分体式油浸自冷变压器散热器布置方法探讨

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价值工程
0引言目前,对我国经济主体进行分析,可以得知随着我国经济实力的不断增强,其工业领域得到了全面发展。工业领域不仅为我国居民提供了额外的工作岗位,同时也拉动了地方的GDP 产值,带动我国国民经济以及我国居民日常生活水准。通过对相关仪器的改良应用,可以提升工作效率,以保障其可以对民生领域做出更大贡献。在后续发展中,随着我国对电力需求量的增加,因此其电力供给出现了一定程度的资源短缺。为了避免此类情况造成的不良影响,必须对其电力系统进行全面改良,以出更合理有效的运行方案。分体式油浸自冷变压器可以按照水平分体式以及垂直分体式进行布置,其布置的方式以及布置距离将影响变压器的散热能力。对其散热器的布置方法而言,必须进行全面优化,以保障最终布置结果可以使分体式油浸自冷变压器有效运转。
1分体式油浸自冷变压器基本概述
分体式油浸自冷变压器内部包含了三相最大额定容量,其额定容量可设置为2500kVA 。因此,分体式油浸自冷变压器可以在户外使用,也可以完成有效的安装。分体式油浸自冷变压器与其他设备相比,其自身拥有极高的使用价值,对周围环境、温度以及湿度等具有明显的应用特性。在分体式油浸自冷变压器分类中,其包含了相数区分、绕组区分、结构分类等。
其中,在相数区分中,其可以分为三线变压器以及单向变压器。在三相电力系统中,三相变压器通常为
常规使用方案。当分体式油浸自冷变压器的整体容量过大,且运输条件受限时,其三相电力系统可以使用三台单向式变压器组成变压器组,以达成有效应用。
而在绕组区分中,其可以分为双绕组变压器以及三绕组变压器。通常整体变压器为双绕组变压器,其内部铁芯包含了两个不同的绕组。其中一个为原绕组,另外一个为
副绕组,两个绕组结合,可以使三相绕组变压器转化为容量较大的变压器,以应对在电压输送中的特殊情况。
在结构分类中,分体式油浸自冷变压器包含了铁芯、绕组、油箱等结构组成。铁芯式电压器最重要的通常是磁路部分,在运行中,其通常会产生一定的损耗以及涡流损耗。因此,为了保证其在运行过程中可有效降低热损耗以及体积容量,其自身的铁芯采用小于0.35mm 。冷轧晶粒取向硅钢片构成。在大容量分体式流进制冷变压器中,即可以使铁芯损耗发生的能热量可以被绝缘的循环进行有效散热。例如,通过绝缘油进行循环,可以达到良好的冷却效果。因此,在铁芯中,其设有专用的冷却油道。
而在绕组中,其绕组以及内部铁芯都是变压器的核心元件,因此对于绕组而言,其自身需要发挥其自有作用[1]。例如,绕组本身设有电阻,在接头处设有接触电阻。在有限制的变压器运行中,其可以由焦耳定律产生相关热量,绕组不能长时间通过较高的额定电流。此外,通过短路电流时,可以将其绕组产生较大的电磁力。当变压器绕组出现相关故障时,其大多数原因由于相关的线路绝缘效率不佳,
出现老化或变压器负荷过重以及穿越性短路等问题,导致变压器的油面下降,使绕组露出油面,形成相关的电容短路,导致绝缘体受到机械损伤。其整个绕组电流在此情况下,为了避免后续出现不可控因素,通常会启用瓦斯保护机制,对外壳短路原因进行分析。在发生穿越短路时,其电流会导致绕组变形,因此也会使外壳出现短路现象。必须设置瓦斯装置保护动作以及接地保护动作[2]。
而在油箱中,油浸式变压器自身包含绕组以及铁芯,其均装在充满变压器油的油箱中。因此,其油箱内包含变压器,在需要时将油箱箱盖打开,吊出器身,便可进行日常维修。
2分体式油浸自冷变压器温度场三维分析方法2.1三维仿真模型建立
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—作者简介:王鑫(1986-),男,河北廊坊人,毕业于防灾科技学院
电气工程自动化专业,研究方向为高压电气工程。
分体式油浸自冷变压器散热器布置方法探讨
Discussion on Arrangement Method of Radiator of Split Oil-immersed Self-cooling Transformer
王鑫WANG Xin
(三河发电有限责任公司,廊坊065201)
(Sanhe Power Generation Co.,Ltd.,Langfang 065201,China )
摘要:分体式油浸自冷变压器是工矿企业以及民用建筑供电系统的重要设备之一,其重要性不言而喻。因此,本文将就分体式油
