利用水冷式设备降低变压器室温度的一种方法

1、利用水冷式设备降低变压器室温度的一种方法 摘要： 温度偏高对变压器危害较大，会造成变压器容量自然降低，使用寿命缩短，影响设备安全和供电保障。有的单位采用在变压器室安装空调进行降温的措施，但运行成本高，不利于节能环保。笔者在长期的工作实践中，根据南京信息工程大学配电房的实际情况，针对变压器室温度控制问题，设计制作了一套水冷式设备进行降温，造价低、效果好，达到了环境降温和保证设备正常运转的目的。 abstract： the higher temperature is harmful for the transformer. it will decrease the natural transfor

2、mer capacity， shorten the service life and affect the equipment security and the power supply security. some units install the air condition to reduce the temperature of the transformer room. but the running cost is high， and it is not conducive to energy conservation and environmental protection. a

3、ccording to the distribution of the actual situation of the switch board room in nanjing university of information science & technology， aimed at the temperature control problems of the transformer room， the author designs a set of water-cooled equipment by the long-term work practice to reduce the

4、temperature. the cost is low and effect is good， so， it can achieve the purpose of environment cooling and ensure normal operation. 关键词： 干式变压器；温度控制；冷却方式；水冷式设备 key words： dry-type transformer；temperature control；cooling method；water-cooled equipment 中图分类号：tm401 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2016）04-0091-02

5、1 问题的提出 南京信息工程大学使用的scf2z9-8000kva/35kv淮阴干式变压器，它要求环境温度不高于40 ，应安装在场地清洁、通风条件良好和具有合适大气条件的户内场所。如果变压器安装在地下室，一般要求变压器每1 kw的损耗应有4 m3/min的空气通风，即变压器需要依靠空气对流进行冷却。然而，南京信息工程大学配电房建在半地下室，空间受到限制，仅有一台轴流风机通风，且需要人工打开风机；自2007年建立35 kv高压双供电配电房以来，就存在干式变压器温度高及变压器室温度高的现象。由于配电房的室内温度过高，造成变压器温度控制仪多次损坏，轴流风机也有损坏，监控信号不准，甚至有时负荷达到变压

6、器的饱和点，温度超过设置，导致跳闸，造成大面积停电，严重影响学校正常的教学科研工作。 根据以往的工作经验，笔者认为过去使用的油浸式变压器1温度不是很高。由于油浸式变压器大都位于室外，如果温度突然升高，也多是受环境或故障等因素影响所致。随着城市发展，油浸式变压器逐步淘汰，干式变压器、箱式变压器开始启用，但是大部分配电房安排在地下室或半地下室，通风条件不好，容易造成变压器升温快、温度高，特别是在炎热的夏季，这种现象尤为明显。如果变压器长期温度过高，甚至超过它的允许值，则变压器的绝缘体容易损坏。绝缘体因长期受热而老化，温度越高，老化越快。当绝缘体老化到一定程度时，变压器的绝缘不达标，变压器在运行时产

7、生绝缘体击穿而造成故障，缩短了变压器的使用寿命，维修费用就会过高。笔者观察发现，干式变压器的负荷达到满负荷的60%时，其温度就会上升到7080 ，干式变压器内部的三台轴流风机就会打开，但是降温速度仍然很慢，如果温度继续上升就会造成保护跳闸。 众所周知，温度偏高对变压器危害较大，会造成变压器容量自然降低，使用寿命缩短，只有严格按照变压器的工作原理和使用条件正确运行，才能不降低变压器的负荷容量，提高变压器的使用寿命2-6。为了解决变压器室温度过高的问题，笔者对其他单位进行走访，发现他们的配电房也在地下室和半地室，对变压器室温的处理方法基本上是利用空调制冷解决室温过高的问题。这样室温是解决了，但是运

