SCB14干式变压器通过优化绕组结构、改进散热设计、智能温控系统及合理安装环境等多维度措施实现高效散热,确保设备在额定负载下温升稳定,满足长期安全运行需求。以下是具体散热机制及优化措施:
一、绕组结构优化:降低热阻,提升导热效率
铜箔/铝箔层压绕组
SCB14干式变压器采用铜箔或铝箔作为导体材料,通过层压工艺将导体与绝缘层紧密结合。这种设计:
减少接触热阻:导体与绝缘层间无空气间隙,热传导效率提升30%以上;
均匀电流分布:箔式绕组厚度均匀,电流密度分布更均衡,避免局部过热。
低损耗硅钢片铁芯
铁芯采用高导磁率、低损耗的硅钢片(如30ZH120),并涂覆绝缘漆以减少涡流损耗。其磁通密度优化至1.6-1.7T,在降低铁损的同时减少铁芯发热。
二、散热设计创新:多通道对流与强制冷却
自然风冷(AN)设计
散热气道布局:变压器外壳设计纵向散热气道,气道间距根据容量优化(如630kVA型号气道间距为50mm),形成自然对流通道;
表面波纹处理:绕组表面采用波纹结构,增加散热面积(较平面绕组提升20%-30%),配合空气流动加速热量散发。
强制风冷(AF)系统
智能温控风机:配备温度传感器和变频风机,当绕组温度超过设定阈值(如100℃)时自动启动,风量随温度升高而增大;
风道优化:风机安装于变压器底部或侧面,形成定向气流,确保冷空气均匀覆盖绕组和铁芯,散热效率较自然风冷提升50%以上。
三、智能温控系统:精准监测与保护
多点温度监测
在绕组热点、铁芯表面等关键部位布置PT100温度传感器,实时监测温度变化;
温度数据通过RS485接口传输至监控系统,支持远程访问和数据分析。
超温保护机制
一级报警:当绕组温度达110℃时,触发声光报警并记录事件;
二级跳闸:温度升至130℃时,自动切断电源,防止设备损坏;
风机联动:温度超过90℃时,强制风冷系统全速运行,确保温升可控。
四、安装环境优化:减少热岛效应
通风空间要求
变压器四周需预留至少800mm的通风空间,避免热量积聚;
安装于独立配电室时,室内需设置机械排风系统,换气次数不低于6次/小时。
环境温度控制
推荐安装环境温度≤40℃,若环境温度较高,需降容使用(如环境温度45℃时,容量需降低5%);
避免阳光直射或靠近热源(如锅炉、蒸汽管道),减少外部热负荷。
五、维护与保养:延长散热性能寿命
定期清洁
每季度用压缩空气清理散热气道和绕组表面灰尘,防止堵塞影响散热;
清洁时需断开电源,避免触电风险。
风机维护
每半年检查风机轴承润滑情况,必要时添加润滑脂;
每年测试风机启停功能,确保超温保护可靠动作。
六、散热性能实例验证
以某数据中心项目为例,采用SCB14-1600kVA干式变压器:
负载率:80%(1280kVA);
环境温度:35℃;
散热方式:强制风冷;
实测数据:绕组最高温度105℃,温升60K(符合F级绝缘要求),散热效率满足设计预期。