選擇適合的通風設備來降低干式變壓器的運行溫度,需要綜合考慮多個因素,以下是詳細步驟:
一、了解干式變壓器的基本情況
1.容量和尺寸
干式變壓器的容量大小直接影響其發熱量。容量越大,通常產生的熱量越多,需要的通風量也就越大。例如,一臺 1000kVA 的干式變壓器比 500kVA 的干式變壓器在滿負荷運行時產生的熱量要多。
變壓器的尺寸也很關鍵。較大尺寸的變壓器需要確保通風設備能夠覆蓋整個發熱區域,使冷空氣能夠充分接觸到變壓器的各個發熱部件,如繞組和鐵芯。
2.損耗特性
干式變壓器的損耗主要包括空載損耗和負載損耗。空載損耗是變壓器在空載狀態下產生的損耗,主要由鐵芯的磁滯和渦流損耗構成;負載損耗則與變壓器的負載電流的平方成正比,主要是繞組的電阻損耗。了解這些損耗特性可以幫助確定變壓器在不同負載條件下的發熱量,進而選擇合適的通風設備。
例如,對于負載變化較大的變壓器,需要選擇能夠根據負載情況靈活調節通風量的通風設備,以確保在不同負載下都能有效散熱。
二、確定通風方式
1.自然通風
適用場景:如果干式變壓器的安裝場所通風良好,周圍空間開闊,且變壓器的發熱量相對較小,可以考慮自然通風方式。例如,在戶外變電站,變壓器周圍沒有建筑物阻擋,自然風能夠順暢地吹過變壓器,帶走熱量。
通風設備選擇要點:自然通風主要依靠建筑物的通風口、百葉窗等設施。在這種情況下,要確保通風口的面積足夠大,并且位置合理,能夠形成良好的自然對流。通風口的面積一般根據變壓器的發熱量和建筑物的空間布局來確定,通常要求通風口總面積不小于變壓器外殼表面積的 10% - 20%。
2.強迫通風
適用場景:當干式變壓器安裝在室內空間有限、自然通風條件差,或者變壓器容量較大、發熱量較高的情況下,強迫通風是更好的選擇。例如,在建筑物的地下室或封閉的配電室中安裝的變壓器,就需要采用強迫通風。
通風設備選擇要點:
風機類型:常見的風機有離心式風機和軸流式風機。離心式風機風壓較高,適用于需要克服較大通風阻力的情況,如通風管道較長或有較多彎道的系統;軸流式風機風量大、風壓較低,適用于通風阻力較小的場合,并且可以在較低的靜壓下提供較大的風量。
風機參數:根據變壓器的發熱量計算所需的通風量。一般來說,通風量 Q(立方米 / 小時)可以通過公式 Q = 3600×P/(ρ×c×ΔT)計算,其中 P 是變壓器的總損耗(瓦),ρ 是空氣密度(千克 / 立方米),c 是空氣比熱容(焦 /(千克?℃)),ΔT 是變壓器允許的溫升(℃)。同時,要考慮風機的風壓,確保風機能夠克服通風系統的阻力,包括通風管道的阻力、空氣過濾器的阻力等。
數量和布局:根據變壓器的尺寸和結構,合理確定風機的數量和布局。風機可以安裝在變壓器的底部、側面或頂部,以形成良好的空氣流動路徑。一般來說,對于較大的變壓器,可能需要多個風機從不同方向進行通風,以確保冷空氣能夠均勻地流過變壓器的各個部位。
三、考慮通風設備的其他特性
1.噪音水平
通風設備運行時產生的噪音可能會對周圍環境造成影響。在選擇通風設備時,要關注其噪音指標。例如,在居民區或對噪音敏感的場所安裝的變壓器通風設備,應選擇低噪音的風機,其噪音水平一般應低于 60 分貝(A)。
2.可靠性和維護性
通風設備的可靠性直接影響變壓器的正常運行。選擇具有高可靠性的設備,如知名品牌的風機,其質量和性能更有保障。同時,要考慮通風設備的維護便利性,例如風機的葉輪、電機等部件應易于拆卸和更換,定期維護的周期應適中,一般風機每運行 3000 - 5000 小時應進行一次全面維護。
3.節能性
長期運行的通風設備能耗也是一個重要因素。選擇具有高效電機和良好空氣動力學設計的風機,可以降低能耗。例如,采用變頻調速風機,根據變壓器的實際溫度或負載情況自動調節風機轉速,能夠有效節約能源,降低運行成本。