油浸式变压器线圈及线圈组装中冷却油道分析

尹永胜?丁毓晗

摘要：为保持油浸式变压器运行的稳定性，实现散热能力、油流阻力等参数的有效控制，文章以冷却油道设计作为研究对象，通过系统性探讨线圈组装环节冷却油道的设计方法与构建路径，充分发挥冷却油道的作用。

关键词：油浸式变压器;线圈组装;冷却油道;设计方案

0前言

电力网络在运行过程中，基于差异化的使用需求，往往需要在特定的位置进行油浸式变压器等设备的安装，旨在通过油浸式变压器设备优势的发挥，实现电网电压、电流的有效调控。为保持油浸式变压器等设备的稳定高效运转，往往需要对变压器结构组成、设备参数等作出适当的调整，以确保油浸式变压器等设备的安全、高效与稳定运行。

1 油浸式变压器概述

在进行冷却油道设计工作前，通过梳理油浸式变压器的结构组成与技术特点，使得技术人员可以思维认知的角度出发，明确油浸式变压器对于冷却油管道布局的相关要求，提升了后续设计、优化工作的针对性与有效性。

油浸式变压器作为目前常用的变压器类型，其广泛应用于工矿企业与居民建筑之中。经过多年的发展，油浸式变压器结构形式更为多元，例如根据绕组的不同，可以分为双绕组变压器和三绕组变压器两种，根据结构的不同，可以分为铁芯式变压器和铁壳式变压器两种。尽管油浸式变压器为了满足不同场景下的使用需求，对相应的结构做出了细微的调整，但是其整体结构类型仍旧由铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、继电器以及开关等结构组成。在实际使用过程中，油浸式变压器对于温度、海拔高度等环境条件提要求相对较高，根据以往经验，油浸式变压器所处环境的气温应当在—25摄氏度到40摄氏度的范之内，相对湿度不应当超过90%，海拔高度不应当超过1000米。考虑到油浸式变压器对于温度因素较为敏感，为延长其使用寿命，提升对环境适应能力，需要有针对性地做好温控结构的设计。

2 油浸式变压器线圈冷却油道作用分析

油浸式变压器线圈冷却油道作用分析，技术人员从整体上掌握冷却油道的使用场景，全面掌握冷却油道布局设计的相关要求，为后续冷却油道设计工作的开展提供方向性引导。

考虑到油浸式变压器对于设备温度的要求较高，目前多数技术团队与生产厂家采取冷却油道的设计方式，在油浸式变压器绝缘结构中的静电板、绝缘端圈、角环、挡油板等零件区域增设冷却油道，通过冷却油道来提升整个变压器线圈的散热能力。冷却油道的结构布局的目的在于，通过挡油板、轴向油道的合理规划与布局，充分发挥冷却油道的温度调节作用，最大程度地扩大冷却油道的覆盖范围，实现对油浸式变压器线圈全覆盖，避免出现温度调控的盲区。同时借助结构的合理化调整，确保冷却油道内油体可以快速回流，管控油体流动的阻力，实现油浸式变压器线圈冷却效果的稳步提升[1]。但是也需要认识到，受到已有定式思维等因素的影响，技术人员在对油浸式变压器线圈冷却要到挡油板设计、轴向油道设计的过程中，在相关结构设计环节，没有准确把握油浸式变压器线圈冷却油道设计要求，这种情况如果没有得到有效地解决与妥善的处理，势必造成冷却油道设计效果达不到预期的散热要求，引发油浸式变压器设备故障，造成电力网络中断。为保证油浸式变压器运行的稳定性，不断提升其散热能力，需要针对地开展冷却油道的结构设计等系列工作，旨在通过冷却油道结构的重塑，促进其冷却能力的有效提升。

3 油浸式变压器线圈冷却油道设计方案

油浸式变压器线圈冷却油道设计环节，为充分发挥冷却油道在散热方面的优势，技术人员应当及时调整思路，着眼于油浸式变压器整体构成以及线圈布局特点，在此基础上，综合分析，统筹考量，采取针对性的技术举措，有序完成油浸式变压器线圈冷却油道的设计工作。

3.1油浸式变压器线圈挡油板设计策略

挡油板的作用在于限制线圈内油流的走向，根据这一功能定位，可以采用全挡油板以及半挡油板结构，或者带外撑条、外副撑条与带外锁撑条等多元化的挡油板技术方案。借助针对性的线圈挡油板结构设计方案，可以在较短的时间内，完成必要的导油处理，更好地解决油温的冷却处理问题。实际处理环节，考虑到冷却油管布局要求，技术人员将变压器线圈在电抗高度的方向上，借助挡油板设立一定数量的油区，油区数量的多少与电抗高度成正相关关系，即电抗高度越高，使用的挡油板数量越多，划分的油区数量越多，现阶段往往采用6油区、8油区以及10油区的线圈设置方案。油区划分工作完成后，针对于强油导向结构，在变压器线圈的上端、下端的位置安装挡油板，实现油流的速率;对于非导向结构的变压器，线圈的上端安装挡油板，下端则不安装挡油板，确保变压器下部以及两侧进油，上部出油，以保证油体的快速流动，提升油浸式变压器的整体散热能力。

3.2油浸式变压器线圈轴向油道设计策略

油浸式变压器线圈轴向油道设计过程中，应当规避变压器屏线的布局区域，通过多根并绕的方式，将轴向油道布局在线圈匝间，为减少磨损程度，还需要在匝间的相关位置放置纸垫条，通过这种处理手段，最大程度地提升轴向油道的耐久度。对于非强油导向结构的轴向油道設计，技术人员需要采取对齐放置的方式，将线圈辐向均匀分布的方式，以保证整个轴向油道分布的科学性与有效性，这种布局方式保证了油浸式变压器的线圈空间布局的有效性与合理性，减少了冷却油道对于油浸式变压器线圈结构布局的影响，从结构层面保证了油浸式变压器的温度调控能力。对于强油导向结构，则需要将两个轴向油道进行对齐放置，将强油导向结构的第一根线的外侧与线圈第一根线内侧进行连接，形成强油导向的连接通路，以保证油浸式变压器线圈冷却油管可以更好地服务散热功能的使用需求。

结语

冷却油道设计对于油浸式变压器性能的提升有着深远的影响，是保证设备连续性、稳定性运转的重要成效。在油浸式变压器线圈及线圈组装中冷却油道分析中，需从实践角度出发，综合各类因素，优化冷却油道设计的思路与方法，搭建起科学的冷却油道空间布局结构。

参考文献：

[1]李永光，王新程，姜益民.基于蒸发冷却技术的油浸式变压器的试验研究[J].变压器，2019（10）：114-114.