变压器冷却方式概述

1. 油浸自冷（ONAN）

油浸自冷的工作原理是利用油的自然对流，将变压器产生的热量带到油箱表面及冷却管位置，随后通过空气对流和空气热传导的作用将热量散发出去。这种冷却系统不需要专门配备冷却设备。

适用于31,500 kVA及以下、35 kV及以下的产品

适用于50,000 kVA及以下、110 kV的产品

2. 油浸风冷（ONAF）

油浸风冷的工作原理以油浸自冷为基础。在基本原理之外，还需在油箱表面或冷却管上安装若干风扇。这些风扇通过吹风促进冷却过程，可使变压器的容量和负载能力提高近35%。变压器运行时会产生铁损、铜损及其他形式的热量损耗，这些损耗以热量的形式存在于变压器内部。油浸式变压器的冷却过程如下：首先，通过热传导，铁芯和绕组内部产生的热量被传递到其表面，再传给油；随后，通过油的自然对流，热量不断被传递到油箱内壁和散热器油管；再通过热传导，热量被传递到油箱和散热器的外表面；最后，通过空气对流和热辐射的作用，热量被传递到周围空气中。

适用于35 kV至110 kV、12,500 kVA至63,000 kVA的产品

适用于110kV、75000kVA以下的产品

适用于220kV、40000kVA以下的产品

3. 强迫油循环风冷（OFAF）

适用于50,000至90,000 kVA、220 kV的产品

4. 强迫油循环水冷（OFWF）

一般水力发电厂中220 kV及以上、60 MVA及以上的升压变压器产品采用这种冷却方式。

强迫油循环风冷与强迫油循环水冷的工作原理相同。如果主变压器采用强迫油循环冷却方式，其运行基于变压器内部油的循环：利用油泵使油在冷却系统内循环流动。油冷却器经过专门设计以实现高效散热，电动风扇则帮助冷却介质。通过将油循环速度提高至原来的三倍，这种方式可使变压器容量提高约30%。强迫油循环变压器的冷却过程是：利用潜油泵将油送入铁芯或绕组之间的油管中，以一定速度流动的油带走产生的热量，同时用潜油泵抽出变压器上部已受热的油；油在冷却器中冷却后返回变压器油箱底部，从而形成强迫油循环冷却。

5. 强迫油循环导向风冷（ODAF）

适用于75,000 kVA及以上、110 kV的产品

适用于120,000 kVA及以上、220 kV的产品

适用于330 kV级和500 kV级的产品

6. 强迫油循环导向水冷（ODWF）

适用于75,000 kVA及以上、110 kV的产品

适用于120,000 kVA及以上、220 kV的产品

适用于330 kV级和500 kV级的产品

强迫油循环风冷变压器冷却器的组成部件

传统电力变压器配备手动控制的风扇。每台变压器通常有六组需要控制的风冷电机。这些风扇的运行依赖于热继电器的使用，风扇电源回路通过接触器进行控制。风扇根据变压器油内温度的测量值和负荷状况运行，并通过逻辑判断来确定其启停。这类传统控制系统在很大程度上依赖人工干预。然而，一个显著的缺点是所有风扇同时启停，启动时会产生较大的浪涌电流，可能损坏回路中的元器件。此外，当温度处于45至55摄氏度之间时，通常的做法是让所有风扇满负荷运转，造成大量电能浪费并带来维护难题。传统冷却控制系统主要采用继电器、热继电器及各种触点式逻辑电路等元件，控制逻辑复杂，实际运行中接触器的频繁通断可能导致触点烧蚀。而且，这些风扇往往缺乏过载、缺相和欠压等基本保护，从而降低运行可靠性并增加成本。

变压器油箱和冷却系统的作用

变压器的油箱是它的外壳，容纳铁芯、绕组和变压器油，同时起到一定的散热作用。

变压器的冷却系统利用变压器上下层油温之间的温差形成油循环：循环的油流经热交换器，使顶部的热油向下流动，从而有效降低变压器油的温度。为提高冷却效率，可以采用风冷、强迫油循环风冷或强迫油循环水冷等措施。