王海/華電能源富拉爾基發(fā)電廠

變壓器風(fēng)冷卻器的更新改造

王海/華電能源富拉爾基發(fā)電廠

本文詳細(xì)論述了變壓器新型風(fēng)冷卻器的主要特點(diǎn)，以及二十世紀(jì)八十年代投入使用的多回路風(fēng)冷卻器存在的問題和不足。并且通過系統(tǒng)的比較說明，詳細(xì)論述了風(fēng)冷卻器更新改造的必要性。同時(shí)進(jìn)行實(shí)例說明。

風(fēng)冷卻器；更新改造；必要性；效果

一、新型風(fēng)冷卻器的主要特點(diǎn)

富拉爾基發(fā)電廠在1號(hào)主變壓器風(fēng)冷卻器更新改造中選用的YF3-250型風(fēng)冷卻器，是目前國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的風(fēng)冷卻器產(chǎn)品之一。該風(fēng)冷卻器是在引進(jìn)、吸收了日本多田技術(shù)和加拿大尤尼芬技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制、開展出的新一代風(fēng)冷卻器產(chǎn)品。屬國(guó)際、國(guó)內(nèi)一流產(chǎn)品。該產(chǎn)品與多回路風(fēng)冷卻器相比具有如下特點(diǎn)：

1.該風(fēng)冷卻器采用了先進(jìn)的鋼鋁復(fù)合翅片管，即冷卻管的外部翅片為軋制的鋁翅片，有著優(yōu)良的散熱性能及防腐性能。內(nèi)襯基管為代有內(nèi)肋的鋼管，具有良好的焊接性能及油側(cè)散熱性能。

2.該風(fēng)冷卻器采用了單程油路，并在冷卻管內(nèi)加裝擾流線等先進(jìn)的風(fēng)冷卻器制造技術(shù)。使風(fēng)冷卻器的油阻力大為降低（28kPa）。同時(shí)，風(fēng)冷卻器的油側(cè)傳熱能力也大為提高。

3.該風(fēng)冷卻器采用了低轉(zhuǎn)速、大風(fēng)量的新型風(fēng)扇。在風(fēng)冷卻器的冷卻容量大大提高的同時(shí)，風(fēng)冷卻器的噪聲明顯降低。

4.該風(fēng)冷卻器采用了先進(jìn)的低轉(zhuǎn)速，抵揚(yáng)程潛油泵，潛油泵電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速在1000r/m i n以下，使?jié)撚捅眠\(yùn)行的安全可靠性能得到根本改善。

5.該風(fēng)冷卻器仿造了日本多田風(fēng)冷卻器的外型結(jié)構(gòu)式，風(fēng)冷卻器只有進(jìn)出油兩個(gè)膠墊密封點(diǎn)，防滲漏性能良好，并且具有美觀的外形結(jié)構(gòu)。

因此，新型風(fēng)冷卻器與原多回路風(fēng)冷卻器相比具有冷卻容量大、傳熱效率高、輔機(jī)損耗小、噪聲低、防腐性能好、無滲漏、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，是最為理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

YF3-250型風(fēng)冷卻器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：額定冷卻容量：260kW/40K，額定油流量：80m 3/h，額定油阻力：28kPa，輔機(jī)損耗：2.3%；噪聲：68dB（A）；充油重量：120kg；總重量：1400kg。

二、多回路風(fēng)冷卻器存在的問題及改造的必要性

那些二十世紀(jì)八十年代投入使用的多回路風(fēng)冷卻器是我國(guó)上個(gè)世紀(jì)六十年代引進(jìn)的仿蘇產(chǎn)品。如今，隨著風(fēng)冷卻器制造技術(shù)的不斷發(fā)展，以及該風(fēng)冷卻器運(yùn)行年限增加，與如今生產(chǎn)的新型風(fēng)冷卻器相比存在著許多問題和不足。

1.原多回路風(fēng)冷卻器冷卻容量小，效率低，散熱能力不足。例如多回路YF-120型風(fēng)冷卻器由于原設(shè)計(jì)及制造工藝等方面的原因，加之冷卻器經(jīng)多年使用后，油、風(fēng)兩側(cè)的污垢沉積等因素，現(xiàn)在的實(shí)際額定冷卻容量應(yīng)不足120kw，因此，不能保證變壓器在夏季高溫季節(jié)安全正常的投入運(yùn)行。我廠更新改造后選用的YF3-250型新型風(fēng)冷卻器其單臺(tái)額定冷卻容量為260 kw，且冷卻容量匹配充足，完全可以保證變壓器安全正常的投入運(yùn)行。

2.原多回路風(fēng)冷卻器的膠墊密封處太多，極易產(chǎn)生滲漏油現(xiàn)象。例如多回路YF-120型冷卻器其本身的膠墊密封處就有10處之多，且多數(shù)直接暴露于空氣陽(yáng)光之中，天長(zhǎng)日久，膠墊老化，極易產(chǎn)生滲漏油現(xiàn)象。而新型的YF3-250型冷卻器只有進(jìn)出油口兩個(gè)膠墊密封處，且采用密封槽連接，膠墊不與陽(yáng)光空氣直接接觸，有效的防止了膠墊的老化。因此，新型YF3-250型冷卻器不易產(chǎn)生滲漏油現(xiàn)象。

