油浸式變壓器線圈及線圈組裝中冷卻油道分析

尹永勝?丁毓晗

摘要：為保持油浸式變壓器運行的穩(wěn)定性，實現(xiàn)散熱能力、油流阻力等參數(shù)的有效控制，文章以冷卻油道設計作為研究對象，通過系統(tǒng)性探討線圈組裝環(huán)節(jié)冷卻油道的設計方法與構建路徑，充分發(fā)揮冷卻油道的作用。

關鍵詞：油浸式變壓器;線圈組裝;冷卻油道;設計方案

0前言

電力網絡在運行過程中，基于差異化的使用需求，往往需要在特定的位置進行油浸式變壓器等設備的安裝，旨在通過油浸式變壓器設備優(yōu)勢的發(fā)揮，實現(xiàn)電網電壓、電流的有效調控。為保持油浸式變壓器等設備的穩(wěn)定高效運轉，往往需要對變壓器結構組成、設備參數(shù)等作出適當?shù)恼{整，以確保油浸式變壓器等設備的安全、高效與穩(wěn)定運行。

1 油浸式變壓器概述

在進行冷卻油道設計工作前，通過梳理油浸式變壓器的結構組成與技術特點，使得技術人員可以思維認知的角度出發(fā)，明確油浸式變壓器對于冷卻油管道布局的相關要求，提升了后續(xù)設計、優(yōu)化工作的針對性與有效性。

油浸式變壓器作為目前常用的變壓器類型，其廣泛應用于工礦企業(yè)與居民建筑之中。經過多年的發(fā)展，油浸式變壓器結構形式更為多元，例如根據繞組的不同，可以分為雙繞組變壓器和三繞組變壓器兩種，根據結構的不同，可以分為鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器兩種。盡管油浸式變壓器為了滿足不同場景下的使用需求，對相應的結構做出了細微的調整，但是其整體結構類型仍舊由鐵芯、繞組、油箱、油枕、絕緣套管、繼電器以及開關等結構組成。在實際使用過程中，油浸式變壓器對于溫度、海拔高度等環(huán)境條件提要求相對較高，根據以往經驗，油浸式變壓器所處環(huán)境的氣溫應當在—25攝氏度到40攝氏度的范之內，相對濕度不應當超過90%，海拔高度不應當超過1000米?？紤]到油浸式變壓器對于溫度因素較為敏感，為延長其使用壽命，提升對環(huán)境適應能力，需要有針對性地做好溫控結構的設計。

2 油浸式變壓器線圈冷卻油道作用分析

油浸式變壓器線圈冷卻油道作用分析，技術人員從整體上掌握冷卻油道的使用場景，全面掌握冷卻油道布局設計的相關要求，為后續(xù)冷卻油道設計工作的開展提供方向性引導。

考慮到油浸式變壓器對于設備溫度的要求較高，目前多數(shù)技術團隊與生產廠家采取冷卻油道的設計方式，在油浸式變壓器絕緣結構中的靜電板、絕緣端圈、角環(huán)、擋油板等零件區(qū)域增設冷卻油道，通過冷卻油道來提升整個變壓器線圈的散熱能力。冷卻油道的結構布局的目的在于，通過擋油板、軸向油道的合理規(guī)劃與布局，充分發(fā)揮冷卻油道的溫度調節(jié)作用，最大程度地擴大冷卻油道的覆蓋范圍，實現(xiàn)對油浸式變壓器線圈全覆蓋，避免出現(xiàn)溫度調控的盲區(qū)。同時借助結構的合理化調整，確保冷卻油道內油體可以快速回流，管控油體流動的阻力，實現(xiàn)油浸式變壓器線圈冷卻效果的穩(wěn)步提升[1]。但是也需要認識到，受到已有定式思維等因素的影響，技術人員在對油浸式變壓器線圈冷卻要到擋油板設計、軸向油道設計的過程中，在相關結構設計環(huán)節(jié)，沒有準確把握油浸式變壓器線圈冷卻油道設計要求，這種情況如果沒有得到有效地解決與妥善的處理，勢必造成冷卻油道設計效果達不到預期的散熱要求，引發(fā)油浸式變壓器設備故障，造成電力網絡中斷。為保證油浸式變壓器運行的穩(wěn)定性，不斷提升其散熱能力，需要針對地開展冷卻油道的結構設計等系列工作，旨在通過冷卻油道結構的重塑，促進其冷卻能力的有效提升。

