油浸式自冷變壓器自動水冷降溫裝置的研制

孔維棟 候憲華 焦祥臻 宋俊峰

摘要：油浸式自冷方式的電力變壓器，在炎熱的夏季，隨著氣溫的升高和用電負(fù)荷的增加，變壓器內(nèi)部溫度會隨之上升。根據(jù)《油浸式變壓器（電抗器）運(yùn)維細(xì)則》以及《DL/T 572-2010 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》中“自然循環(huán)冷卻變壓器的頂層油溫一般不宜經(jīng)常超過85℃”的要求，溫度過高將嚴(yán)重影響變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)過程中為避免對周圍環(huán)境的影響，通常會將負(fù)荷密集地區(qū)的110kV主變安裝在室內(nèi)，導(dǎo)致主變運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量難以快速排出，同時(shí)室內(nèi)空氣對流速度較慢，從而使得主變室內(nèi)環(huán)境溫度過高，給主變散熱帶來困難。

關(guān)鍵詞：油浸式;自冷變壓器自動水冷降溫

1，傳統(tǒng)降溫方式是采取安裝空調(diào)、風(fēng)扇通風(fēng)和水淋降溫的方式，降低主變散熱片周圍的環(huán)境溫度，從而提高熱交換的速率，達(dá)到逐漸將主變溫度降到適宜范圍，但是由于散熱片為多層片狀結(jié)構(gòu)，層與層之間的縫隙較小，水管的出水口僅能使水呈柱狀淋到散熱片某一層中，延外壁流至地面，僅有少量的水殘留在散熱片上起到降溫作用，降溫效果較差。因此我們需要研制一種新的裝置，滿足“水在散熱片上均勻噴淋”的需求。

2，該裝置主要包含溫度檢測部分、水噴淋部分以及控制驅(qū)動部分，其中溫度檢測部分由磁鐵固定器和鉑熱傳感器組成，通過設(shè)計(jì)鉑熱傳感式溫度采集電路，將溫度變化的絕對誤差控制在0.04，溫度檢測波動范圍小于等于5%;水噴淋部分由輸水、儲水、增壓、噴淋四個(gè)單元構(gòu)成，利用泵式增壓的方式從儲水桶中抽水，采用PVC硬水管作為輸水工具，360度霧噴水方式將水均勻噴出，通過設(shè)計(jì)電路，特制出水口和進(jìn)水口連接管道，并對電路進(jìn)行優(yōu)化，對泵的流量進(jìn)行試驗(yàn)，增壓泵流量大于等于100L每小時(shí)。

3，控制驅(qū)動部分由控制單元和驅(qū)動單元組成，設(shè)計(jì)單片機(jī)控制單元并實(shí)現(xiàn)軟件程序和硬件電路，我們選擇了ARDUINO單片機(jī)，編寫了溫度采集和輸出控制程序，將單片機(jī)、溫度采集、液晶顯示屏進(jìn)行連接組裝，對單片機(jī)的可靠性進(jìn)行測試，單片機(jī)控制可靠性達(dá)到100%。

4，在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試，在140分鐘內(nèi)，溫升由38℃減小到29.7攝氏度，通過八個(gè)采樣點(diǎn)的水樣采集，利用克里斯欽森均勻系數(shù)計(jì)算得到噴淋均勻覆蓋度為0.92。

該成果大大提高了工作的效率，減少了人員的直接操作，提高了作業(yè)人員的安全系數(shù)。使用該裝置對主變降溫，可以實(shí)現(xiàn)自動、快速、高效降溫效果，保證了主變的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。使用該裝置僅需安裝一次便可以實(shí)現(xiàn)多次的降溫。所管轄的變電站每月10次降溫處理，每次對變壓器降溫時(shí)間8小時(shí)，使用該裝置每月節(jié)約時(shí)間約80小時(shí)。