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變壓器線圈導(dǎo)向冷卻的研究
來(lái)源：http://www.tistaertdental.com/ 作者：變壓器廠家 日期：2019/07/21 16:42
隨著變壓器單臺(tái)容量的增加，損耗增大,因此變壓器的發(fā)熱與冷卻就成了比較突出的問(wèn)題。變壓器的總損耗與容量的0.75次方成正比，而變壓器散熱的表面積只與容量的0.5次方成正比。這樣，變壓器發(fā)熱量的增長(zhǎng)要大于散熱表面的增大。因此大容量的巨型變壓器，需要加強(qiáng)對(duì)線圈的冷卻。已用于容量較小的冷卻方法，如油浸自冷、油浸風(fēng)冷和強(qiáng)油風(fēng)冷等均不能滿足要求。因?yàn)?，如采用這些冷卻方法時(shí)，需要用龐大的冷卻系統(tǒng)才能保證線圈的平均溫度和最高溫度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的允許值。這樣做是很不經(jīng)濟(jì)的，也是不允許的。
有各種方法來(lái)提高變壓器線圈散熱能力和降低線圈最熱點(diǎn)溫度，其中一種是直接在線圈內(nèi)部油道中進(jìn)行強(qiáng)迫油循環(huán)的方法。這時(shí)，從冷卻系統(tǒng)來(lái)的油直接流到線圈下部，沿著下部絕緣的油道再流到線圈的垂直油道及水平油道內(nèi)，然后由線圈上部回到冷卻系統(tǒng)中去。
現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手冊(cè)沒(méi)有給出線圈在具有強(qiáng)迫油循環(huán)時(shí)的熱計(jì)算方法。因此，有必要對(duì)具有強(qiáng)迫油循線圈的散熱性能加以研究，并確定變壓器線圈單位熱負(fù)荷、幾何尺寸、油流量，以及油流量對(duì)線圈散熱性能的影響等。
這里做了一個(gè)線圈模型，下面將該模型的試驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。另外，對(duì)實(shí)際產(chǎn)品溫升試驗(yàn)值也進(jìn)行了分析。
模型的結(jié)構(gòu)及試驗(yàn)裝置
模型用匝絕緣厚為1.35毫米的2.63X8.6亳米的扁鋁線繞成。線圈為連續(xù)式、兩根并繞、出頭焊在一起。起頭與末頭均在上端，整個(gè)變壓器線圈做成-一個(gè)無(wú)感線圈。
線圓的輻向尺寸為78毫米，軸向尺寸、即高為966毫米，水平油道寬度和沈變現(xiàn)生產(chǎn)的220千伏結(jié)構(gòu)一樣，即、6、8、6、8、6、8、6、8、8、8、8、8、6、6....6、6、8、8、8、8、8、6、8、6、8、6、8、6。整個(gè)線圈繞在絕緣電木筒上，電木筒的尺寸為φ500/510X1120。線圈內(nèi)徑為φ534,外徑為φ680毫米。線圈與絕緣電木筒之間的垂直油道是用具有一定厚度的絕緣撐條構(gòu)成的，其寬度為12毫米。線圈外徑至圍屏的垂直油道為20毫米寬。
為了測(cè)量沿模型徑向切面和沿模型軸向高度各部分的導(dǎo)線、變壓器絕緣及相應(yīng)油道的溫度。在線圈模型繞制時(shí)放進(jìn)了39組廢銅--紫銅熱電偶，每組可以測(cè)量四個(gè)溫度:導(dǎo)線、絕緣、上油道和下油道溫度。在放置測(cè)量導(dǎo)線溫度的熱電偶時(shí)，將該處導(dǎo)線絕緣剝開(kāi)，把電偶?jí)涸趯?dǎo)線上(應(yīng)該焊在上面)，外用絕緣包上。電偶引線固定在線圈上，并沿著撐條向上引出。
