變壓器油泵的選型與節(jié)能

李敬峰（國(guó)網(wǎng)長(zhǎng)春供電公司，長(zhǎng)春130041）

變壓器油泵的選型與節(jié)能

李敬峰
（國(guó)網(wǎng)長(zhǎng)春供電公司，長(zhǎng)春130041）

變壓器油泵是變壓器的重要組件之一，由于它長(zhǎng)年連續(xù)工作，節(jié)能、減排顯得尤其重要。本著高效、節(jié)能、低噪和運(yùn)行安全可靠等原則，正確選擇變壓器油泵，對(duì)徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵4B2.40-16/3V和軸向氣隙電機(jī)的盤式變壓器油泵6PB.40-16/3V兩類產(chǎn)品進(jìn)行了比較。通過(guò)對(duì)兩類產(chǎn)品的比較，推薦優(yōu)先采用4B2系列變壓器油泵。

變壓器油泵；選型；節(jié)能；4B2系列

1　變壓器油泵選型的重要性

首先選兩個(gè)典型品種，且用流量、揚(yáng)程、電壓、頻率、功率、同步轉(zhuǎn)速相同，但電機(jī)結(jié)構(gòu)不同的兩臺(tái)變壓器油泵，一臺(tái)是徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵4B2.40-16/3V；一臺(tái)是軸向氣隙電機(jī)的盤式變壓器油泵6PB.40-16/3V進(jìn)行對(duì)比分析。

電機(jī)的輸入功率：

I1——電機(jī)工作電流，查產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或銘牌4B2.40-16/3V 6.8 A；4PB.40-16/3V 10A；

COSφ——功率因數(shù)，查JB/T10112-1999變壓器油泵標(biāo)準(zhǔn)：

計(jì)算4B2.40-16/3V的輸入功率：

計(jì)算6PB.40-16/3V的輸入功率：

分別計(jì)算每年每臺(tái)變壓器油泵的能耗:

徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵4B2.40-16/3V的能耗：

軸向氣隙電機(jī)的盤式變壓器油泵6PB.40-16/3V的能耗：

分別計(jì)算效率：

徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵4B2.40-16/3V的效率：

軸向氣隙電機(jī)的盤式變壓器油泵6PB.40-16/3V的效率：

2　綜合分析

就以上計(jì)算結(jié)果進(jìn)行匯總，其數(shù)據(jù)均引用JB/T10112-1999變壓器油泵標(biāo)準(zhǔn)、說(shuō)明書(shū)、銘牌等技術(shù)文件的數(shù)據(jù)，本著公正、公平、合理的原則，對(duì)徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵4B2.40-16/3V和軸向氣隙電機(jī)的盤式變壓器油泵6PB.40-16/3V兩類產(chǎn)品進(jìn)行了比較，是在流量、揚(yáng)程、同步轉(zhuǎn)速、功率、電壓、頻率和安裝尺寸相同情況下進(jìn)行對(duì)比，效果明顯。4B2.40-16/3V徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵電流低3.2A；效率提高15.72%；功率因數(shù)提高0.13；輸入功率低0.851 k W……一臺(tái)4B2.40-16/3V徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵一年可以節(jié)電7 449 k W·h/a，若變壓器油泵在運(yùn)臺(tái)數(shù)按4萬(wàn)臺(tái)計(jì)算，一年可以節(jié)電29 796萬(wàn)k W·h/a。

三相交流異步電動(dòng)機(jī)與變壓器油泵效率和功率因數(shù)對(duì)比：三相交流異步電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)機(jī)行業(yè)是主流產(chǎn)品，變壓器油泵配套的電動(dòng)機(jī)是派生系列。兩者同為三相交流異步電動(dòng)機(jī)，但又有不同……工作環(huán)境不同：三相交流異步電動(dòng)機(jī)工作在空氣中，電動(dòng)機(jī)的冷卻介質(zhì)為空氣；變壓器油泵工作在變壓器油中，電動(dòng)機(jī)的冷卻介質(zhì)為變壓器油。兩者主要差別在摩擦損失上，其摩擦損失借助水泵圓盤可以進(jìn)行粗略估算：

式中：

γ——密度，k g/m3；

n——轉(zhuǎn)速，r/m in；

D2——轉(zhuǎn)動(dòng)件直徑，m。

從上式中明顯看出電動(dòng)機(jī)的冷卻介質(zhì)，空氣和變壓器油的密度相差甚遠(yuǎn)，兩者相差幾百倍，損失一點(diǎn)屬于正常。從上式中也不難看出其中普通變壓器油泵的效率和功率因數(shù)處于較先進(jìn)水平位置上，也可以說(shuō)它是一種高效、節(jié)能的產(chǎn)品。

在變壓器運(yùn)行中安全運(yùn)行是頭等大事，國(guó)家電網(wǎng)在《預(yù)防110 kV-500kV變壓器（電抗器）事故措施》文件中，1.2.4……對(duì)于盤式電機(jī)油泵，應(yīng)注意定子和轉(zhuǎn)子的間隙調(diào)整，防止鐵心平面摩擦，運(yùn)行中如出現(xiàn)過(guò)熱、振動(dòng)、雜音及嚴(yán)重滲漏油異常時(shí)，應(yīng)安排停運(yùn)檢修。

