油浸式變壓器的冷卻與油流

1、油浸式變壓器的冷卻與油流油浸式變壓器的冷卻與油流1油浸式變壓器的冷卻原理分析油浸式變壓器的冷卻原理分析通常，油浸式變壓器內部的冷卻介質為礦物油，外部冷卻介質為空氣或者是水。根據(jù)國家標準‘電力變壓器溫升GB1094.21996’的規(guī)定，油浸式變壓器外部冷卻介質為空氣時的冷卻方式如表1所示。同時，表1中也指出了變壓器的繞組中冷卻介質（變壓器油）的流動狀態(tài)。表1外部冷卻介質為空氣的油浸式變壓器冷卻方式與繞組中的油流冷卻方式標志符號繞組中變壓器

2、油的流動狀態(tài)油浸自冷ONAN繞組中的變壓器油按自然對流方式流動油浸風冷ONAF同上強迫油循環(huán)風冷OFAF繞組中的變壓器油按自然對流方式流動強迫油循環(huán)導向冷卻ODAF繞組中的變壓器油為強迫導向流動在油浸自冷（ONAN）或油浸風冷（ONAF）的冷卻方式中，由于變壓器油在整個油路系統(tǒng)中為自然對流循環(huán)流動，通常稱為ON冷卻方式。在ON冷卻方式下，作為變壓器冷卻介質的變壓器油，在變壓器閉合的油路系統(tǒng)中通過油的浮力、重力的變化而對流循環(huán)流動。即在變

3、壓器油箱內部，被變壓器油所包圍的發(fā)熱元件（例如繞組與鐵心等）加熱了周圍的變壓器油，受熱的變壓器油密度變小而形成浮力向上浮動，下部溫度較低的油隨之取代了上浮的油，使變壓器油在變壓器繞組及鐵心等發(fā)熱元件中自下而上的流動。發(fā)熱元件表面熱流密度較大的地方，其油的流動速度也將自然加快。熱油至油箱頂部流入散熱器，熱油在散熱器中將從變壓器繞組等發(fā)熱元件中帶出的熱量通過散熱元件的外表面散失在周圍空氣中而使油的溫度降低、比重變大，在重力作用下向下流動，又

4、重新回流到變壓器的油箱下部，從而形成了變壓器油在其封閉的油路系統(tǒng)中自然對流循環(huán)流動。變壓器油的密度與其溫度的關系可以用（11）式表示。???（11）??????????0000111????3?kgm式中—變壓器油的溫度，；?C0—變壓器油溫度為0C時的變壓器油密度，；???3?kgm不被冷卻，只是在幾何高度上有所增加。熱油在散熱器中從C到D的路徑上，變壓器油從繞組等發(fā)熱元件中帶出的熱量通過散熱器逐步散失在周圍空氣中而被冷卻，油的比重逐

5、漸增加而在重力作用下向下流動，而后經(jīng)由D與A之間的一段路徑從D點回流到A點重新進入繞組等發(fā)熱元件。如此循環(huán)往復，使變壓器油在變壓器的封閉油路系統(tǒng)中對流循環(huán)流動。圖11中，溫差是在散熱器中逐漸冷卻的變壓器油與散熱器周圍被加熱的空氣ao???之間的對數(shù)平均溫差，通常稱其為油對空氣的平均溫升油對空氣的平均溫升；溫差是變壓器油進入繞組wo??與離開繞組的溫差，也就是變壓器油在繞組高度區(qū)域被加熱的溫升值；溫差是變壓co??器油進入散熱器與離開散熱

6、器的溫差，一般認為它與相等。換句話說，根據(jù)熱平衡wo??原理，在最終的穩(wěn)定狀態(tài)下，封閉系統(tǒng)中的變壓器油在器身中被發(fā)熱元件加熱的溫度必然等于變壓器油在散熱器中被冷卻的溫度，從而達到變壓器在穩(wěn)態(tài)運行情況下發(fā)熱與散熱的平衡。也就是說，在變壓器穩(wěn)態(tài)運行時，在封閉的發(fā)熱與冷卻油路系統(tǒng)中流動的變壓器油，沿變壓器的油循環(huán)系統(tǒng)幾何高度的溫度分布曲線（即圖中右側的關系曲線）?h成為封閉曲線。與此同時，散熱器除了輻射散熱外，包圍散熱器的空氣被散熱器所加熱也