全密封干式变压器冷却方式选择
摘要:分析全密封干式变压器的各种冷却方式,并对其中比较经济的方式进
行选型计算。
关键词:全密封干式变压器,冷却方式选择
全密封干式变压器即为了达到高防护等级(一般IP66以上)而将干式变压
器置于一个全封闭的壳体内的变压器设备。该变压器主要用于一些特殊的场合,
如近海地区,远洋邮轮,集装箱船,挖泥船、海上钻井平台等领域。
干式变压器在运行时,铁芯中的空载损耗和绕组中的负载损耗都转换成热量
而使铁芯和绕组的温度升高。为了把铁芯和绕组的温度限制在标准规定的允许值
以内,就必须持续不断的把变压器发出的热量及时地散发掉。由于全密封干式变
压器与外界环境是隔绝的,所以传统的自热冷却和风机冷却时无法满足其散热要
求的。
目前冷却全密封干式变压器的方式主要有以下四种:
一、 空气冷却器冷却方式
空气冷器是由翅片管束、风机和构架组成(见图1)。冷却介质为空气,冷
媒为各种流体(一般用水)。全密封干式变压器采用空气冷却器的工作原理是,
变压器工作时由风机将变压器上部的热空气送入空气冷却器内,空气中的热量由
翅片管束传递给管束内流动的液体,从而达到冷却空气的效果。这种冷却方式的
优点是成本低,结构简单。缺点是热传递效率不高,因为空气的热传导系数为
0.0256W/m·K,而铜是401W/m·K,铁是80 W/m·K。因此要提高空气的热
传导能力得从两方面入手,一是提高空气的对流流速,二是降低空气的温度,加
大空气与热源的温差。
图1 空气冷却器
二、工业空调冷却方式
采用工业空调的工作原理与家用空调一样,通过压缩机、冷凝器、节流装置
和蒸发器等冷却空气。这种冷却方式的优点是冷却效果好,缺点是价格高,但主
要是能耗较高造成使用和维护成本高。所以只是用于一些小容量变压器的散热。
三、热管冷却方式
热管是由管壳、吸液芯和端盖组成(见图2),将管内抽成1.3×(10-1~10-4)
Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满