在選擇變壓器油泵時(shí)應(yīng)本著高效、節(jié)能、低噪和運(yùn)行安全可靠等原則。其4B2系列變壓器油泵就是一個(gè)很好的選擇，它符合國(guó)網(wǎng)低速泵的要求，符合國(guó)家十一個(gè)五年規(guī)劃中的節(jié)能、減排政策，以4B2.40-16/3V徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵為例：電流低3.2A；效率提高15.72%；功率因數(shù)提高0.13；輸入功率低0.851 k W、重量下降12%、體積下降15%、止口密封長(zhǎng)度下降36%、成本下降80%……工藝性較好，安裝使用更加方便，運(yùn)行可靠性得到提高。一臺(tái)4B2.40-16/3V徑向氣隙電機(jī)的普通變壓器油泵，一年可以節(jié)電7 449 k W·h/a，若變壓器油泵在運(yùn)臺(tái)數(shù)按4萬(wàn)臺(tái)計(jì)算一年可以節(jié)電29 796萬(wàn)k W·h/a。

3　應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

3.1JB/T10112-1999

變壓器油泵標(biāo)準(zhǔn)和使用說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件都沒(méi)有對(duì)海拔高度做強(qiáng)行規(guī)定，但根據(jù)實(shí)際運(yùn)行中反饋情況看，海拔過(guò)高對(duì)進(jìn)口管路壓力和溫升等是有影響的，為此海拔應(yīng)控制在不超過(guò)1000m是合適的。

3.2揚(yáng)程單位（m）

已在JB/T10112-1999變壓器油泵標(biāo)準(zhǔn)中確定，早在1989-03-12變壓器油泵專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中已確認(rèn)，揚(yáng)程單位的確定：水泵專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)里揚(yáng)程單位用m，它的定義：泵出口總水頭與進(jìn)口總水頭的代數(shù)差，ISO標(biāo)準(zhǔn)中也是用m作為揚(yáng)程單位。因此，揚(yáng)程單位用m而不用Pa，至今仍有使用kPa或m H2O作為揚(yáng)程單位，行業(yè)內(nèi)應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

3.3額定運(yùn)行工況點(diǎn)

每個(gè)變壓器油泵運(yùn)行時(shí)都有一個(gè)工況點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)應(yīng)在額定流量和揚(yáng)程附近，其誤差原則上在±5%偏差之內(nèi)，這樣才能保證變壓器油泵運(yùn)行在節(jié)能狀態(tài)，且安全可靠運(yùn)行。

當(dāng)流量在額定時(shí)，泵的揚(yáng)程是靠泵與管網(wǎng)阻力共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，管網(wǎng)阻力偏差大時(shí)可至泵工作電流過(guò)大、電機(jī)過(guò)載、溫升過(guò)高。為保證泵安全可靠運(yùn)行，要求變壓器油泵進(jìn)口管路的閥門處于全開(kāi)狀態(tài)，可以用出油口閥門調(diào)整管網(wǎng)阻力，可以額定電流為參照點(diǎn)。

3.4低速泵

1500r/m in、1000r/m in變壓器油泵對(duì)于3000r/m in來(lái)說(shuō)同為低速泵，轉(zhuǎn)速降低效率也在降低，能耗增加也是必然的。轉(zhuǎn)速越低損失就越大，轉(zhuǎn)速降低后軸承的使用壽命并沒(méi)有提高，反而下降，原因是轉(zhuǎn)速低對(duì)壽命的影響小，但由于轉(zhuǎn)速過(guò)低，致使當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷增大，軸承壽命下降。

式中：

u2——葉輪出口圓周速度，m/s；

ku2——速度系數(shù)；

g——重力加速度，9.80665 m/s2；

H——揚(yáng)程，m；

n——轉(zhuǎn)速，r/m in；

D2——葉輪外徑，m。

從上式看出：n降低D2只能增大，由于轉(zhuǎn)速降低影響u2要增加20%～50%。6極泵要比4極泵體積大、效率低、能耗高……為此，我們推薦優(yōu)先采用4B2系列變壓器油泵，因?yàn)樗荒昕梢怨?jié)電近3億k W· h，有利于國(guó)家節(jié)能、減排的落實(shí)。

［1］上海電器科學(xué)研究所.中小型電機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)［K］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

［2］黃國(guó)冶，傅傳禮.Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊(cè)［K］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

Selection of the T ransform er Oil Pum p and Energy-saving

LIJing-feng
（SGCCChangchun Power Supply Company，Changchun 130041，China）

Transformer oil pump isone of the important componentsof transformer，due to its long continuouswork，energy-saving and emission reduction is especially important.In line with high efficiency，energy saving，low noise and safeand reliableoperation，such asprinciples，correctselection of transformeroilpump，th eordinary transformer oil pump of radial air gap motor 4 b2.40-16/3 v and axial air gap motor disc transformer oil pump 6 petabytes. 40-16/3 v compares the two kinds of products.By comparing two kinds of products，recommend priority with 4 b2 series transformeroilpump.

Transformer oilpump；Selection；Energy saving；4B2 series

TM 41

A

1674-8646（2015）05-0058-03