個代號組合來表示，按照從左到右分別表示如下：

例如：ONAN表示油浸自冷式，即內部油自然循環，外部空氣自然循環

                                                      二、變壓器的冷卻方式

 油浸式電力變壓器的冷卻方式，按其容量的大小，冷卻系統可分為：油浸自冷式、油浸風冷式、強迫油循環風冷式、強迫油循環水冷式等幾種。

1、油浸自冷式

油浸自冷式冷卻系統沒有特殊的冷卻設備，油在變壓器內自然循環，鐵芯和繞組所發出的熱量依靠油的對流作用傳至油箱壁或散熱器。按變壓器容量的大小，又可分為三種不同的結構：

1.1、平滑式箱壁。容量很小的變壓器采用這種結構，箱殼是用鋼板焊接而成，箱壁是完全平滑的；

1.2、散熱筋式箱壁。在平滑箱壁上焊接一些散熱筋，擴大了與空氣接觸的面積，適合于容量稍大的變壓器；

1.3、散熱管或散熱器式冷卻。容量更大些的變壓器，為了增大油箱的冷卻表面，則在油箱外加裝若干散熱器，散熱器就是具有上、下聯箱的一組散熱管，散熱器通過法蘭與油箱連接，是可拆部件。

圖1所示為帶有散熱管的油浸自冷式變壓器的油流路徑。變壓器運行時，油箱內的油因鐵芯和繞組發熱而受熱，熱油會上升至油箱頂部，然后從散熱管的上端入口進入散熱管內，散熱管的外表面與外界冷空氣相接觸，使油得到冷卻。冷油在散熱管內下降，由管的下端再流入變壓器油箱下部，自動進行油流循環，使變壓器鐵芯和繞組得到有效冷卻。

油浸自冷式冷卻系統結構簡單、可靠性高，廣泛用于容量10，000kVA以下的變壓器。

2、油浸風冷式

油浸風冷式冷卻系統，也稱油自然循環、強制風冷式冷卻系統。它是在變壓器油箱的各個散熱器旁安裝一個至幾個風扇，把空氣的自然對流作用改變為強制對流作用，以增強散熱器的散熱能力。它與自冷式系統相比，冷卻效果可提高150％～200％，相當于變壓器輸出能力提高20％～40％。

當負載較小時，可停止風扇而使變壓器以自冷方式運行，當負載超過某一規定值，例如70％額定負載時，可使風扇自動投入運行。這種冷卻方式廣泛應用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。

                                                          三、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。

                                                        四、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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