線圈模型在試驗(yàn)前，要進(jìn)行與變壓器線圈一樣的工藝處理。
模型在冷油內(nèi)停放幾天后，用雙臂電橋(QJ28)測(cè)量其冷態(tài)電阻R。線圈的冷態(tài)溫度to是采用兩個(gè)方法測(cè)量的，一是用溫度計(jì)測(cè)量油溫，作為冷態(tài)線圈溫度;一是根據(jù)裝在變壓器線圈模型上和油道中的電偶所測(cè)量的溫度的平均值來(lái)確定。
有各種方法來(lái)提高變壓器線圈散熱能力和降低線圈最熱點(diǎn)溫度，其中一種是直接在線圈內(nèi)部油道中進(jìn)行強(qiáng)迫油循環(huán)的方法。這時(shí)，從冷卻系統(tǒng)來(lái)的油直接流到線圈下部，沿著下部絕緣的油道再流到線圈的垂直油道及水平油道內(nèi)，然后由線圈上部回到冷卻系統(tǒng)中去。
現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手冊(cè)沒(méi)有給出線圈在具有強(qiáng)迫油循環(huán)時(shí)的熱計(jì)算方法。因此，有必要對(duì)具有強(qiáng)迫油循線圈的散熱性能加以研究，并確定變壓器線圈單位熱負(fù)荷、幾何尺寸、油流量，以及油流量對(duì)線圈散熱性能的影響等。
這里做了一個(gè)線圈模型，下面將該模型的試驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。另外，對(duì)實(shí)際產(chǎn)品溫升試驗(yàn)值也進(jìn)行了分析。
模型的結(jié)構(gòu)及試驗(yàn)裝置
模型用匝絕緣厚為1.35毫米的2.63X8.6亳米的扁鋁線繞成。線圈為連續(xù)式、兩根并繞、出頭焊在一起。起頭與末頭均在上端，整個(gè)變壓器線圈做成-一個(gè)無(wú)感線圈。
線圓的輻向尺寸為78毫米，軸向尺寸、即高為966毫米，水平油道寬度和沈變現(xiàn)生產(chǎn)的220千伏結(jié)構(gòu)一樣，即、6、8、6、8、6、8、6、8、8、8、8、8、6、6....6、6、8、8、8、8、8、6、8、6、8、6、8、6。整個(gè)線圈繞在絕緣電木筒上，電木筒的尺寸為φ500/510X1120。線圈內(nèi)徑為φ534,外徑為φ680毫米。線圈與絕緣電木筒之間的垂直油道是用具有一定厚度的絕緣撐條構(gòu)成的，其寬度為12毫米。線圈外徑至圍屏的垂直油道為20毫米寬。
為了測(cè)量沿模型徑向切面和沿模型軸向高度各部分的導(dǎo)線、變壓器絕緣及相應(yīng)油道的溫度。在線圈模型繞制時(shí)放進(jìn)了39組廢銅--紫銅熱電偶，每組可以測(cè)量四個(gè)溫度:導(dǎo)線、絕緣、上油道和下油道溫度。在放置測(cè)量導(dǎo)線溫度的熱電偶時(shí)，將該處導(dǎo)線絕緣剝開(kāi)，把電偶?jí)涸趯?dǎo)線上(應(yīng)該焊在上面)，外用絕緣包上。電偶引線固定在線圈上，并沿著撐條向上引出。
線圈模型在試驗(yàn)前，要進(jìn)行與變壓器線圈一樣的工藝處理。
模型在冷油內(nèi)停放幾天后，用雙臂電橋(QJ28)測(cè)量其冷態(tài)電阻R。線圈的冷態(tài)溫度to是采用兩個(gè)方法測(cè)量的，一是用溫度計(jì)測(cè)量油溫，作為冷態(tài)線圈溫度;一是根據(jù)裝在變壓器線圈模型上和油道中的電偶所測(cè)量的溫度的平均值來(lái)確定。
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