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变压器防尘网格栅的结构设计
发布人:管理员   发布时间:2021-4-19

        为了满足经济增长的需求,电力系统规模日益扩大,形成了以特高压电网为骨干网架的坚强电网,而电力变压器作为电网中的关键设备,其工作状况直接影响着电力系统的安全稳定。由于要实现大量能量的变换与传输,电力变压器在实际运行中会产生大量热量,必须及时排出,否则会破坏绝缘,影响变压器的使用寿命。

        变压器冷却器的常用散热方式一般有油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环风冷等。220kV及以上电压等级大容量变压器大多采用强迫油循环风冷冷却方式,但是散热器暴露在空气中,由于风扇抽风作用,极易吸附柳絮、灰尘等,严重影响变压器的散热效果,危及电网供电安全。为解决上述问题,目前一般采用带电水冲洗方法清理变压器的冷却器后部杂物,但是清洗时存在触电安全风险、产生清扫死角、现场取水困难、冷却器需陪停等缺点,不利于现场工作的开展。通过在变压器的冷却器进风口处安装防尘网,可有效滤除吸人散热器的杂物,解决变压器工作时散热异常问题。

防尘网格栅结构
         防尘网一般是安装在变压器冷却器的进风口,用于滤除吸入冷却器里的杂物,当防尘网上杂物较多时,工程技术人员可根据实际情况随时更换,有效保证变压器散热效果。一般情况下,每个冷却器对应一个防尘网,而每个防尘网由多片拼接而成,具有安装更换方便、占地面积小的优点。采用安装防尘网方式代替传统的带电水冲洗方式,不仅能够克服带电水冲洗方式存在安全隐患、易产生清洗死角的缺点,而且能够节约大量人力、物力,经济效益显著,在变电站有着广阔的应用前景。
         变压器防尘网格栅如图1所示,图中圆圈为当个格栅结构,显然每片防尘网由纵横交错的钢丝轧成,所需钢丝的数量由防尘网格栅宽度和变压器冷却器宽度所决定。为了保证变压器的散热效果,防尘网格栅宽度的设计就变得尤为重要了。

 

                                             

 

防尘网格栅宽度设计
         当变压器防尘网格栅宽度设计较大时,散热效果好但会降低防尘效果;当变压器防尘网格栅宽度设计较小时,防尘效果好但又会影响散热效果,因此合理设计防尘网格栅宽度显得尤为重要。实际生产中,变压器散热不畅会加快绝缘老化,降低使用寿命,威胁着电网的可靠运行,而防尘效果不佳还可以通过带电水冲洗的方法来解决,可见对变压器而言,散热效果是要优于防尘效果的。因此,文中在设计变压器防尘网格栅宽度时,是在保证散热效果的基础上,尽可能地减小格栅宽度来提高防尘效果。同时为了便于安装,对防尘网重量进行研究,基于风速衰减率和防尘网重量2个目标,设计了最优格栅宽度,在保证变压器散热效果和防尘效果的基础上,降低了防尘网重量,安装便捷、经济实用。

       

           针对防尘网格栅影响变压器散热的问题,通过对变压器防尘网格栅宽度设计方法,有效保证了变压器的散热效果。基于变压器防尘网格栅宽度对散热效果和防尘效果的影响,从风速衰减率和防尘网重量两个目标出发,提出了一种变压器防尘网格栅宽度优化设计方法。以1000kV特高压变压器冷却器为例,对防尘网格栅宽度优化模型进行了求解,在确定防尘网格栅宽度取值范围和优化模型加权系数的基础上,计算得到了最优格栅宽度为2.4mm。经第三方风阻率测试和现场试验,结果表明防尘网不仅不会影响变压器散热效果,而且安装便捷、经济实用,在变电站具有广阔的应用前景。


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