浸自冷变压器散热器布置方法为例展开讨论,阐述如何对其进行有效的散热布置。建立相关的仿真模型,根据计算结果,可以全面分析出分体式自冷变压器散热水准以及其垂直布置方式。
Abstract:The split oil-immersed self-cooling transformer is one of the important equipment in the power supply system of industrial and mining enterprises and civil buildings,and its importance is self-evident.Therefore,this article will discuss the radiator arrangement method of the split oil-immersed self-cooling transformer as an example,and explain how to effectively dissipate it.A related simulation model is established.According to the calculation results,the heat dissipation level of the split self-cooling transformer and its vertical arrangement can be comprehensively analyzed.
关键词:分体式油浸自冷变压器;散热器;布置方法;研究讨论Key words:split oil-immersed self-cooling transformer ;radiator ;layout method ;research and discussion 中图分类号:TM402文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2021)05-0184-02
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Value Engineering
在三维仿真模型建立中,为了使本文的数据具有明显的可观性。因此,本文将拟定31.5MVA/35kV分离式油浸自冷变压器。在设定中,其散热器由8片分散式散热器构成,每组片式散热器内部涵盖28个小散热片,每个散热片长2500mm宽535mm。在实际应用中,变压器需要符合相关的运输需求。因此,可建立三维仿真模型,通过建模将其绕柱分为内环柱以及外环柱[3]。
2.2原理分析
对其仿真原理进行分析,可以得知其绕组与铁心为基本发热源。在单位体积发热量中,二者均匀分布,在通过其绕组损耗以及空载损耗中,可以按照损耗率设定不同的功率值。同时,附加其相关等级体积计算公式。根据公式分析,可如以下三个公式所示“Q w=P w/V′”、“Q c=P c/V c′”、“Q x= P x/V′”。通过三个公式,可以得知“Q”为绕组生热率,“Q c”则为其铁心生热率,“Q x”则为其绕组附加生热率。在进行散热器布置中,通过三维模拟,可以对变压器进行设置。通过热传导,对热换流等方式完成散热,并设立传导方程式,计算传导热量。例如,“a2T+a2T+a2T+Q=0”、“Q=eaot4”。在计算过程中,需要对其变压器表面完成设定,以保障其外接空气温度恒定。根据空气温度以及变压器等综合特征值,确定关联等式。其关联等式可如以下设定“Pr=C p gu”、“Gr= gBl3(T′s-T a)”、“N u=C(Gr
Pr)n”、“h=rN u=rC(C p gu)(gBl3(T′s-T a)”。通过以下公式,可以分析其传热特殊。例如,“Pr”为普朗特数,而“Gr”则为格拉晓夫数,在进行三维模式设定中,可以根据公式的其他符号,将其设定为空气导热系数。分析特征长度、动力黏度、膨胀系数等,完成计算。
3虚拟仿真计算结果分析
在进行虚拟仿真结果计算分析中,首先设定两大方案,可以保证散热器布置对变压器温度场的整体影响。并根据其不同布置下的水平以及垂直布置,完成设置。通常在地下变压器尺寸以及布置条件选择中,以4m以及7m 为典型布置距离。
李涛漂移其方案一,采用水平布置方式。将分体式油浸自冷变压器箱体与片式散热器箱体均匀布置于同一水平面,其间隔需保持4m左右;
