浅谈变压器冷却系统的更新改造.pdf

第 3 9 卷幕 5期 2 0 0 2年 5月 襄 珏巷 Zi已 m船 V o l 3 9 M 日 v N o 5 2 0 0 2 浅谈变压器冷却系统的更新改造 徐 福 聪 三明电业局 ，福建 三明 3 6 5 0 0 0 摘要 分析了蹙压器岭却系统存在的问题， 探讨了新型峥却系坑． 碧出了较为台理的净却系统更新方法。 关键词 变压 器 ；冷却 系统 ；改进 ；温 升 中国分类号 T M4 0 1 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 8 4 2 5 2 0 0 2 0 5 0 0 3 6 0 3 1 引言 变压器的容量 、损耗不同及安装地 区不同 ， 采 用的冷却系统 电不 同。随着科技进步 ， 冷却系统也 在不断地更新。为了保证变压器的使用寿命及安全 运行， 一些陈旧的冷却 系统应适时改造更新。下面 就我局的一 台 s F P S z 4 1 2 0 O 0 ／ 2 2 0变压器 的冷却 系统的改造过程加以介绍 ， 以供网行借鉴 。 2 变压器原配套冷却系统存在问题的分析 1 该变压器原配套使用的冷却器为 Y F 一 1 2 0 型， 它的散热管是采用钢翘片结构 ， 散热管与冷却器 上 、 下集油室臂采用胀压成型， 且在集油室 内焊有隔 板 ， 以形成多回路的油循环路径 潜油泵的输人端直 接装在第一个油回路上，输出端通过装有油流继 电 器的联管接至第二个回路。 这种结构 ， 不仅要求油泵 的扬程高 而且其系统循环油流量小 ， 冷却效果差 ， 运行十几年后， 散热管胀压处还有渗漏现象 。 2 Y F 一 1 2 0冷却器 的散热管采用钢翘片结构 、 且散热管排布很密， 长时间运行导致钢翘片间生锈 结垢 ． 因此相对散热面积减少 ， 造成冷却容量不够。 3 Y F l 2 0冷却器的潜油泵采用 的是一般铸 铁 泵 ， 在 运 行 时 会 产 生 金 属粉 束 ， 如 油 泵 叶 轮 与泵 壳摩擦产生金属粉末并进变压器的主油路中。按 国家电力公司 2 0 0 0年 9月 2 8日颁 布的 防止电力 生产重大事故 的二十五项重 大要求 ，潜油泵的电 机和轴承直采用六级 或四级 低扬程的 电机 与优 质轴承， 电机部分不易磨损。而 Y F 一 1 2 0冷却器设计 结构为双 回路 ， 必须采用高转速泵 ， 这是 变压器安 全运 行的一 大 隐患 。 4 Y F 一 1 2 0冷却器的实际冷却容量 温升 4 0 K 是 】 1 0 k w，在主变运行中需配备 9台 Y F l 2 0冷却 器 ， 这 样 不仅 占地 面 积 大 ， 同时 也 增加 了 主导 油 管 路的 9 0 。 的转弯 ， 增加 了油在管路中的阻力， 减少了 油循环总量 ， 影响了变压器的散热效果 。 5 一台 Y F l 2 0冷却器使用 4台风机 、 一个净 油罐 ，由冷却器至主导油管共有 l 2个密封面 ， 9台 冷却器共有 1 0 8的密封面， 3 6台风机。法兰连接处 加装板式蝶 阀， 不仅关 闭不严 ， 而且也增加 了渗油 点。经过长期运行 ， 附件的故障率较多 ， 增加了检修 的工作量。 6 在 Y F 一 1 2 0冷 却系统 的电气控制 回路 中经 常出现问题 ， 如果主控制系统 出问题 ， 将对变压器 的温升影 响 很大 。 3 改进后的新型冷却系统可行性的探讨 3 ． 1 新型冷却器的选 用 对于变压器原 配套使 用的冷却 系统存 在的问 题 ， 在上面已作了分析。为了保证变压器温升不超 标 、 只有把原配套的冷 却系统进行 更新改造 ， 才能 保证主变压器的安全健康运行。 