干式电力变压器风机的选型.pdf

第39卷第2期
No. 2
2002年2月
February 200
压对
干式电力变压器风机的选型
1
王禹波,叶尉敏
(二海通用电气广电有限公司,上201400
搞要:通过对三和类型风机特性的光较,达出了比较造合干式电カ变压器冷却的风机的类型
关键词:干式变压器;风机;择
中国分类号:TM40
文献标识码:B
文章编号:1001-8425(2002)02-0026-04
1前言
此,通常情况下,生产厂家在干式电力变压器上配置
有风机。当风机启动时,通过风机产生的强制空气对
当千式电力变压器超铭牌容量运行时,通过空流使热量散发出去,从而保证变压器的正常运行。配
气的自然对流及热辐射无法满足其散热要求。因风机的干式变压器在超铭牌容量运行时、超铭牌容
6结论
中长期浸泡与短期浸泡性能变化不大.表现出良好
1)丙烯酸酯橡胶的耐变压器油性能总体上不耐热油老化性能。
甚理想,但不同厂家生产的不同牌号橡胶具有不同
(3)综合考虑丙烯酸酯橡胶的各项力学性能和
的耐变压器油特性。比较而言,AR-5牌号的丙烯耐油特性,丙烯酸酯橡胶不适合长期大面积与变压
酸酯橡胶與有比较良好的耐油性。
器油接触而同时又承受较大应力的密封场合
(2)所有牌号的兩烯酸酯橡胶在髙温变压器油
Test and Research on Transformer Oil Resistivity of Acrylate Rubber
WANG Cai feng, CAO Yuan fi, YUAN Jiang long
(1. The No 41 Institute of the Fourth Academy of China Aerospace Science and Technology
Corporation, Xi an 710025, China 2. China National Quality Surverl lance and Inspection Center
of Rubber Sealing Products, Xianyang 712023, China
Abstract: The characteristics of acylate rubber at home and abroad are introduced. The acrylate
rubber resistivity to transformer oil are tested and researched deeply.
Key words: Transformer oil; Acrylate rubber; Charateristic; Test
收稿日期:2001-11-(5
作者简介:王彩风(1964-),女,河北唐山人,中国航天科技集团四院四十ー所橡塑公司总じ、主要从事橡胶制品配方及工
艺研究工作;
元礼(1960-).男,陕西佳县人,国家橡胶密封制品监督检验中心主任,主要从事橡胶密封制品性能测试及项
量检验工作;
江龙(1976-)、男,陕西蓝田人,中国航天科技集团四院四十一所橡塑公司工程师,主要从事橡胶制品配方及
工艺研究工作。
万方数据
王波、叶敌:干式电力安压器双机的选型
量运行能力的大小主要与风机的性能及布置方式
层流
过渡流
紧密相关。影响变压器姬铭牌容量运行能力的因素
主要有:变压器绕组的热时间常数、绕组风冷却表
面面积及绕组表面风速。所以干式变压器在运行
时,希槊尽可能多的绕组表面被风吹到,并且希望
层流底层
风逮尽量大。具体到单合风机,就是希望单台风机
图1气流速度边界层示意图
的风量及风速尽量高。但是由于风机的噪声随风速
的増大而迅速增大,因此受噪声要求的限制,风机层流底层的速度梯度较大,近乎直线,而在湍流核心
的风速不可能很大。要满足变压器超铭殚容量运行速度变化较为平绥。图1显示了流体掠过平板时的
能力大且噪声低的要求,就要对风机的型式、数量、边界层的发展过程。
噪声、风量、风速等各因素进行综合考虑。下面就从
根据对流散热理论,当绕组表面附近的空气处
风机的各项性能的比较中对风机的选型做一些论于层流状态时,绕组表面局部散热效与绕组表面
述
热边界层厚度成反比,而热边界层的厚度又与流经
2绕组散热对风机性能的要求
绕组表面的空气主流流速成反比,所以绕组表面局
部散热效率随绕组表面的空气主流流速的提高而提
千式电力变压器进行风冷却时,最有效的方式高。当绕组表面附近的空气处于湍流状态时,绕组表
是将冷空气从绕组下部向上吹,使冷空气在经过绕面局鄗散热效要高于层流状态绕组表面局部散
组表面时将绕组产生的热量吸收。吸收了热量的热熱效率,并旦基本与流经绕组表面的空气主流流速
空气在上浮力及风机向上吹力約作用下向上运行,无关。空气处于什么状态和空气的雷诺系数有关?当
从而带走绕组产生的热量。下面就从各个角度分析雷诺系数大于临界雷诺系数时,空气处于湍流状态。
绕组风冷对风机性能的要求
根据理论,如果风道的尺寸及空气的粘性系数已知
2.1对风速的要求
时,雷诺系效和空气流速成正比。因此,当风机对变
根据对流散熱理论,在散热表面附近存在
压器进行冷却时,希望绕组表面的流速尽可能地大,
速度边界薄层,在此薄层内,流体速度在壁面的法绕组尽可能多的表面气流处于湍流状态,这样绕组
线方向上发生親烈变化,而在此薄层外,流体的速散热的效果最好,变玉器超铭牌容量运行能力最大。
度就几乎为流体的主流速度。实验观察同样发现,不过在实际应用中由于变压器所在系统要求的超铭
在壁面附近也存在一个温度边界薄层,在此边界薄牌容量运行能力有限,过高地要求风速意义不大。目
层内,流体温度在壁面的法线方向上发生刷烈的変前干式变压器使用的风机平均风速…-般在8-10m/s
化,而在此薄层外,流体的温度梯度几乎为零。对于之间。如果风速大于10m/s,则风机的噪声随风速的
空气来说,这两个边界薄层的厚度可以认为是相等增加而快速增加,不能满足用户对喉声限定的要求。
的
从中小型变压器的试验结果来看,当风机出风口平
当气流以一定的速度掠过平板散热面时,在起均风速等于8m/、绕组高度为1m时,绕组上端部
始阶段,速度边界层很海,随x的增加,速度边界层平均风速等于5m/s,变压器的超铭胂容量运行能力
逐渐増厚(処图1),但在某一距离x。以前会一直保可达到140%。另外试验也表明,当风机出风口风速
持层流的性质,这时的边界层称为层流边界层。层达到10m/s时,风机的送风距离可达6n以上,在
流边界层約速度分布为抛物线状。自x-处起,流动2m处平均风速等于5m/,在5m处平均风速等于
朝着湍流过渡,最终过渡为旺蹙湍流。x由公式2m/。容量1000VA的变压器,绕组的高度大约
R=以"XP来确定,其中Rs为临界雷诺系数,a。1700mm,如果使用风速为10m/5的风机,绕组上端
为流体的主流速度,为流体的粘性系数。对掠过平部气流的平均流速大于5n/5,变压器的超铭牌容量
板的流动,R。根据来流湍流度及壁面糧糙度的不同运行能力可达到140%。
而取偵在2X105~3×10°范围内
般情况下可収2.2对风景的要求
R、=5×10、淵流边界层的主体核心虽然处于湍流流
变玉器的负载损耗随着变压器容量的增大而增<