[發明專利]基于高溫環境下的變壓器室溫度優化方法

有效

• 申請號: 201811291612.5
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109346278B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 柴俊;安帥;周琰;陸增潔;崔麗娜;陳成;吳昊;韓浩江;孫錚;張海清
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: H01F27/08
• 分類號: H01F27/08;G06F30/20;H02P21/22;F04D27/00;F04D29/44
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

一種基于高溫環境下的變壓器室溫度優化方法，屬室內溫控領域，其對進排風系統進行自動化溫控改造，降低風扇損壞率并降低線損；增設循環風道，將原本無法維修的風扇降低高度，便于日常維修與維護；依據環境溫度變化，智能化啟停可以大大降低風扇使用頻率并降低損壞率和線損；引入離心風機促進室內外冷熱空氣對流，對變壓器進排風系統進行改造，構建了一套基于高溫環境下的變壓器室溫度優化方法，實現更為高效經濟的主變室降溫。可廣泛用于各種變壓器室散熱系統的設計或改建領域。

技術領域

本發明屬于室內溫控領域，尤其涉及一種基于高溫環境下的變壓器室溫度優化方法。

背景技術

隨著居民生活水平的不斷提高以及夏季生活、生產中的用電量的不斷增加，變電站的變壓器所承受的負荷也在創新高。通過對近2年某區中心站管轄范圍內35KV變電站的統計中發現，在迎峰度夏期間，每年就有近30臺主變每天處于過負荷的運行狀態下；其中有16臺主變本體上層油溫超過80度并發信。因此，變電站主變室(亦稱變壓器室，下同)溫度調控成為變電運維生產一線亟待解決的問題。

目前主變室傳統的降溫方法包括：

①通過主變室四周百葉窗形成空氣對流自然冷卻；

②在主變本體四周放置大功率風扇，加速主變四周空氣流通；

③在主變散熱片下方安裝風扇，加快散熱片熱量蒸發。

現有傳統的降溫方法各有弊端，都無法滿足負荷急劇升高的主變降溫需求：

第一種方法的弊端在于由于變壓器室土建結構對限制，變壓器室通風窗有效面積不足。新建變電站中的變壓器室尺寸受整個建筑物柱距的限制，有些變壓器室的進深過深，變壓器遠離進出風百頁窗的位置，減弱了變壓器周圍的通風效果。同時，由于變壓器室上部百葉窗容易積灰阻滯空氣流通，但因受限于作業人員與變壓器母排間的安全距離清潔困難，大大降低了主變室內的空氣流動效率。

第二種方法的弊端在于放置風扇以及風扇的啟停均需要人為控制，在迎峰渡夏期間每天則需要出動更多人力。由于風扇的作用局限于帶動室內熱空氣流轉，并不能形成冷熱氣流交換。并且四臺大功率風扇同時啟動，電機運轉散發的熱量不容小覷，因此放置大功率風扇的方法耗費人力的同時并不能實現較高的散熱效率。

第三種方法的弊端在于安裝于散熱片下的風扇，維護以及檢修需要涉及到變壓的二次回路，非常不方便。同時，這種方法也不能形成冷熱空氣對流，降溫效率并不高，與維護成本相比，性價比很低。

國家標準圖中，給定變壓器通風窗的面積為有效面積，通風窗的面積有效系數小于1。但是現有部分變電站的設計沒有注意到面積與有效面積之間的差異，設計時按標準圖中要求的面積向土建提出條件，實際上變壓器室的通風窗面積又一次被縮減，通風窗的面積不滿足變壓器運行的條件。新建變電站中的變壓器室尺寸受整個建筑物柱距的限制，有些變壓器室的進深過深，變壓器遠離進出風百頁窗的位置，減弱了變壓器周圍的通風效果。目前雖已在變壓器室出風百葉窗旁加設了排風扇進行強制換氣，但由于排氣扇的氣流與出風百葉窗氣流相互較勁，不能有效的形成冷熱空氣對流，因此排氣扇的效率沒有充分得到發揮。

變壓器在運行過程中室內空氣被加熱，熱空氣上升與進出風百葉窗構成流動氣流通道，進出風百葉窗高差越大，空氣流動速度越快，通風效果越好。但由于變壓器室上部百葉窗容易積灰阻滯空氣流通，但因受限于作業人員與變壓器母排間的安全距離清潔困難，大大降低了主變室內的空氣流動效率。

目前35KV變電站內的主變，絕大多數為油浸自冷式變壓器，僅通過變壓器本體上散熱片來散發熱量；而目前35KV變電站的主變多為室內布置，由于變壓器室內空間相對較小，內部空氣僅通過主變大門上的百葉窗和室內上方的離心機進行交換流通，因帶電設備安全距離的原因，在設備運行時，維修人員無法登高到變壓器室頂進行應有的維護和維修，損壞后造成主變室空氣交換不順暢，熱空氣不能及時排出，較冷的空氣無法進入室內，造成主變散熱能力進一步減弱。