主变冷却器改造(2)

2019-03-29 16:06

分子新材料密封垫,就能够有效解决渗漏现象。

四是改造后的冷却装置需要合理布局,满足以下几点:1)散热条件良好,不能产生热风局部循环;2)油管路的布置要合理,减少油管路的长度和管路弯折次数,以降低管路产生的阻力;3)尽量做到冷却效果均匀,要保证每只冷却器都充分发挥它的散热能力。同时要保证变压器内部三相线圈冷却效果相同,即要避免某相线圈的冷却效果比另外一相线圈冷却效果差,造成局部过热情况;

以上这些都需要对变压器内部温升、油流速度、整体冷却效果进行分析和计算,对管路进行重新布置设计,这在技术上是完全可行的,对冷却系统进行技术改造,达到满足和要求是完全可以实现的。 3 主变压器冷却器技术改造方案

从需改造变压器的实际参数及原冷却器安装形式来考虑,采用新型的YF2-250kW风冷却器。新式冷却器每组有风扇两只,每组的冷却容量为250kW,采用4组,总的冷却容量可达到1000kW,其特点为单台冷却容量大,选用组数少,利于运行;同时由于冷却器本身所用的冷却管件技术先进,冷却效率高,加之风机选用大风量、低噪音风机,油泵选用低转速、大流量的盘式电机潜油泵,所以冷却器的故障率大大降低、给变压器的安全运行提供了可靠的保证。

YF2-250kW风冷却器冷却管是高轧翅铝管,这种结构风阻小,灰尘不易堆积,散热快,散热效果好,结构性能牢固,可高出使用压力十几倍试压,可抽真空至小于20Pa而不变形(国家标准规定抽真空至133Pa),使用寿命长,同时将冷却器管直径加大,增大了散热面,流通面积也比改造前增加4倍左右,并在冷却器管内穿有扰流丝,使管内油流变为紊流状态,强化了散热能

力,提高冷却效果。

为了提高冷却器散热效果,选用了8台风量大、转速低、噪声低的DBF2-9Q6型风扇(单机容量2.2 kW)组成四组冷却器,风扇风叶的直径增大,转速降低,噪声减小。风量为32000 m3/h,噪声为73dB,风叶采用机翼型铝合金风叶,重量轻,机械强度可靠,寿命长,外型美观,附件少,冷却器额定冷却容量比改造前增加了280kW,由于冷却器数量减少,油回路密封连接面比改造前减少了1/3,其密封联接处均采用了先进的锒嵌式密封结构,有效的提高密封性能,大幅度的降低了渗漏油现象的发生。延长了设备检修周期,简化了设备检修工艺流程,减少了检修人力物力的损耗。

根据国家电网公司颁布《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的规定:,为了防止变压器油流静电的产生,经过试验证明,5号主变冷却器油回路油泵转速应不大于1000 r/min。由于增大了冷却器管流通面积,管内油阻降低(一般为15-30kPa),所以在配置冷却器油泵时,选用了扬程低,转速低的6B80-5/2.2型新型低速电机(930r/min)既可满足冷却器要求,又可使油泵在低压力状态下运行,延长了使用寿命。此油泵轴承为D级轴承,长期运行,轴承摩擦损耗极小,功率为2.2kW,扬程5m,流量80 m3/h,结构小,渗漏点少。

改造后的冷却器有8台风扇电机,4台潜油泵电机(单机容量2.2 kW), 减少了主变冷却器辅机总功率。冷却器辅机总功率为:

P=8×2.2kW+4×2.2kW=26.4 kW

新型风冷却器具有噪声低、功率大、散热能力强和高轧翅铝冷却管单回路结构的特点。由于其功率大,不但减少冷却器组数,还减少渗漏和维护工作量。

在改造中,特别注意变压器油汇流母管的设计。因原冷却器无汇流母管,改造后冷却器组数减少,则必须增设汇流母管。可采用无缝钢管制成汇流母管,减少一般方形汇流母管的焊缝,也就减少了渗漏。

实施改造时,还对相关的控制回路和二次信号回路进行更新,对冷却器控制回路、风扇及油泵控制回路、冷却器相关报警和调闸信号回路都进行合理设计,认真施工,有力的保证了改造后各项功能的实现。