方案二,采用垂直布置方案。可以基于片式散热器的位置,完成垂直布置,以保障其高度分别为4m~7m。
因此,方案一以及方案二在变压器表面温度场以及内部流场结果当中,可以分别得出以下计算结论。其随变压器热源以及变压器垂直落差的整体影响,如垂直落差增加,气流管速度相对应变快;提升力作用加强,油流动速度加快。
贴片变压器
其一,在变压器热源以及散热器垂直落差增加中,自身进出口热量值变化跟随其变热器中心温度具有明显联系。如中心温度提升,变压器油在散热器中停留时间较短,使油流速加快,无法充分利用其散热能力。
其二,将散热器中心温度进行提升提升至4m,可以保证其低压绕组热点温度下降。在一定程度上,使油流速可以有效提升,增加散热效果。散热器中心高度从4m可提升至7m,低压绕组热点温度提高5.08℃。在油流速增加下,可以使其散热器停留时间缩短,降低散热器的使用效率。
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其三,仿真结果表明,其散热器垂直不止于4m,整体
散热效果优于水平布置方式,因此推荐垂直布置方式。
4虚拟实验结论分析
在对分体式油浸自冷变压器虚拟实验结论进行分析
中,通过虚拟数据以及三维模型设定,可以基于其相关算
法建立全新的分体式变压器冷却系统三维仿真模型。并根
据传统热学原理以及其流体力学原理,设置模型参数以及
边界条件,并进行综合对比,以保障其垂直布置方式与变
压器温度场和流场布置方式相同。经过相关研究,得出以
下结论证明。
其一,在散热器中心高度由其水平提升至4m左右
时,其流速将整体增加。具体可增加0.05m/s,且散热器整
体温度取平均值7.1℃。并在低压绕组热点测试中,其温度
有效下降,平均温度下降可达4.22℃。当散热器中心高度
从4m提升至7m左右时,其自身流速将增加0.047ms,其
散热器上下温差可减少2.83℃,低压绕组热点温度上升5.08℃。其二,有相关的数据分析,可以得知随变压器热源以及散热器垂直落差增加中,可以使其热量传递过程加
速。且片式散热器进、出油口温度减少,散热器散热能力显
著降低。因此,就其散热器垂直分布而言,其流速加快,将
有可能会导致散热效果增强,其整体散热效果优于水平布
置方式。其三,在仿真结果测试中,其短路温升温试验结果
完成对比验证,其整体偏差保持在4℃以内。最短值可设定
为0.1℃,可以表明其仿真模型计算完成结论的整体可靠。
5分体式油浸自冷变压器布置要素分析
在布置要素中,需要对其运行中有可能会出现的相关
问题完成有效的预防措施。例如,对渗漏油、变压器受潮等
完成有效设定。
其中,在预防渗漏油中,可以对油浸式变压器油箱进
行有效加密,对其相关的橡胶原件完成密封。如密封不严,
将会导致变压器漏油产生严重的运行问题。因此,在维护
以及保养中,必须特别注意其整体的运行机制。在小螺栓
中,分析其是否通过振动产生松动,如出现松动,必须完成
有效加固。其加固程序有一定流程设置,当橡胶圈出现严
重断裂或变形时,可更换全新橡胶件。
而在预防变压器受潮中,变压器作为高压电设备,必
须完成有效的密封绝缘。而油浸式变压器极容易在工作中
受到潮气影响,因此对其进行受潮预防,可以对变压器完
成有效的养护,以保障变压器可以完成良好的运行措施。
在预防中,可以在引进后,将变压器容量进行设定,以防止
男性功能内裤
内部变压器受到湿气侵害。
玻璃微电极
6结束语
综上所述,在分体式油浸自冷变压器散热器布置方法
中,必须根据现场实际情况进行设定,并完成相关公式的
计算,以保障散热器垂直布置可以实现有效的深度研究。
参考文献:
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快速厌氧胶
[2]罗汉武,来文清,姜国义,等.油浸式变压器热路模型的修正及实验验证[J].高压电器,2019,055(001):220-225. [3]马玉龙,王永庆,朱超,等.大型油浸式变压器内部及热点的数值计算与温度研究[J].工业加热,2020(2).
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本文发布于:2023-06-05 02:30:31,感谢您对本站的认可!

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