经过大量市场调研和反复计算 比较 ， 得知采用 Y F r2 0 o 冷却器较为台适 ，它的冷却容量为 2 5 0 k w 温升 4 0 K ， 扬 程为 5 m， 油流量为 1 3 5 m ／ h ， 风流量 为 8 ． 9 m s ， 油泵采用 6极电机 、 转 速为 9 0 0 r ／ mi n的 盘式泵 ， 单回路 、 直排式冷却器 ， 其本身结构为钢铝 复合管，基管为 内肋 l 8齿异型钢管 ， 并在管内部加 装一根螺旋式绕流丝 ， 可增 加油的散热效果。采用 单回路冷却 ． 不仅扬程低 、 循环油流量大 ， 且冷却效 果好 ， 是我们改造主变冷却系统的首选冷却器。 我局 S F P S z 4 1 2 0 0 0 0 ／ 2 2 0主变在各 种运行方 式下相应 的损耗值及 几种 冷却器选用 台数如表 1 所示 。 按最 大的一对绕组总损耗来计算选用冷却器 的台数 最 大总损耗 为 6 7 4 k W， 选用 Y 一 2 0 0冷却 器 ，由 Ⅳ≥1 ． 1 5 x e o 固／ 口 l ，得 出 Ⅳ≥J ． J 5 x 6 7 4 ／ 维普资讯 第 5期 徐福聪 浅 谈变压器冷却系坑的更新 改逢 衰 1 S F P S 一 1 2 0 0 0 0 ／ 2 2 0主变在各 种运行方式下的 气温2 0 ％ 进口袖、 风温差 掼 耗值殛使用的冷却器台数 运行方 式 高压低压 中压一 低压 高压一低压 备注 总损耗 1 2 3 4 4 2 5 6 5 I 2 3 3 4 1 4 6 ．5 2 3 十 5 2 4 -- 67 4 ／ k W 不 带括 号 Y F 2 0 0 3． 2 5 2 6 7 3 8 8 为计算 数量 ， 柏散重／ N 4 J { 3 f 4 1 括 号 内 为 近 Y F | - 31 5 2． 1 1 7 2 ． 5 甩数 量 ， 不台 妁数量／ N 3 } 2 3 一 台备用量 。 Y FI 2 0 59I 4 ． 8 7 7． o 5 的数量,I N 6 f 5 8 1 2 0 0 l ， Ⅳ≥4 ． 8 8 。取整数 ， N 5 ， 印选用 5台 y F 2 2 0 0 冷却器可满足主变散热要求 。 3 ． 2 y R 一 2 o O冷却 器在各种 使用条 件下 的技 术分析 3 ． 2 ． 1 在平均油温升和油流量条件下的技术分析 选用 5台 Y F 一 2 0 o冷却器就能满足我局 主变 的正常满负荷运行 。顶层油温限值为 9 5 环境温 度为十 4 o ℃ 时， 对于强油循环的变压器 ， 为保证绕组 最热点温度不超过 9 8 ℃， 实际顶层油温升不应超过 4 0 K。运行部门如控制油顶层温度为 8 5 ℃以下时， 就 可以保证绕组晟热点温度不超过 9 8 ℃。 我们计算 在 7 5 ℃时 Y F 一 2 0 o冷却器 的冷却容 量。 平均油温升 为 7 5 4 0 3 5 K。 根据 中国原子能 科学研究院对 Y F 一 2 0 o冷却器 的容量曲线 试验 报 告 见 图 1 ， A t 3 5 K， 油 循环 量 G 为 1 0 0 m Vh 。考 虑 冷却器容量试验误差在 5 ％以内，冷却器的实际冷 却容量在一 5 ％时 为 2 4 5 x 9 5 ％ 2 3 2 ． 8 k W， 4台冷却器 运行冷却容量为 9 3 1 ． 2 k w完全可以满足我局主变 运 行要求 。 3 ． 2 ． 2 冷却嚣在最高环境温度下的技 术分析 Y F 一 2 0 0型冷却 器的结构为 单 回路 ，避免 了 Y F 一 1 2 0型冷却器因多回路在散热管 间形成热辐射 的缺点。冷却系统 油的循环总量 由冷却 器单容量 与 台数决定。8台 Y F 一 1 2 0型冷却器的冷却容量为 8 4 0 3 2 0 mⅥl ， 4台 Y F 一 2 0 0型冷却器的冷却容量为 4 x 1 3 5 5 4 0 m ／ h 、后 者比前者油的循环 总量增加 了 2 2 0 m3 ／ h 。 