研究高壓變壓器空氣流動及對流換熱的作用

　　散熱器的總功耗等于高壓變壓器的總功耗減去變壓器油箱的熱損失。變壓器底部油溫取散熱器出口處與變高壓變壓器箱處油溫的平均值，以該值作為計算中線圈溫升變化的起點，因而底部油溫的變化將直接影響線圈的溫度，由于散熱器的主要作用是降低變壓器底部油溫，故散熱器的工作效率對變壓器線圈的溫升產生重大影響。流動阻力、壓力、以及散熱器進出口的壓力差是決定通過散熱器空氣流速的主要因素。

　　計在LINDOM變電站進行了750MVA變壓器的溫升試驗，將變壓器非對稱安置于無頂變壓器室中，變壓器共使用了8個散熱器，排成2排，采用強迫油循環吹風冷卻方式。負荷的功率損失約2MW。為研究高壓變壓器周圍空氣流動及對流換熱的作用，采用了以下3種測試方案：

　?。?）散熱器距墻4m，以便研究在此空間里墻對變壓器周圍空氣流動的影響。

　?。?）散熱器距墻2m，以便研究在縮小空間后墻對變壓器周圍空氣流動的影響。

　?。?）散熱器距墻2m，在散熱器下方加裙邊以增強散熱并阻止空氣回流。

　　對上述3種方案進行計算，并在正常操作條件下進行測量，每次測量間隔3h。方案1散熱器雖無裙邊但離墻較遠，溫升低（37K）；在方案2中，散熱器既無裙邊又離墻較近，變壓器底部油溫升（45K）；在方案3中對散熱器增加裙邊后，溫升明顯降低（39K）。此結果說明，按方案1的方法增加變壓器室的面積，能有效地降低變壓器的底部油溫，在散熱器下方采用加裙邊的方法，可使變壓器室內空氣分布更均勻，并提高了散熱器的利用率，同樣可降低油溫。

　　方案2的環境空氣溫升（13K）低于方案3的環境空氣溫升（15K），而方案2的變壓器底部油溫升（45K）卻高于方案3的油溫升（39K），這是由于在變壓器功耗一定、變壓器室內布置方案不變的條件下，對于方案2，散熱器在無裙邊時，變壓器線圈等發熱元件產生的熱量聚集于油中不能有效地充分散失到空氣中去，因而變壓器底部油溫升較高而環境空氣溫升較低；對于方案3，散熱器因增加裙邊而提高了散熱效率，使變壓器油溫升明顯降低，但從變壓器多散出的能量被環境空氣所吸收，因而環境空氣溫升明顯提高。故方案3是以均衡變壓器和環境空氣溫度的方法來達到降低油溫的目的，這是一種經濟、高效的方法。