干式变压器冷却方式

　　干式变压器冷却方式

　　目前干式变压器的冷却方式有空气自冷和强迫风冷两种。强迫风冷方式根据风机安装的不同形式分为底吹方式、顶抽方式和底吹顶抽方式。

　　干式变压器进行强迫风冷时，较有效的方式是底吹顶抽方式，即冷空气在经过绕组表面时将绕组产生的热量吸收，吸收了热量的热空气在浮升力及底部风机向上吹力和顶部风机向上抽力的相互作用下向上运行，从而带走绕组产生的热量。

　　

　　干式变压器冷却结构

　　根据对流散热理论，当绕组表面附近的空气处于层流状态时，绕组表面局部散热效率与绕组表面热边界层厚度成反比，而热边界层的厚度又与流经绕组表面空气的主流流速成反比，所以绕组表面局部散热效率随绕组表面的空气的主流流速的提高而提高。当绕组表面的空气处于湍流状态时，绕组表面局部散热效率要高于层流状态时绕组表面局部散热效率，并且基本与流经绕组表面的空气主流流速无关。

　　因此，绕组表面的流速要尽可能的大，绕组尽可能多的表面气流处于湍流状态，这样绕组的散热效果最好，变压器超铭牌运行能力最大。而在实际应用中由于变压器所在的系统要求的超铭牌容量运行能力有限，过高的要求风速意义不大，而且风机的噪声随风速的增大而快速增加，因此不能满足用户对噪声限定的要求。所以，笔者尝试采用油浸式变压器中的方法，在垂直气道内增设挡板，研究挡板的位置对温升的影响。

　　通过大量的数值模拟并根据变压器的特殊结构，将挡板的位置总结为以下几种冷却结构：

　　（1）挡板在绕组的顶端。

　　（2）挡板在最大水平气道的，上端。

　　（3）在低压绕组外侧同时加绝缘筒和挡板。

　　干式电力变压器冷却方式

　　（1）第一种情况，干式变压器无保护外壳。

　　干式变压器无保护外壳，或者虽然有保护外壳，但冷却空气能通过外科进入内部循环流动的干式变压器。这类变压器的冷却方式只用两个字表示：第一个字母表示空气，用A表示；第二个字母用N或F表示，N表示自然循环，F表示强迫循环。

　　例如，AN表示一台自冷干式变压器。冷却空气能在变压器外部和内部循环流通。AF则表示风冷，干式变压器的线圈下部设有风道，并用冷却风扇吹风，提高散热效果。

　　（2）第二种情况，干式变压器有保护外壳

　　干式变压器有保护外壳，冷却空气不能通过外壳进入内部循环。对这种干式变压器用四个字母表示冷却方式。其顺序为：

　　1）第一个字母表示与线圈相接触的冷却介质种类，字母用A表示空气，字母G表示其他冷却气体，例如氮气。

　　2）第二个字母表示与线圈相接触的冷却介质（气体）的循环种类，字母N表示自然循环，字母F表示强迫循环（例如风扇）

　　3）第三个字母表示与外部冷却系统相接触的冷却介质种类，字母A表示空气，字母G表示其他冷却气体。

　　4）第四个字母表示与外部冷却系统相接触的冷却介质的循环种类，字母N表示自然循环，字母F表示强迫循环。

　　例如一台有外壳、内部充氮的干式变压器，如果冷却方式为GNAN，则壳内采用氮气自然冷却，壳外为空气自冷。如果冷却方式为GNAF，则壳内氮气自冷，而壳外为风冷。