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摘要：本文介绍了汕头上华220kV#1变压器冷却器改造的情况，对改造前后的经济技术指标、运行可靠性进行分析，为同类性的变压器改造提供参考。
关键词：220kV变压器冷却器改造；经济技术指标、运行可靠性
一、引言
变压器的寿命取决于绝缘的老化，而绝缘的老化又主要取决于运行的温度。油浸式变压器在额定负载下，绕组的平均温升为65℃，最热点温升为78℃，平均环境温度20℃，则最热点温度为98℃，在这个温度下变压器可运行30年。如果变压器的冷却设备选用不合理，安装与设计的油流走向、油流量不合理，则温升会升高，于是寿命缩短。A级绝缘变压器寿命是温度每增加6℃，寿命减少一半（即所谓六度定则）。
汕头上华站#1主变型号: SFSZ7-150000/220，改造前冷却方式：ODAF，改造后冷却方式：ONAN/ONAF（70%/100%）两种运行方式。该主变投产于2000年1月，受原冷却器设备选型、材质及长期大负荷运行等因素影响，运行近十年后，出现冷却效果欠佳、效率下降、缺陷频发等情况，于是对该主变的冷却系统进行改造。
二、改造前后的经济技术指标、运行可靠性分析
1、改造前的阀轴采用Φ20mm的冷轧钢作为阀轴，阀轴表面未加工。密封结构为Φ3mm的胶环直接套在Φ20mm的冷轧钢作为阀轴上形成密封，三道密封环可以串动，密封结构不可靠；其轴和阀板为铆钉固定结构，现场无法更换轴密封垫，密封面大，开启力矩大，密封结构不合理，易出现渗漏油。改造后采用真空偏心蝶阀，新结构的阀轴采用Φ20mm的冷轧钢作为阀轴，阀轴表面加工，净量为Φ18mm。密封结构为Φ3mm的胶环直接镶嵌在Φ18mm的冷轧钢作为阀轴上的三道密封，槽内形成密封。三道密封环有加工的密封槽定位无法串动，确保密封垫的设计压缩量，密封结构可靠，无渗漏。
通过改造提高了变压器的密封性能，避免油与大气接触受潮，降低油的老化速度，可有效地提高变压器的安全运行质量，延长变压器的大修周期。
2、 更换原冷却系统为保定多田冷却设备有限公司（合资）生产的新型片式散热器。
改造前的冷却系统为保定冷却器厂生产的片式散热器，经过长达十年的户外运行，冷却效率明显减退。改造后更换为保定多田冷却设备有限公司（合资）生产的PC-2800-28/460型片式散热器28组，完全能保证设备的安全运行。
2.1、PC型散热器的实际冷却容量为（温升40K）43kW，风机采用8极电机、转数750r/min，可采用自冷、风冷两种方式。而YF-200冷却器的实际冷却容量为（温升40K）196kW，扬程10m，油流量60 m3/h，风流量370m3/min，油泵采用4极电机、转数960r/min铁泵单回路冷却器。因此，对于强油导向的变压器更换后的冷却装置，由于结构改变，循环油流量大，冷却容量大，而油流速低于原变压器油流速，所以冷却效果要好于原来的冷却效果。
2.2、PC型片式散热器是由1mm厚钢板的波形冲片，借助于上下集油盒（管）经焊接组装而成，圆管散热器省料、重量轻，还可节省变压器油，为了增加散热效果，采用底吹风结构，它的空气流动阻力最小。具有很高的强度和优良的防腐性能。翅片整齐美观、风阻小、导热性能好，片型设置强化传热装置，传热效率高，辅机损耗低。它的结构为单程流路，具有结构简单、效率高、阻力小、噪音低、相对重量轻、体积小、耐腐蚀、无负压、免维护等优点。
2.3、PC型散热器采用自冷时运行无噪音，采用风冷运行时噪音为58分贝，因此更换新冷却器后可有效地降低变压器运行时的噪音。
3、在冷却器系统的连接管路中取消900直角弯，减少油流的阻力，根据现在变压器设计规则加大主导油管的管径，以便控制油流速，保证器身中的油循环量，更好地控制绕组温升，延长变压器的使用寿命。
4、在对冷却器系统进行改造的同时，也对风控电源系统进行改造。在冷却系统的电气控制回路中，改造前配置的都是国产元件，经常出现问题，分控箱出问题，停一组冷却器可以修复，如果主控制箱出问题，对变压器的温升影响很大，并且有很多元器件的生产厂已停产，对安全运行又是一大隐患。
5、改造后实测有关参数
額定连续运行容量(绕组温升65K时): 见表
(a)当二个散热风扇停止运行, 变压器仍能保持满载长期运行。
(b)当全部风扇退出运行后, 变压器能带100%额定负荷运行30分钟, 然后能够带70%额定负荷长期运行。
经以上综合经济技术指标、运行可靠性分析，对变压器冷却器的改造及缺陷处理，不仅使变压器的顶层油温有明显的下降，而且增加了密封性能，减少了渗漏点，延长变压器的使用寿命、减少变压器的突发事故率、延长大修周期、降低噪音、保护环境。
三、结束语
80年代、90年代生产的大型变压器冷却方式很多采用强迫油循环方式，长期运行后容易出现散热器（或管路）漏油、潜油泵故障等影响变压器安全运行的缺陷，甚至发生过因潜油泵轴承磨损铁粉进入变压器内部，引发变压器内部短路事故，发生潜油泵扬程过大引发瓦斯保护动作事故。经过汕头上华#1主变冷却器系统的改造实践，以及改造后的运行分析，我们确信，对同类型变压器的改造具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
《电力变压器手册》/谢毓诚主编---北京：机械工业出版，
2003.1ISBN7-111-11082-X
