強油風冷變壓器的冷卻風扇防塵罩的研制

陳金平,夏水英,何夢蜀,阮叔軒

（湖北咸寧供電公司檢修公司，湖北 咸寧 437100）

0 引言

強油風冷變壓器的散熱片上容易吸附毛絮等臟污，嚴重影響主變的散熱，造成主變局部溫度過高，繞組超溫報警等問題，而定期的帶電水沖洗又容易造成變壓器電機接線盒進水，造成絕緣降低，引起主變冷卻電機絕緣降低，加快電機損壞速度。若加裝了散熱器防塵罩，則可大大阻擋毛絮、灰塵對冷卻器的影響，但現有的固定式防塵罩仍存在罩網裝拆繁瑣，沖洗困難易損壞等問題。通過委托湖北省電力科技信息中心的項目查新，發現國內外均無解決此方面問題的相關研究，基于以上情況，我們擬對現有強油風冷變壓器冷卻風扇的防塵罩進行改進，研制出兼具更換容易，清洗方便，普及程度高，造價低廉等優點的冷卻器防塵罩，保證主變冷卻散熱效果，維持主變的安全正常運行。

1 背景分析

以我單位220kV塘角變電站的#2主變為例，其采用強油風冷的冷卻方式，共有4組冷卻器12個風扇。為防止雜物被風扇吸入冷卻器，廠家在風扇上加裝了防塵罩，防塵罩網面呈一定弧形彎曲度，由32顆鉚釘固定，在運行中金屬網面由于銹蝕及清掃，時常發生破損情況。更換防塵罩網面需停用風扇電源，耗時較長，且頻繁重復作業不利于冷卻系統可靠運行。經調查分析，發現在更換網罩的搬運梯子、裝拆鉚釘、切割鋼絲網和網面固定等五道工序中，裝拆過程最為耗時，所以減少裝拆網罩的時間成為研制新式防塵罩網的突破口，針對以上分析，我們對罩網提出了必須具備的功能：（1）可靠性高：防塵罩必須安裝牢靠嚴密，對風冷卻器的內部達到防塵、防蟲、防雜物、防小動物進入等功能，同時保證不影響冷卻器正常散熱和安全運行；（2）裝拆方便：防塵罩裝拆耗時要短，無需停電，工作安全，步驟簡單易操作；（3）通用性強：防塵罩應保證尺寸規格符合變壓器的散熱器，針對不同尺寸的同類型散熱器，應做到尺寸符合要求能順利安裝就位。

2 原理介紹

為保證新型網面的通風防塵效果及使用壽命，我們選定了3.3×3.3×￠0.5且其材質含鎳8.09%的不銹鋼絲編織的密紋網，有防銹、隔磁、機械強度高等優點；同時選擇鎂鋁合金制作的網罩框架，特點是密度小（1.8g/cm3），強度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力大，耐有機物和堿的腐蝕性能好。根據塘#2主變的防塵罩原框架形狀，設計出類似于壁掛式空調防塵罩的弧形可移動防塵罩網面。在原防塵罩支撐架上下端制作U型固定滑槽，以夾住紗窗網上下兩端，紗窗網可左右滑動、抽出。該方案使防塵罩實現了裝拆容易的設想，但在制作樣品進行試驗時發現，加工弧形紗窗網的弧度不易控制，制作的弧形紗窗網和風扇上的固定弧面不能完整吻合，會出現中部凸起或邊角上翹等諸多問題。鑒于平面型防塵罩比弧面型防塵罩更加適合抽拉式的設計，且具有更高的密封性和平滑性，但對于平面形冷卻風扇網面相比于弧形網面對變壓器油溫的影響存在著疑問，所以我們利用假設檢驗法對油溫的影響度進行了試驗。改進前后溫差變化不大，也即改進前后的防塵罩對于變壓器正常的散熱沒有明顯的影響，于是我們得到改進對油溫無影響的假設，分析數據得到統計量樣品數、平均數、標準數如下：

（1）建立假設，確定檢驗水準：

Ho：假設平面型防塵罩相比于弧形防塵罩對變壓器油溫無顯著影響Ho：μ1=μ2

H1：假設平面型防塵罩相比于弧形防塵罩對變壓器油溫有顯著影響 H1：μ1≠μ2

a=0.05

（2）按假設檢驗公式計算檢驗統計量。

（3）查相應T界值表[1]，確定P值，下結論。

查表t0.05/2,28=2.048 t≤t0.05/2,28p>0.05

根據假設檢驗法判斷，我們接受原假設H0，無顯著影響。

（4）結論：弧形防塵罩更換為平面型防塵罩對變壓器油溫無顯著影響。得到科學試驗論證后，我們將原防塵罩弧形支撐架換成平面型，在框架上、下、左邊內部設計成U型滑槽，如鋁合金窗框；將金屬防塵網罩也由弧形改成平面型，如家用紗窗網，可在外框內滑槽內推拉移動。

在改進的基礎上，為加強防塵罩的實用便捷的特性，做了進一步的鞏固設計：（1）在支撐框架上龍骨改成井字形龍骨；（2）在框架與風扇基座間增加橡皮防震墊，紗窗網四周增加毛條，既可增加密封性，又減少震動噪音；（3）在紗窗上下兩端增加滾輪，滑動更順暢；（4）根據塘#2主變排風扇的實際排列情況，將第二、三組風扇防塵罩比第一、四組防塵罩加厚10公分，同時一二組抽取方向為右側抽取，三四組抽取方向為左側抽取，以方便抽取。最終設計制作出了裝拆無卡澀，更順暢、簡便、省時；噪音小；密封性更好；各項性能運行良好且既實用又美觀的新型防塵罩。全面改造后防塵罩更換時間從90分鐘下降至14分鐘，同比節省了76分鐘，且操作流程更為簡略如下所示:

改造前的工作流程：運維人員發現防塵罩損壞—匯報生技科—生技科安排更換—檢修人員到場—拆下防塵罩更換鋼絲網裝上防塵罩—完成。

改造后的工作流程：運維人員發現防塵罩損壞—抽出防塵罩更換不銹鋼網插入防塵罩—完成。

3 總結

以塘#2主變冷卻風扇防塵罩為例的改進和研制，開辟了同類型防塵罩制造的新天地，而且研制出的新型防塵罩同樣也適用于同類型的變壓器冷卻風扇，不僅縮短了運行檢修時間，而且對電力生產的效率及效益都產生了很重要的意義。

[1]馮悅波. 一種變壓器繞組溫度測量方法[J]. 變壓器,2001(05).

[2]鄭巖. 大型電力變壓器冷卻系統的改造[J]. 變壓器,1997(02).