Y F r2 0 0型冷却器为内肋 l 8齿 ， 加装了绕 流丝 ， 油流经散热管 的相对面 积增大 ， 且改造后 的 主导油管由原来的 中1 5 0增加为 中2 0 0 ， 因此冷却系 统改造后 ， 流速 油流量／ 管路的截面积 降低 ， 散热 量大。在环境恶劣的条件 下 Y R一 2 0 0好 于 Y F 一 1 2 0 的冷却系统 。 当大气温度超过 4 0 C，管路增 加 1 个 9 0 。 弯 管， 管路阻力的增大相当于油在直管流 了 1 0 m长距 离。如 A t 3 2 K、 G 8 0 ／ h，冷却器仍 有出力 2 1 8 9 5 ％ 2 0 7 ． 1 k W 见 图 1 ， 冷却器出力可满足该变压器 仲 嘴 君 靶 油僦 量 ／ - h 围 l Y F }2 O 0片 却器 容量 曲壤 散热要求。 3 ． 2 _ 3 在铜 油温差迭 到 最 大值 时 的技 术分析 变压器的铜油温差的范围为 2 0 ～ 3 5 K。 我们在铜 油温差达到撮大值 3 5 K且温升达极限值 6 5 K时 ， 分 析 Y F 2 - 2 o 0冷却器的出力能否满足变压器 正常运 行的需要。6 5 K 平均油温升 铜油温差 △ Q， 最低 的平 均 油 温 升 为 6 5 3 5 3 0 K， 冷 却 器 仍 出 力 2 0 5 k W， 应完全满足该变压器的散热要求 。 3 ． 2 ． 4 附件 配置 可行性 分析 Y F 2 - 2 0 0冷却器的风机和油泵完全可以满足散 热量的要求 。当空气流量 为 6 m 3 ／ s 、油流量为 2 5 - 4 o ， h时 ， 可散热 1 O 0 0 W／ m 左右。而 Y F r2 0 o冷 却器净散热面 3 0 5 m ， 风流量 为 8 ． 9 m Vs ， 油 流量 为 l l O re ／ h ， 油泵和风机的配置完全可 以满足要求。 根据表 1 ，我们经过分析得 出 Y F 一 1 2 0属淘汰 产品。选用 Ⅵ 3 l 5不仅费用大， 且备用量大 ， 不够 合理。选用 Y F 一 2 0 o则更合理、 更经济。 4 冷却系统更新改造后的节能效果 冷却器系统在更新后 ，不仅减少 了占地面积 ， 也减少 了连接管路 中 9 O 。 弯 ， 降低了油流的阻力， 增 加了油的循环总量 。 原 8台 Y F l 2 O冷却器同时运行时 ， 冷却器的总 损耗为 4 8 k W。 冷却 系统更新改造后 ， 4台 Y ． 2 O O冷 却器即可满足变压器运行的冷却要求。4台 Y F 2 - 2 0 0 玲却器同时运行时 ， 冷却 器的总损耗为 2 4 k W 如按 年平均运行 7 2 0 0 h ， 则每年可节电 1 7 2 8 0 o k w h 。 5 结束语 趼 - 1 2 0 O o 0 ／ 2 2 O主变冷却 系统 更新改造 m 枷 珈 瑚 瑚 m 姗 瑚 猢 m | ； 瑚 枷 瑚 瑚 瑚 维普资讯 第 3 9卷第 5期 2 0 0 2年 5月 套 瑶 毳 砑 V o 1． 3 9 M NO 5 2 0 0 2 电 容式电 压互 感器常 见故障分析处 理方法 和预防措施 成 日常 山东淄搏电业局 ，山东 淄搏 2 5 5 0 3 2 摘 要 舟绍了 运行 的高ft ． 电容式巴压互感器常见骑故障 醍其特征． 对故障进行了舟析和判断． 舟蛔了故障赴理办 法． 提 出了减少此类故障的改进方案和预 防措施 关键词 电容式电压互感嚣 ；故障；分析；处理 中国分类号 T M4 0 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 8 4 2 5 2 0 0 2 0 5 0 0 3 8 0 4 1 引言 电容式电压互 感器 以下 简称 C V T 是 由电容 分压器和 电磁单元组成 的具有独特结构的 电器设 备。