一種變壓器管式冷卻系統(tǒng)的片式改造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器管式冷卻系統(tǒng)的片式改造方法，通過(guò)對(duì)變壓器出油口重新開孔，抬高變壓器出油口100mm，選用中心距1600mm的片式散熱器，這樣抬高了變壓器散熱中心的高度，使變壓器發(fā)熱中心和散熱中心位置比例達(dá)到合理的0.6～0.7之間，如附圖2所示，實(shí)現(xiàn)了減少了電能損耗，降低了運(yùn)行噪音，在主變同等負(fù)荷下主變溫度較過(guò)去降低5℃～8℃，沒(méi)有發(fā)生任何缺陷，大大降低了變壓器的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種變壓器管式冷卻系統(tǒng)的片式改造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域，尤其是變壓器管式冷卻系統(tǒng)的片式改造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冷卻系統(tǒng)對(duì)于電力變壓器的運(yùn)行安全、維護(hù)費(fèi)用和有效運(yùn)行壽命至關(guān)重要。影響冷卻系統(tǒng)的因素主要有散熱面積、變壓器油循環(huán)效率以及散熱器和變壓器發(fā)熱部位相對(duì)位置，也就是發(fā)熱中心和散熱中心的匹配。
[0003]冷卻系統(tǒng)的作用是將發(fā)熱變壓器的熱量擴(kuò)散到周圍環(huán)境中去，為了提高熱量擴(kuò)散效率，電力變壓器的傳統(tǒng)散熱器一般通過(guò)風(fēng)冷的方式來(lái)增強(qiáng)散熱。這種方式需要多個(gè)高速風(fēng)扇對(duì)變壓器進(jìn)行通風(fēng)，以提高散熱能力。通常高速風(fēng)扇長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后功耗大，噪聲大，并產(chǎn)生振動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了降低變壓器自身?yè)p耗，降低噪聲，本發(fā)明提出了一種變壓器管式冷卻系統(tǒng)的片式改造方法，對(duì)風(fēng)冷式散熱器進(jìn)行改造。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是對(duì)變壓器出油口重新開孔，抬高變壓器出油口 100_，選用中心距1600_的片式散熱器，這樣抬高了變壓器散熱中心的高度，使變壓器發(fā)熱中心和散熱中心位置比例達(dá)到合理的0.6?0.7之間，如附圖2所示。
[0006]采用的片式散熱器的技術(shù)參數(shù)如下:安裝中心距為:1 600 mm，片寬535 mm，組數(shù):16組。
[0007]本發(fā)明的有益效果是大幅度減少了電能損耗，降低了運(yùn)行噪音，在主變同等負(fù)荷下主變溫度較過(guò)去降低5°C?8°C，沒(méi)有發(fā)生任何缺陷，大大降低了變壓器的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1原散熱情況；
圖2改進(jìn)后散熱情況。
【具體實(shí)施方式】
[0009]改造前原變壓器，采用的冷卻方式為散熱器加風(fēng)冷的方式，現(xiàn)有16臺(tái)轉(zhuǎn)速高、噪音大的風(fēng)機(jī)。該變壓器空載損耗:43.0OkW，負(fù)載損耗:154.09kW。該變壓器采用管式散熱器，風(fēng)冷。管式散熱器有關(guān)數(shù)據(jù)如下:管式散熱器安裝中心距I 880 mm;每組散熱管數(shù)量:120根；管式散熱器組數(shù):8組。風(fēng)扇16臺(tái)，型號(hào)BF-4Q4、250W、1 450r/min。經(jīng)計(jì)算單組管式散熱器風(fēng)冷有效散熱面積為31.00 m2，總的有效風(fēng)冷散熱面積為:31.00X8=248.0m2。風(fēng)扇電機(jī)共16臺(tái)，額定功率為0.25kW。改造目的是將管式風(fēng)冷改為片式自冷。
[0010]變壓器散熱不理想的原因分析 變壓器自冷效果是否理想，源于變壓器絕緣油的循環(huán)，而變壓器絕緣油的循環(huán)是由變壓器的散熱中心和變壓器的發(fā)熱中心的相對(duì)位置決定的。根據(jù)理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)變壓器運(yùn)行實(shí)際情況進(jìn)行比對(duì)，變壓器的散熱中心高度和發(fā)熱中心高度之比一般在0.6?0.7之間比較合理。這樣變壓器的發(fā)熱中心和散熱中心有一定高度差，熱油上行，有利于散熱。原散熱情況見圖1。管散的出油口離本體油頂面有210_的距離，容易形成死油區(qū)，從而會(huì)造成油面局部過(guò)熱。
