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淺談變壓器強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷裝置
主變壓器是變電站內(nèi)的最為關(guān)鍵電氣設(shè)備。變壓器在運(yùn)行中由于銅損、鐵損的存在而發(fā)熱，它的溫升直接影響到變壓器絕緣材料的壽命、機(jī)械強(qiáng)度、負(fù)荷能力及使用年限。為了降低溫升，提高功率，保證變壓器安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，變壓器必須進(jìn)行冷卻。
高壓變壓器最常用的冷卻方式一般有三種：油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。深圳地區(qū)110 kV等級(jí)及以上變電站主變壓器均屬于大型變壓器。其中，110 kV站主要采用油浸式自冷，少部分采用油浸式風(fēng)冷。油浸自冷式就是以油的自然對(duì)流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對(duì)流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式之外，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用風(fēng)扇幫助冷卻。加裝風(fēng)扇后可使變壓器的容量大幅增加。
深圳地區(qū)220 kV及以上變電站主要采用強(qiáng)迫油循環(huán)（OFAF）的冷卻方式。當(dāng)油溫低的時(shí)候，主變的冷卻方式為油浸自冷式。當(dāng)溫度達(dá)到一定的時(shí)候，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，則此時(shí)為油浸風(fēng)冷式。如此時(shí)溫度繼續(xù)升高達(dá)到一定值的時(shí)候，則啟動(dòng)強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。
2 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻系統(tǒng)
2.1 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷冷卻器
冷卻系統(tǒng)主要由熱交換器、循環(huán)油泵、冷卻風(fēng)扇，及產(chǎn)生控制信號(hào)的負(fù)荷電流互感器、油溫度計(jì)、線圈溫度計(jì)、油流繼電器和繼電邏輯控制裝置等組成。
裝置主要是用潛油泵推動(dòng)油不斷循環(huán)，使得油與冷卻介質(zhì)空氣進(jìn)行熱交換的冷卻系統(tǒng)。它由冷卻器本體、潛油泵、風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)筒、流速繼電器、冷卻器支架（或拉桿）、聯(lián)管、活門及塞子、分控箱等組成。
冷卻器為帶有螺旋肋片的金屬管，兩端分別有一個(gè)集油室，金屬管的端部在集油室的多孔板上。由于冷卻器本體具有多個(gè)回路；在集油室內(nèi)焊接有隔板，以形成多個(gè)回路的油循環(huán)回路。潛油泵安裝在本體下方，導(dǎo)風(fēng)筒安裝在本體外側(cè)，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)安裝在風(fēng)筒內(nèi)，流速繼電器安裝在潛油泵出油端的聯(lián)管上，假如油的流速低于定值，流速繼電器可輸出報(bào)警信號(hào)。一般來說，每臺(tái)變壓器有一個(gè)總控制箱，每組變壓器上的冷卻器可以裝分控制箱，可以控制油泵和風(fēng)扇的自動(dòng)投入或切除。
2.2 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷系統(tǒng)的控制原理
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻系統(tǒng)的控制裝置由安裝在每個(gè)冷卻器下方，內(nèi)部主要由包含接觸器、熱繼電器的分控制箱和包含主接觸器、控制開關(guān)、繼電器等的總控制箱兩部分組成。風(fēng)冷卻器控系統(tǒng)各部分的工作情況簡要介紹如下：
2.2.1 電源自動(dòng)控制
為了防止冷卻器系統(tǒng)在電源故障時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，一般要求應(yīng)有兩路獨(dú)立的交流電源，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)或把手控制其中一個(gè)電源為工作電源，另一個(gè)電源為備用電源。例如“I電源工作、II電源備用”，這時(shí)系統(tǒng)接通I電源，斷開II電源。當(dāng)I電源因故障或其他原因消失或斷相時(shí)，裝置自動(dòng)將I電源與系統(tǒng)母線斷開，經(jīng)延時(shí)確認(rèn)后接通II電源。“II電源工作、I電源備用”類似。
2.2.2 冷卻器控制
變壓器運(yùn)行時(shí)，各個(gè)冷卻器可用控制開關(guān)來選擇自身的工作狀態(tài)：“工作”、“輔助”或“備用”。潛油泵投入運(yùn)行后，當(dāng)油流速度達(dá)到設(shè)定的定值時(shí)，油流繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，信號(hào)燈點(diǎn)亮，代表冷卻器投入正常運(yùn)行；當(dāng)油流速度低于規(guī)定值時(shí)，油流繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)打開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，信號(hào)燈熄滅，表示冷卻器內(nèi)部管路發(fā)生故障，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用冷卻器（在“備用”位置的冷卻器）；當(dāng)潛油泵或風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，熱偶繼電器動(dòng)作，使得觸點(diǎn)打開從而停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過延時(shí)后自動(dòng)啟動(dòng)備用冷卻器，并發(fā)出故障信號(hào)。正常情況下，備用冷卻器是不投入運(yùn)行的。在負(fù)載較低時(shí)，輔助冷卻器（在“輔助”位置的冷卻器）是不投入運(yùn)行的，變壓器繞組溫度（如70 ℃）或頂層油溫（如55 ℃）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，溫度控制器觸點(diǎn)閉合：或負(fù)載電流達(dá)到額定值的75%時(shí)，使線圈勵(lì)磁，從而使輔助冷卻器投入運(yùn)行。
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