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变压器线圈导向冷却的研究
来源：http://www.anbiansh.com/ 作者：变压器厂家 日期：2019/07/21 16:42
随着变压器单台容量的增加，损耗增大,因此变压器的发热与冷却就成了比较突出的问题。变压器的总损耗与容量的0.75次方成正比，而变压器散热的表面积只与容量的0.5次方成正比。这样，变压器发热量的增长要大于散热表面的增大。因此大容量的巨型变压器，需要加强对线圈的冷却。已用于容量较小的冷却方法，如油浸自冷、油浸风冷和强油风冷等均不能满足要求。因为，如采用这些冷却方法时，需要用庞大的冷却系统才能保证线圈的平均温度和最高温度符合国家标准的允许值。这样做是很不经济的，也是不允许的。
有各种方法来提高变压器线圈散热能力和降低线圈最热点温度，其中一种是直接在线圈内部油道中进行强迫油循环的方法。这时，从冷却系统来的油直接流到线圈下部，沿着下部绝缘的油道再流到线圈的垂直油道及水平油道内，然后由线圈上部回到冷却系统中去。
现有的设计手册没有给出线圈在具有强迫油循环时的热计算方法。因此，有必要对具有强迫油循线圈的散热性能加以研究，并确定变压器线圈单位热负荷、几何尺寸、油流量，以及油流量对线圈散热性能的影响等。
这里做了一个线圈模型，下面将该模型的试验进行总结。另外，对实际产品温升试验值也进行了分析。
模型的结构及试验装置
模型用匝绝缘厚为1.35毫米的2.63X8.6亳米的扁铝线绕成。线圈为连续式、两根并绕、出头焊在一起。起头与末头均在上端，整个变压器线圈做成-一个无感线圈。
线圆的辐向尺寸为78毫米，轴向尺寸、即高为966毫米，水平油道宽度和沈变现生产的220千伏结构一样，即、6、8、6、8、6、8、6、8、8、8、8、8、6、6....6、6、8、8、8、8、8、6、8、6、8、6、8、6。整个线圈绕在绝缘电木筒上，电木筒的尺寸为φ500/510X1120。线圈内径为φ534,外径为φ680毫米。线圈与绝缘电木筒之间的垂直油道是用具有一定厚度的绝缘撑条构成的，其宽度为12毫米。线圈外径至围屏的垂直油道为20毫米宽。
为了测量沿模型径向切面和沿模型轴向高度各部分的导线、变压器绝缘及相应油道的温度。在线圈模型绕制时放进了39组废铜--紫铜热电偶，每组可以测量四个温度:导线、绝缘、上油道和下油道温度。在放置测量导线温度的热电偶时，将该处导线绝缘剥开，把电偶压在导线上(应该焊在上面)，外用绝缘包上。电偶引线固定在线圈上，并沿着撑条向上引出。
线圈模型在试验前，要进行与变压器线圈一样的工艺处理。
模型在冷油内停放几天后，用双臂电桥(QJ28)测量其冷态电阻R。线圈的冷态温度to是采用两个方法测量的，一是用温度计测量油温，作为冷态线圈温度;一是根据装在变压器线圈模型上和油道中的电偶所测量的温度的平均值来确定。
有各种方法来提高变压器线圈散热能力和降低线圈最热点温度，其中一种是直接在线圈内部油道中进行强迫油循环的方法。这时，从冷却系统来的油直接流到线圈下部，沿着下部绝缘的油道再流到线圈的垂直油道及水平油道内，然后由线圈上部回到冷却系统中去。
现有的设计手册没有给出线圈在具有强迫油循环时的热计算方法。因此，有必要对具有强迫油循线圈的散热性能加以研究，并确定变压器线圈单位热负荷、几何尺寸、油流量，以及油流量对线圈散热性能的影响等。
这里做了一个线圈模型，下面将该模型的试验进行总结。另外，对实际产品温升试验值也进行了分析。
模型的结构及试验装置
模型用匝绝缘厚为1.35毫米的2.63X8.6亳米的扁铝线绕成。线圈为连续式、两根并绕、出头焊在一起。起头与末头均在上端，整个变压器线圈做成-一个无感线圈。
线圆的辐向尺寸为78毫米，轴向尺寸、即高为966毫米，水平油道宽度和沈变现生产的220千伏结构一样，即、6、8、6、8、6、8、6、8、8、8、8、8、6、6....6、6、8、8、8、8、8、6、8、6、8、6、8、6。整个线圈绕在绝缘电木筒上，电木筒的尺寸为φ500/510X1120。线圈内径为φ534,外径为φ680毫米。线圈与绝缘电木筒之间的垂直油道是用具有一定厚度的绝缘撑条构成的，其宽度为12毫米。线圈外径至围屏的垂直油道为20毫米宽。
为了测量沿模型径向切面和沿模型轴向高度各部分的导线、变压器绝缘及相应油道的温度。在线圈模型绕制时放进了39组废铜--紫铜热电偶，每组可以测量四个温度:导线、绝缘、上油道和下油道温度。在放置测量导线温度的热电偶时，将该处导线绝缘剥开，把电偶压在导线上(应该焊在上面)，外用绝缘包上。电偶引线固定在线圈上，并沿着撑条向上引出。
线圈模型在试验前，要进行与变压器线圈一样的工艺处理。
模型在冷油内停放几天后，用双臂电桥(QJ28)测量其冷态电阻R。线圈的冷态温度to是采用两个方法测量的，一是用温度计测量油温，作为冷态线圈温度;一是根据装在变压器线圈模型上和油道中的电偶所测量的温度的平均值来确定。
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