3.原多回路風(fēng)冷卻器本體油阻力大，潛油泵揚(yáng)程高，變壓器運(yùn)行安全性差。由于原冷卻器為多回路本體，其油阻力很大（120kPa），則需匹配高揚(yáng)程的潛油泵（揚(yáng)程160 kPa），而高揚(yáng)程潛油泵的葉輪與殼體之間的間隙很小，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中極易產(chǎn)生摩擦，并有可能產(chǎn)生金屬粉末，如金屬粉末隨變壓器油進(jìn)入線圈，對(duì)變壓器的運(yùn)行安全將帶來很大的隱患。而我廠更新改造后選用的YF3-250型新型風(fēng)冷卻器，其本體油阻力僅為28 kPa，所配潛油泵揚(yáng)程為55 kPa，冷卻器的運(yùn)行狀況得到了根本改善。

4.原多回路風(fēng)冷卻器的風(fēng)扇、油泵數(shù)量很多，不便于維護(hù)保養(yǎng)。以我廠1號(hào)主變壓器為例：變壓器原配多回路YF-120型風(fēng)冷卻器11臺(tái)，共計(jì)風(fēng)扇為4×11＝44臺(tái)，油泵11臺(tái)。共計(jì)55臺(tái)。而更新改造后變壓器配有YF3-250型新型風(fēng)冷卻器6臺(tái)，共計(jì)風(fēng)扇6×2＝12臺(tái)，油泵6臺(tái)，共計(jì)18臺(tái)。風(fēng)冷卻器匹配的風(fēng)扇、油泵數(shù)量相差55－18＝37臺(tái)，因此，風(fēng)冷卻器更新改造后，將給變壓器的維護(hù)保養(yǎng)帶來很大方便。

5.原多回路風(fēng)冷卻器的噪聲高，不符合當(dāng)今的環(huán)保要求。多回路YF-120型風(fēng)冷卻器的噪聲為83dB（A），YF3-250型冷卻器的噪聲為68 dB（A），相差83－68＝15 dB （A）。因此，風(fēng)冷卻器更新改造后，變壓器的噪聲水平將得到很大的改善。

三、更新改造説明

富拉爾基發(fā)電廠1號(hào)主變壓器風(fēng)冷卻器在進(jìn)行更新改造前，愿風(fēng)冷卻器除存在上述多回路風(fēng)冷卻器所存在的諸多問題外，主變壓器到了夏季高溫季節(jié)時(shí)，其上油溫有時(shí)可達(dá)到90℃，嚴(yán)重地影響主變壓器的安全正常運(yùn)行。因此，我電廠于2009年8月對(duì)該主變壓器風(fēng)冷卻器進(jìn)行了更新改造。

1.變壓器的有關(guān)資料。

變壓器型號(hào)：SFP3-240000/220，生產(chǎn)廠家：沈陽(yáng)變壓器廠，出廠日期：1986年5月。

變壓器的損耗：空載：185.1kw；負(fù)載：605.4kw；總損耗：185.1＋605.4＝790.5kw。

變壓器的內(nèi)部循環(huán)油路為強(qiáng)油導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

變壓器原配多回路YF-120型冷卻器11臺(tái)，總共額定冷卻容量為120×11＝1320kw。

工作冷卻器循環(huán)油流量為40×10＝400m 3/h。

2.更新改造方案及相關(guān)計(jì)算。

（1）本方案將變壓器原配的多回路YF-120型冷卻器11臺(tái)全部拆除，更換為新型YF3-250型冷卻器，共計(jì)6臺(tái)（其中5臺(tái)工作，1臺(tái)備用）。

（2）改造后變壓器上層油溫計(jì)算。當(dāng)夏季環(huán)境溫度最高時(shí)，需投入5臺(tái)冷卻器工作。該狀態(tài)下，每臺(tái)冷卻器所擔(dān)負(fù)的冷卻容量：Q＝1.1×790.5/5＝173.9 kw

該狀態(tài)下，變壓器的頂層油溫升為（173.9/260）×40=26.8K，當(dāng)環(huán)境最高氣溫為38℃時(shí)，變壓器的上層油溫為26.8＋38＝64.8℃。完全滿足有關(guān)變壓器上層油溫限值的規(guī)定。

（3）冷卻器改造前后冷卻能力的比較計(jì)算。改造前冷卻器的總額定冷卻容量為1320kw，改造后變壓器冷卻器的總額定冷卻容量為

260×6＝1560 kw，冷卻器改造后冷卻能力提高了（1560－1320）/1320×100%＝18.2%。

四、更新改造后效果

我廠#1主變壓器風(fēng)冷卻器更新改造后，經(jīng)過兩年多的投入運(yùn)行表明，更新改造后效果顯著。首先，改造后風(fēng)冷卻器系統(tǒng)冷卻能力大為提高，主變壓器上層油溫同比降低了15℃。同時(shí)，主變壓器的總體噪聲明顯降低，風(fēng)冷卻器的運(yùn)行維護(hù)量明顯減少，每年可節(jié)約大量電能，變壓器總體的美觀度也有很大提高。從而，保證了主變壓器安全高效的投入運(yùn)行。

五、結(jié)束語

運(yùn)行中的大型變壓器老式多回路風(fēng)冷卻器已經(jīng)不能滿足變壓器安全可靠運(yùn)行的要求，多回路風(fēng)冷卻器更新改造必要可行。通過更新改造可大大改善變壓器的冷卻效果，延長(zhǎng)變壓器的使用壽命，同時(shí)，在安全運(yùn)行、維護(hù)、節(jié)能、環(huán)保等方面效果明顯，效益顯著。

王海（1970年10月23日），男，1970年出生，1987年參加工作，現(xiàn)在華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠從事變電檢修工作，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累，現(xiàn)職務(wù)是變電施工組長(zhǎng)。