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：220kV变压器冷却器改造；经济技术指标、运行可靠性
一、引言
变压器的寿命取决于绝缘的老化，而绝缘的老化又主要取决于运行的温度。油浸式变压器在额定负载下，绕组的平均温升为65℃，最热点温升为78℃，平均环境温度20℃，则最热点温度为98℃，在这个温度下变压器可运行30年。如果变压器的冷却设备选用不合理，安装与设计的油流走向、油流量不合理，则温升会升高，于是寿命缩短。A级绝缘变压器寿命是温度每增加6℃，寿命减少一半（即所谓六度定则）。
汕头上华站#1主变型号: SFSZ7-150000/220，改造前冷却方式：ODAF，改造后冷却方式：ONAN/ONAF（70%/100%）两种运行方式。该主变投产于2000年1月，受原冷却器设备选型、材质及长期大负荷运行等因素影响，运行近十年后，出现冷却效果欠佳、效率下降、缺陷频发等情况，于是对该主变的冷却系统进行改造。
二、改造前后的经济技术指标、运行可靠性分析
1、改造前的阀轴采用Φ20mm的冷轧钢作为阀轴，阀轴表面未加工。密封结构为Φ3mm的胶环直接套在Φ20mm的冷轧钢作为阀轴上形成密封，三道密封环可以串动，密封结构不可靠；其轴和阀板为铆钉固定结构，现场无法更换轴密封垫，密封面大，开启力矩大，密封结构不合理，易出现渗漏油。改造后采用真空偏心蝶阀，新结构的阀轴采用Φ20mm的冷轧钢作为阀轴，阀轴表面加工，净量为Φ18mm。密封结构为Φ3mm的胶环直接镶嵌在Φ18mm的冷轧钢作为阀轴上的三道密封，槽内形成密封。三道密封环有加工的密封槽定位无法串动，确保密封垫的设计压缩量，密封结构可靠，无渗漏。
通过改造提高了变压器的密封性能，避免油与大气接触受潮，降低油的老化速度，可有效地提高变压器的安全运行质量，延长变压器的大修周期。
2、 更换原冷却系统为保定多田冷却设备有限公司（合资）生产的新型片式散热器。
改造前的冷却系统为保定冷却器厂生产的片式散热器，经过长达十年的户外运行，冷却效率明显减退。改造后更换为保定多田冷却设备有限公司（合资）生产的PC-2800-28/460型片式散热器28组，完全能保证设备的安全运行。
2.1、PC型散热器的实际冷却容量为（温升40K）43kW，风机采用8极电机、转数750r/min，可采用自冷、风冷两种方式。而YF-200冷却器的实际冷却容量为（温升40K）196kW，扬程10m，油流量60 m3/h，风流量370m3/min，油泵采用4极电机、转数960r/min铁泵单回路冷却器。因此，对于强油导向的变压器更换后的冷却装置，由于结构改变，循环油流量大，冷却容量大，而油流速低于原变压器油流速，所以冷却效果要好于原来的冷却效果。
2.2、PC型片式散热器是由1mm厚钢板的波形冲片，借助于上下集油盒（管）经焊接组装而成，圆管散热器省料、重量轻，还可节省变压器油，为了增加散热效果，采用底吹风结构，它的空气流动阻力最小。具有很高的强度和优良的防腐性能。翅片整齐美观、风阻小、导热性能好，片型设置强化传热装置，传热效率高，辅机损耗低。它的结构为单程流路，具有结构简单、效率高、阻力小、噪音低、相对重量轻、体积小、耐腐蚀、无负压、免维护等优点。
2.3、PC型散热器采用自冷时运行无噪音，采用风冷运行时噪音为58分贝，因此更换新冷却器后可有效地降低变压器运行时的噪音。
3、在冷却器系统的连接管路中取消900直角弯，减少油流的阻力，根据现在变压器设计规则加大主导油管的管径，以便控制油流速，保证器身中的油循环量，更好地控制绕组温升，延长变压器的使用寿命。
4、在对冷却器系统进行改造的同时，也对风控电源系统进行改造。在冷却系统的电气控制回路中，改造前配置的都是国产元件，经常出现问题，分控箱出问题，停一组冷却器可以修复，如果主控制箱出问题，对变压器的温升影响很大，并且有很多元器件的生产厂已停产，对安全运行又是一大隐患。
5、改造后实测有关参数
額定连续运行容量(绕组温升65K时): 见表
(a)当二个散热风扇停止运行, 变压器仍能保持满载长期运行。
(b)当全部风扇退出运行后, 变压器能带100%额定负荷运行30分钟, 然后能够带70%额定负荷长期运行。
经以上综合经济技术指标、运行可靠性分析，对变压器冷却器的改造及缺陷处理，不仅使变压器的顶层油温有明显的下降，而且增加了密封性能，减少了渗漏点，延长变压器的使用寿命、减少变压器的突发事故率、延长大修周期、降低噪音、保护环境。
三、结束语
80年代、90年代生产的大型变压器冷却方式很多采用强迫油循环方式，长期运行后容易出现散热器（或管路）漏油、潜油泵故障等影响变压器安全运行的缺陷，甚至发生过因潜油泵轴承磨损铁粉进入变压器内部，引发变压器内部短路事故，发生潜油泵扬程过大引发瓦斯保护动作事故。经过汕头上华#1主变冷却器系统的改造实践，以及改造后的运行分析，我们确信，对同类型变压器的改造具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
《电力变压器手册》/谢毓诚主编---北京：机械工业出版，
2003.1ISBN7-111-11082-X
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。