8、行费用增加，不利于环保，达不到节能减排的效果。笔者曾做过十多年的电气维修工，通过分析认为可以对配电房进行改造，并利用水冷式设备来降低变压器室的温度。 2 处理办法 南京信息工程大学配电房温度过高的主要原因是环境温度较高、变压器室内空间太小、通风散热条件不足（仅有一台轴流分机，且需要手动控制）。为此，笔者提出了配电房的改造办法： 保留原有轴流风机。原先墙上的轴流风机的出风流量能满足设计要求，达到上排热空气的目的，保留原有轴流风机可以节约资金。 安装一套水冷式控制装置。制作一套水冷蒸发器，并利用自来水管道的水循环制冷，以降低变压器室的温度。 利用温控器自动设置温度。制作控制箱，用温度仪表控制环境温

9、度，自动设置循环控制，达到降温的目的。 3 建立水冷式降温控制装置 南京信息工程大学配电房只有一面朝外，并处于半地下位置，导致变压器室的空气对流不好，因此强制空气对流有利于变压器正常工作。 3.1 原理 图1给出了变压器室的空气对流示意图。通过供水管中自来水不断从蒸发器流过的循环过程，用轴流风机强风吹入室内，这样冷风不断从较低位置送进变压器室，并通过通风管进入变压器底部，热空气向上流动，由墙上的轴流风机抽到室外。这种上排下抽的设置可以达到室内降温的目的，保证变压器温度随着变压器室温度下降而下降，满足变压器的工作要求，延迟变压器的老化，延长部分电气辅件的使用寿命。 3.2 制作冷却系统 制作一台

10、水冷蒸发器。 制作1m1m的不绣钢板正方形框架，采用20根0.95m的蒸发管制作双排管蒸发器，用不绣钢管制作外绕蒸发片，用风吹蒸发器中较低温度的水，制造比环境温度低的冷气，达到降温目的。 制作一面百页窗。 制作一面1.2m1.2m的百页窗，且加装不锈钢网，以防止小动物进入配电房。为了防止绣坏，百页窗采用用铝板和不锈钢材料。百叶窗的作用是防止突发漏水进入变压器室，造成变压器出现故障。因为蒸发器使用时间过长后可能会出现漏洞，而干式变压器则不能遇水。 制作全自动湿度、温度控制箱。 制作1套全自动控制柜需要的材料有：电控柜1台，温度湿度仪表2只，pt100传感器2只，以及空气断路器、中间继电器、交流接

11、触器、热继电保护器等电气辅件若干。 室内温度主要由温度仪表控制。它控制轴流风机的运转，达到控制室内温度的目的，以保证变压器室温度在正常范围内。 湿度仪表的湿度传感器置于通风管道内，当蒸发器漏水时，它可以保证轴流风机停开，不会将水吹入室内，起到保护变压器的作用。 3.3 改进后的效果 表1给出了8月中某一天的水冷式设备使用前后室内温度和变压器温度的对比。可见：使用水冷式设备后，室内温度得到明显降低，保持在40 左右；在变压器负荷不变的情况下，变压器的温度也明显降低。这非常有利于变压器平稳工作，减缓了变压器的老化，减少了配件的损坏，延长了设备的使用寿命。 整个水冷式降温系统的总功率小于800w，而

12、利用空调降温，则1台空调的功率就达到了2 000w左右。使用空调降温，费用高；自制水冷式设备，费用低，节能环保。夏季自来水的温度比室外温度要低10左右，如果打一口深井，利用温度更低的井水，再使用水泵循环，则降温效果会更好。 4 结束语 作为配电房电工，笔者认真分析了变压器温度过高的原因和危害，在变压器的绕组温度和结构不能改变的情况下，通过增加设备改变变压器室内温度，降低变压器的温度，保证变压器正常工作。这样既保护了设备，延长了设备的使用寿命，又提高了经济效益。 参考文献： 1刘银.油浸式风冷变压器冷却风机启动方式改进j.价值工程，2014（36）：88-89. 2陈玉栋.干式变压器的应用及发展j.有色冶金节能，2004，21（3）：11-12，14. 3