冷却系统的改造均为现场改造,具体改造技术操作方案为:现场测绘原变压器冷却器的结构布置和散热能力→设计计算新选定冷却器的技术参数和结构布置设计→计算变压器内部油流速度→预购新冷却器及控制箱、管路等附件运至现场→现场施工更换冷却器→冷却器控制系统调试→变压器试运行。

冷却器系统改造前安装布置图 改造后安装布置图

冷却器系统改造可以伴随变压器大修同时进行,这样可以达到事半功倍的效果。

4 主变压器冷却器改造后的实际效果分析

5号主变压器冷却系统改造后经过近一年的运行,对该主变各运行参数与改造前进行了对比,以便对改造效果作出分析。更新改造后,同样负荷和环境温度下,变压器运行时的油温平均下降10℃~20℃。特别是在夏季高温负

荷时,由于环境温度达到40℃左右,改造前变压器在接近满负荷时油温可达到75℃,而采用新的冷却器后,油温在60℃~67℃,冷却效果明显增强。

我们用改造前后不同年份,相同月、日5号主变数据进行比较如下: 5号主变冷却器改造前

2008年8月02日 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 发电机有功 98MW 95MW 91MW 93MW 86MW 发电机无功 28Mvar 30Mvar 28Mvar 30Mvar 30Mvar 主变上层油温 68℃ 69℃ 70℃ 69℃ 68℃ 5号主变冷却器改造后

2009年8月02日 发电机有功 发电机无功 主变上层油温 17:00 97MW 40Mvar 55℃ 18:00 92MW 37Mvar 56℃ 19:00 99MW 39Mvar 56℃ 20:00 93MW 36Mvar 55℃ 21:00 88MW 38Mvar 55℃

运行时冷却器的噪声由于每组冷却器风扇数量由改造前的4只减少为2只,可使噪声下降近2dB~3dB。而改造后新的冷却器所配备的低噪声风扇又比原来的风扇噪声低3dB~5dB。再加上达到同样的冷却效果所用的冷却器组数减少到原来的一半,所以改造后的冷却器组工作时噪声比原来要低6dB~8dB。

由于采用的新型冷却器相关附件的损耗均较低,同时油泵和风扇数量大大减少,整个冷却器系统的损耗也就有了大幅度的降低,由改造前的近50kW,

减少到改造后的约26 kW,下降了20 kW左右。这对于长期运行的变压器来说,无疑是降低了不少的电能损耗。

冷却器系统的运行维护工作量减小,改造后的冷却器只采用了4台潜油泵,8台风扇,相比改造前的6台潜油泵,24台风扇而言,其运行维护工作量将大大下降。同时所选用油泵、风扇的结构新、转速低,所以冷却器出现问题的可能性也将大大减少。

冷却器改造后,节能效果显著,按年运行300天计算,改造后冷却器电机每年比改造前节约电能约为:

300×24h×(27.6 kW -26.4 kW )≈9000kW/h,

5 结束语

老式风冷却器冷却效率低、故障率高和维护费用大等缺点,通过以上改造,得到明显的弥补。变压器冷却器改造工作实施费用不太高,但是对变压器的运行工况确有着明显的改善,改造后的变压器理论上实现2﹪-3﹪增容。另一方面大大减少或避免因冷却器故障的检修次数,减少用户的停电损失和维护费用,其长期经济效益是相当可观的。同时改造后的冷却器运行耗电比改造前具有明显的节能效果。

参考文献

[1]王连生主编 《供用电技术》 辽宁大学出版社 2009年版

[2]王菊芬、孟浩龙 《变压器油流带电现象》 高电压技术-期刊 2008年第5期 作者简介:王健 男 汉族 1968年出生。1989年7月毕业于新疆水利水电学校,同年12月在新疆玛纳斯发电公司参加工作,2004年毕业于新疆大学电力系统自动化专业,2006年在新疆火力发供电国家职业技能鉴定站参加电气值班员技师培训,并取得技师资格证书。2010年11月参加新疆火力发供电国家职业技能鉴定站高级技师培训学习。


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