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东方油浸式变压器散热的主要方法以及相关的优缺点解析

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东方油浸式变压器散热的主要方法以及相关的优缺点解析

编辑:东方变压器厂  发布日期:2019-06-17  点击量:205

东方油浸式变压器散热的主要方法以及相关的优缺点解析
  东方油浸式变压器冷却技术的设计首先是要满足行业各项技术性能要求。为更加适应机房的特殊使用环境,要求其冷却方式对环境温度变化适应性强。目前整流器常用的冷却方式有自然冷却、纯风扇冷却、自然冷却和风扇冷却相结合三种。自然冷却具有无机械故障,可靠性高;无空气流动,灰尘少,有利于散热;无噪音等特点。纯风扇冷却具有设备重量轻,成本低。风扇和自然冷却相结合的技术具有有效减小设备体积和重量,风扇的使用寿命高,风扇故障自适应能力强等特点。
  自然冷却,自然冷却方式是开关东方油浸式变压器早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠大的金属散热器来进行直接的热传导式散热。换热量Q=KA△t(K换热系数,A换热面积,△t温度差)。当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,△t温度差也增加,所以当整流器A换热面积足够时,其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。整流器的材料成本高,维护更换不方便。由于其对环境的洁净度要求不高,目前对于小容量东方油浸式变压器,在些小型专业网还有部分应用,如、石油、广电、军队、水利、国安、公安等。
  风扇冷却,随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命有较大的进步,其平均无故障时间是5万小时。采用风扇散热后可以减去笨重的散热器,使得整流器的体积和重量大大改善,原材料成本也大大降低。随市场竞争的加剧,市场价格的下滑,这种技术已成为当前的主要潮流。这种方式的主要缺点是风扇的平均无故障时间较整流器10万小时时间短,若风扇故障后对东方油浸式变压器的故障率影响大。所以为保证风扇的使用寿命,风扇的转速是随设备内的温度变化而变化的。其散热量Q=Km△t(K换热系数,m换热空气质量,△t温度差)。m换热空气质量是和风扇的转速相关,当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,而功率元件温度的变化到整流器能将这种变化检测到,再到增加风扇的转速以加强散热,在时间上是有很大滞后的。如果负载经常突变,或者市电输入波动大,就会造成功率元件出现快速的冷热变化,这种突变的半导体温度差产生的热应力与热冲击,会导致元件的不同材料部分产生应力裂纹,东方油浸式变压器。
  风扇和自然冷却相结合,由于环境温度的变化和负载的变化,东方油浸式变压器工作时的耗散热能,采用风扇和自然冷却方式相结合可以更快的将热能散发出去。这种方式在增加风扇散热的同时,可以减少散热器面积,使得功率元件工作在相对稳定的温度场条件下,使用寿命不会因为外部条件变换受影响。这样不仅克服纯风扇冷却对的功率元件散热调节滞后的缺点,也避免风扇使用寿命低影响整流器的整体可靠性。尤其在机房的环境温度很不稳定的情况下,采用风冷和自冷相结合的冷却技术具有更好的冷却性能。这种方式整流器的材料成本在纯风扇冷去和自然冷却两种方式之间,重量低,维护方便。
  尤其在采用智能风冷和自冷技术时,可以让整流器在低负载工作条件下,模块温升小,模块风扇处于低速运转状态。,在高负载工作条件下,模块升温。模块升温超过55℃。风扇转速随温度变化线性增长。风扇故障在位检测,风扇故障后,风扇故障限流输出,同时故障报警。由于风扇运转速度与负载大小相关,使得风扇的使用寿命比纯风冷时要长,其可靠性也大大提高。
  东方油浸式变压器开关东方油浸式变压器采用风扇和自然冷却相结合的冷却方式,既能在环境温度高的情况下,有效的降低整流器内部的工作温度,延长器件使用寿命,又能在环境温度低及负载低的情况下,整流器的风扇降低转速工作,延长风扇的使用寿命。东方油浸式变压器采用散热器散热,其器件间距及爬电距离可相对较远,在高湿度的情况下,安全性能高。整流器体积较小、重量较轻,使维护工作变得轻松。为保证东方油浸式变压器的整流器的可靠稳定工作,减少其工作温升是一项关键技术。采用智能风冷和自冷相结合技术。具有对环境适应性更强,使用寿命长,可靠稳定等技术优势。

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