大型电力变压器冷却系统技术改造的实施与研究

摘要

电力变压器在电力系统中是非常重要的设备之一，运行时存在着损耗。这些损耗会转变成热量。如果电力变压器内部的热量不能散发出去，电力变压器就会过热，导致内部温度不断上升。在正常情况下，运用中的电力变压器都要严格控制其温升不超出规定范围。既然电力变压器存在损耗发热，就需要冷却。为了保证电力变压器的散热良好，必须采用一定的冷却方式将电力变压器中产生的热量带走。 大型电力变压器的冷却方式一般采用强迫油循环风冷(ODAF)，广泛采用了强迫油循环风冷冷却器这类电力变压器的主要附件，虽然经过多次改进，但是在实际运行维护过程中发现，冷却器仍存在着很多缺陷。运行中的电力变压器若冷却器失去风冷电源，或潜油泵损坏，或风扇损坏都会降低冷却功率，电力变压器的温度将快速上升，损坏绝缘，危及电力变压器的寿命。同时，也严重影响变压器的负载能力。最严重的情况是由于油泵必须长期持续运行，磨损严重，磨损产生的金属微粒顺绝缘油循环散布至电力变压器的芯部，损坏电力变压器主绝缘，严重威胁电力变压器的安全运行。 近年，大型电力变压器冷却装置开始应用片式散热器，该冷却装置用片式散热器取代了传统的“冷却器”，这种冷却装置最大的优点是可以组成自然循环自然冷却/自然循环风冷(ONAN/ONAF)的冷却方式。本文主要研究和分析大型电力变压器的冷却系统改造，其中以开元站220千伏#1主变冷却系统改造作为实例，分析了该主变改造后的新冷却系统在重新投入运行两年后，变压器运行的温升、负载能力等各项技术指标完全达到改造技术标的要求，运行稳定，情况良好，提高了运行可靠性。可以确认主变冷却系统改造是成功的。同时因为采用自然循环自然冷却/自然循环风冷(ONAN/ONAF)的电力变压器可以大大地降低对冷却电源的依赖，减少了因冷却装置故障电力变压器被迫停运检修的机率，减少维护工作量和备件消耗，提高了运行可靠性，为220千伏变电站无人值班提供了有利条件，有必要予以推广。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1背景

1.2研究目的

1.3研究工作的主要内容

第二章电力变压器的冷却

2.1电力变压器的冷却方式

2.2电力变压器的冷却装置

2.2.1强迫油循环风冷装置的特点

2.2.2片式散热器的应用

2.2.3大型电力变压器采用片式散热器的研究

2.3本章小结

第三章大型电力变压器冷却系统改造实例

3.1改造原因

3.2改造技术规范研究

3.3改造工作主要项目

3.4施工先后次序

3.5施工工艺要求

3.6施工质量保证措施

3.7施工注意事项

3.8关键问题的处理

3.8.1对原地基的处理

3.8.2储油柜位置的影响

3.8.3原导油架的处理

3.8.4闸阀的更换

3.8.5油管的清洁处理

3.8.6安装调试

3.9 220kV开元站#1主变大修及冷却系统改造后设备参数

3.10本章小结

第四章电力变压器冷却系统技术改造综合分析

4.1关键技术介绍

4.2性能对比

4.2.1散热器

4.2.2导油管及连接阀门

4.2.3储油柜

4.2.4控制系统

4.3本章小结

第五章电力变压器冷却系统改造的温升计算

5.1温升计算及结果

5.2结果分析

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