3 油浸式變壓器線圈冷卻油道設計方案

油浸式變壓器線圈冷卻油道設計環(huán)節(jié)，為充分發(fā)揮冷卻油道在散熱方面的優(yōu)勢，技術人員應當及時調整思路，著眼于油浸式變壓器整體構成以及線圈布局特點，在此基礎上，綜合分析，統(tǒng)籌考量，采取針對性的技術舉措，有序完成油浸式變壓器線圈冷卻油道的設計工作。

3.1油浸式變壓器線圈擋油板設計策略

擋油板的作用在于限制線圈內油流的走向，根據這一功能定位，可以采用全擋油板以及半擋油板結構，或者帶外撐條、外副撐條與帶外鎖撐條等多元化的擋油板技術方案。借助針對性的線圈擋油板結構設計方案，可以在較短的時間內，完成必要的導油處理，更好地解決油溫的冷卻處理問題。實際處理環(huán)節(jié)，考慮到冷卻油管布局要求，技術人員將變壓器線圈在電抗高度的方向上，借助擋油板設立一定數(shù)量的油區(qū)，油區(qū)數(shù)量的多少與電抗高度成正相關關系，即電抗高度越高，使用的擋油板數(shù)量越多，劃分的油區(qū)數(shù)量越多，現(xiàn)階段往往采用6油區(qū)、8油區(qū)以及10油區(qū)的線圈設置方案。油區(qū)劃分工作完成后，針對于強油導向結構，在變壓器線圈的上端、下端的位置安裝擋油板，實現(xiàn)油流的速率;對于非導向結構的變壓器，線圈的上端安裝擋油板，下端則不安裝擋油板，確保變壓器下部以及兩側進油，上部出油，以保證油體的快速流動，提升油浸式變壓器的整體散熱能力。

3.2油浸式變壓器線圈軸向油道設計策略

油浸式變壓器線圈軸向油道設計過程中，應當規(guī)避變壓器屏線的布局區(qū)域，通過多根并繞的方式，將軸向油道布局在線圈匝間，為減少磨損程度，還需要在匝間的相關位置放置紙墊條，通過這種處理手段，最大程度地提升軸向油道的耐久度。對于非強油導向結構的軸向油道設計，技術人員需要采取對齊放置的方式，將線圈輻向均勻分布的方式，以保證整個軸向油道分布的科學性與有效性，這種布局方式保證了油浸式變壓器的線圈空間布局的有效性與合理性，減少了冷卻油道對于油浸式變壓器線圈結構布局的影響，從結構層面保證了油浸式變壓器的溫度調控能力。對于強油導向結構，則需要將兩個軸向油道進行對齊放置，將強油導向結構的第一根線的外側與線圈第一根線內側進行連接，形成強油導向的連接通路，以保證油浸式變壓器線圈冷卻油管可以更好地服務散熱功能的使用需求。

結語

冷卻油道設計對于油浸式變壓器性能的提升有著深遠的影響，是保證設備連續(xù)性、穩(wěn)定性運轉的重要成效。在油浸式變壓器線圈及線圈組裝中冷卻油道分析中，需從實踐角度出發(fā)，綜合各類因素，優(yōu)化冷卻油道設計的思路與方法，搭建起科學的冷卻油道空間布局結構。

參考文獻：

[1]李永光，王新程，姜益民.基于蒸發(fā)冷卻技術的油浸式變壓器的試驗研究[J].變壓器，2019（10）：114-114.