它可兼顾 电压互感器和电力线路载波耦合装置 中的耦合 电容器两种设备的功能。近几年 ， C V T在 电力系统中得到广泛应用 ， 不仅在电力载波线路上 使用 ， 而且在母线和变压器出 口上大量应用。 C V T一般适用于 1 1 0 k V及 以上 电压等级变电 站目前， 由于受设计水平 、 工艺水平和原材料等多 种 因素的影响， C V T存在的质量问题较多 ，投运后 故 障率远远高于常规的电压互感器 和耦合 电容器 的故障率， 严重影响了电网的安全运行。 全国 l 1 0 k V 及 以上变压器类设 备运行情况 和事 故统计分 析中 明确指出 “ 近年来 ，电容式 电压互感器在安装 、 运 行 中发现的产品质量 问题较多 ， 年平均事故率有所 后 ， 油的循环量增 大， 散热 量大 ， 其顶层油温明显地 降低 。并增加了密封性能 ， 减少了渗漏点 ， 降低了运 增加 ， 值得关注 0 1 。在这些事故中。 较为常见的故障 是 电碰单元 二次侧失压 ； 分压电容元件 电容量变 化造成二次输 出电压变小 ； 电容分压器和电磁单元 内部受潮 ， 电磁单元变压器故障 ； 分 压电容与 电磁 单元不匹配等。 本文分析了 C V T在运行 中发 生的一些常见故 障 通过对试验方法 、 现场修复和改进方案的介绍 ， 给出现场经常遇 到的 C V T故障的处理方法和预防 措施 。 为了便于故障分析 时的情况说明和论述 ， 首先 给 出 C V T基 本 原理 图 ， 如 图 1 所示 。 图 中 C 】 为主 电容 。 由 C C 1 2 、 C m C 组成 。 C 为 分压 电容 ， 均安装在瓷套 内， 一般在 5 0 0 k V级设备 中有 3 节瓷套 ，在 2 2 0 k V级设备 中有 2节瓷套 。 在 1 1 0 k V级设备中有 1 节瓷套。其 中 C c 、 C ， 分 别安装在 1 - 3节瓷套 内 ， C 和分压 电容 G 装在下 行时的噪声和附机损耗 。延长了冷却系统的使用寿 命 。 达到了变压器冷却系统更新改造的 目的。 B r i e f D i s c u s s io n o n I m p r o v e m e n t o f C o o l i n g S y s t e m i n T r a n s f o r m e r s XU Fu- c o n g S a n mi n g E l e c t r i c P o w e r B u r e a u 。 S a n m i n g 3 6 5 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e p mb l arn s o f t r a n s f o r me r c o o l i n g s y s t e m a r e a n a l y z e d ．T h e n e w c o o l i n g s y s t e m i s d i s c u s s e d T h e r e a s o n a b l e i mp r o v e me n t me t h o d o f a c o o l i n g s y s t e m i s g i v e n ． K e y wo r d s T r a n s f o F l e i ；C o o l i n g s y s t e m ；I m p r o v e me n t ；, T e m p e r a t u r e r i s e 收稿 臼期 2 0 0 2 0 3 2 1 作者简介 橡福聪 1 9 7 0 一 男， 福建漳平人．福建 三明电业局副局长． 从事生产技术管理 工作 。 维普资讯