干式变压器的温升和冷却方式

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1、干式变压器的温升和冷却方式干式变压器的温升和冷却方式2011-01-1411：44a、温升运行中，干式变压器和油浸式变压器一样，铁心由于磁滞损耗、涡流损耗，绕组由于电阻损耗、杂散损耗及引线损耗等而产生热量。其中一部分热量储存于变压器的发热体中，使发热体本身温度升高，另一部分热量则周围的介质中。干式变压器所有的电磁载体，如铁心、绕组、引线以及漏磁场所能交链的结构件等，均为发热体，其中铁心和绕组则为主要的发热体。发热体产生的热量，除使自身的温度升高外，也使周围介质温度升高，特别是局部温升过高可能造成绝缘过早损坏，或由于绝缘介质长期受高温作用而发生绝缘

2、老化，也会逐渐丧失绝缘性能。众所周知，变压器的寿命就是绝缘寿命，当要求变压器具有一定的寿命(20-30年)，则其绝缘材料就应保证在一定温度下具有相应的寿命。由于应用场合对于干变的要求较严格，因此，干变常用的耐热等级为B、F、H绝缘材料。提高绝缘材料的耐热等级，采用H级绝缘材料是干式变压器当前的发展方向。干式变压器各部位的温度是不同的。在额定运行条件下，并保证绝缘具有正常寿命时，各部位的温度不应超过相应的绝缘材料的允许最高工作温度。干式电力变压器各部位的温升是指发热体对周围空气的温升，但周围空气温度在一年四季是变化的，负载也是随时间而变化的，因而变

3、压器各部位的温度也是随时间而变化的。变压器绝缘寿命取决于变压器整个绝缘系统的最热点温度，干式变压器在额定负载下，最热点温度不超过绝缘允许的最高工作温度，在此温度下干式电力变压器可连续运行20-25年。对于不同耐热等级的干式电力变压器，绕组最热点与平均温度之差是不同的。对于H级绝缘而言，由于绝缘的耐热等级提高，变压器体积的相对减少，散热条件变差，从而使温度增大。在干式电力变压器中，虽然在一定的时间允许绕组最热点温度达到各耐热等级绝缘材料允许的最高温度，但是不能长时间维持此温度，否则也会影响绝缘的寿命。为提高干式变压器的负载能力，对于容量较大的采用强

4、迫风冷，以提高干变的散热效果。干式变压器的铁心和绕组中产生的热量靠热传导、对流和辐射形式直接散于周围的冷却介质(空气)中去。它的主要散热方式为对流散热。对流分为自然对流和强迫对流两种。(1)、自然对流对流散热是使气体(空气)流过固体(发热体)表面，在发热体与空气之间发生热交换过程，参加自然对流过程的冷却介质层的厚度不大，空气的对流层一般为12-15mm。为了提高绕组的冷却效果，在绕组内部设置了冷却气道，以增加散热面积，气道由于位于绕组内部，所以只有对流散热作用，而无辐射散热作用。同时由于气道壁与空气的摩擦而产生气阻，对对流有一定的影响，故气道不是

5、完全有效散热面。(2)、强迫对流在对流散热情况下，最大温差出现在紧贴于发热体表面的介质不动层中。在自然对流时，空气流动速度约为每秒几十厘米。当采用轴流风机或其它冷却系统来加速空气流动时，即可减少发热体表面空气不动层厚度，从而减少温差。此时空气的流速将明显影响换热的效果。b、冷却方式变压器的冷却方式由冷却介质种类及其循环种类来标志。冷却介质种类和循环种类的字母代号如下表冷却方式由二个或四个字母代号表示，依次为线圈冷却介质及其循环种类；外部冷却介质及其循环种类。一般用于小容量干式变压器。由于空气比油的冷却作用差，因此容量偏小，电流密度应偏低时。干式风

6、冷线圈下部设有风道并用冷却风扇吹风，提高散热效果，用于500kVA以上变压器时是经济的。油浸自冷油浸式变压器容量在≦6300kVA时采用。线圈和铁心中热油上升，油箱壁上或散热器中冷油下降而形成循环冷却。散热能力为500W/m2左右，但维护简单。油浸风冷油浸式变压器容量在8000~31500kVA时采用。以吹风加强散热器的散热能力。空气流速为1~1.25m/s时可散热800W/m2左右，但风扇功率约占变压器总损耗的2%。强油风冷式220kV及以上的油浸式变压器采用。以强油风冷却器的油泵使冷油由下进入线圈间，热油由上进入冷却器吹风冷却。当空气流速为6

7、m/s时，油流量为25~40m3/h时可散热1000W/m2左右，但风扇和油泵的辅机损耗占总损耗的5%。强油水冷式与上一种冷却方式相比，只是冷却介质为水，但强油水冷却器常另外放置。当水流量为12~25m3/h，油流量为25~40m3/h时可散热10000W/m2左右。强油导向风，冷和水冷式，ODAF和ODWF与OFAF和OFWF方式不同之处在于是把冷油直接导向线圈的线段内，线圈的热量可很快带走，使线圈最热点温度下降，提高线圈的温升限值(5K)，但变压器绝缘结构复杂。本文由中诺电气编辑。更多三相变压器、隔离变压器请浏览中诺电气网站www.zndq.

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