[0011]發(fā)熱中心高度/散熱中心高度=變壓器油箱底平面到發(fā)熱中心的高度/變壓器油箱底平面到散熱器中心的高度=(2 690/2-100)+(1 880/2+600)= I 245 + 1 540 =0.808> (0.6 ?0.7)。
[0012]為滿足冷卻需求所采取的措施
為滿足變壓器自冷的要求和消除變壓器本體死油區(qū)，在保證變壓器各帶電體絕緣距離的情況下，需對(duì)變壓器出油口重新開孔，根據(jù)實(shí)際情況抬高變壓器出油口 100_，同時(shí)保證片式散熱器與帶電體間的距離。選用中心距I 600mm的片式散熱器，這樣抬高了變壓器散熱中心的高度，使變壓器發(fā)熱中心和散熱中心位置比例合理，促進(jìn)變壓器油的循環(huán)，達(dá)到在拆除風(fēng)扇電機(jī)的情況下，滿足變壓器安全運(yùn)行要求。改進(jìn)后情況見圖2。
[0013]發(fā)熱中心高度/散熱中心高度=變壓器油箱底平面到發(fā)熱中心的高度/變壓器油箱底平面到散熱器中心的高度=(2 690/2-100)+ (I 600/2+380+600)= I 245 + 1780=0.699 (在 0.6 ?0.7 之間)。
[0014]采用的片式散熱器的技術(shù)參數(shù)如下:安裝中心距為:1 600 mm,片寬535 mm，組數(shù):16組。
[0015]經(jīng)計(jì)算片式散熱器單組自冷有效散熱面積為:22.77 m2?？偟淖岳溆行崦娣e為:22.77X 16 = 364.32 m2。
[0016]改造可行性分析
散熱面積的對(duì)比:管式散熱器單組有效風(fēng)冷散熱面積為31.00 Hf，管式散熱器組總的有效風(fēng)冷散熱面積為248.00 m2 ;改造后16組片式散熱器總的有效自冷散熱面積為364.32m2，比改造前提高了 46.9%，變壓器的冷卻效果能夠得到保證。改造后:發(fā)熱中心高度/散熱中心高度=0.699。這個(gè)數(shù)據(jù)比較合理，較之改造前絕緣油循環(huán)得到較大的改善。
[0017]改造效果
耗電量計(jì)算如下:
改造前，風(fēng)扇電機(jī)共16臺(tái)，額定功率為0.25kW，每天24h都在運(yùn)行，改裝后取消了風(fēng)扇。因此，改造前后每年吹風(fēng)裝置運(yùn)行消耗電量節(jié)約(0.25X 16X24) X365=35040kff.h，以0.5元/kW.h計(jì)算，大約節(jié)約1.75萬(wàn)元；
改造前后，每年節(jié)約電量費(fèi)用約1.75萬(wàn)元。按照主變還可以運(yùn)行15年計(jì)算，節(jié)約運(yùn)行消耗費(fèi)用26.25萬(wàn)元。可見，僅從節(jié)約電量消耗來(lái)看，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
[0018]檢修維護(hù)對(duì)比如下:
改造前，經(jīng)常需要檢修數(shù)量繁多的電機(jī)和風(fēng)控回路；
改造后，片式散熱器基本沒(méi)有維護(hù)檢修工作。
[0019]噪聲對(duì)比如下:改造前< 67dB，改造后<55dB。
[0020]該變壓器改造后運(yùn)行已近一年，通過(guò)對(duì)比同期的變電站站用電量，基本上同改造前計(jì)算的結(jié)果相吻合，大幅度減少了電能損耗；在主變同等負(fù)荷下主變溫度較過(guò)去降低5°C?8°C，沒(méi)有發(fā)生任何缺陷，大大降低了變壓器的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器管式冷卻系統(tǒng)的片式改造方法，其特征是對(duì)變壓器出油口重新開孔，抬高變壓器出油口 100_，選用中心距1600_的片式散熱器，這樣抬高了變壓器散熱中心的高度，使變壓器發(fā)熱中心和散熱中心位置比例達(dá)到合理的0.6?0.7之間，如附圖2所示。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的片式散熱器，其特征是技術(shù)參數(shù)為安裝中心距為:1600 mm,片寬535 mm，組數(shù):16組。
【文檔編號(hào)】H01F27/14GK103531329SQ201210421472
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】郭克磊, 范新躍 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)華明變壓器有限公司