浅谈变压器折板式油箱优缺点

　　关键词：变压器，折板式油箱，优缺点
　　
　　在油浸式变压器中，油箱作为变压器的重要组成部分之一，它不仅是变压器器身的容器，还是散热装置的一个部分。随着科技的进步，变压器油箱结构也在不断改进。目前新式结构折板式油箱，已越来越广泛地应用于变压器生产当中。下面对折板式油箱的优缺点进行分析。
　　一、油箱的总体要求
　　变压器在运行和运输过程中，油箱的作用有以下四点：一是装载变压器器身，保证器身安全运行，不受损坏。二是变压器附件支撑安装。三是良好的密封作用。四是有一定的散热作用。因此，油箱结构设计要科学合理、密封良好、加工工艺简单。
　　二、油箱的结构形式
　　常用的油箱为长方体结构。由箱盖、箱底和箱壁（油箱的四个侧面）组成，将不同厚度的钢板、钢型材，经过机加、冷作、电焊等多工种加工、焊接而成。
　　1、传统油箱箱壁的结构形式
　　传统油箱为了保证油箱整体上有足够的强度，在箱壁的钢板上，焊接有各种加强筋，如：扁钢、工字钢、槽钢等各种型材。还有各种型号的管接头。
　　2、折板式油箱箱壁的结构形式
　　折板式油箱就是在制作箱壁的钢板上，直接折出槽形，以替代原来的各种加强筋。折出的槽形也叫瓦楞，因此也叫瓦楞式油箱，如图1所示：
　　三、传统、折板式油箱工艺特点对比分析
　　1、传统油箱特点
　　⑴、各种零部件数量多、加工量大，准备时间长。
　　⑵、箱壁上各种零部件对装复杂，工艺流程多，油箱加工制作周期长。
　　⑶、焊缝数量多，焊接工作量大，受零部件装配影响，焊缝易产生渗漏点。油箱变形大、校正难，。
　　⑷、散热器在与油箱的装配过程中，法兰间联接因加有蝶阀、橡胶密封圈，易产生渗漏油。
　　⑸、劳动工作量大。
　　2、折板式油箱特点
　　⑴、各种零部件数量减少，缩短了加工、准备时间。
　　⑵、箱壁上各种零部件数量减少，对装简单，简化了工艺流程，油箱加工制作周期明显缩短。以35KV级产品为例，生产同样一台规格型号的油箱，与传统油箱结构相比生产周期由原来的7天缩短为4天。
　　⑶、焊缝数量大幅减少，焊接工作量减轻。焊缝渗漏点明显减少，油箱变形小。
　　⑷、中小型油箱散热器可直接焊接在箱壁上，避免了法兰联接不当造成的渗漏油。
　　⑸、降低了劳动工作量。
　　⑹、相对外部采用同样槽钢加强筋的传统油箱而言，强度有所下降。
　　四、传统、折板式油箱散热性能量化对比分析
　　下面通过一个实例计算，用数据来探讨一下传统、折板式油箱的面积对油面温升及散热性能的影响。
　　例：一台型号为S9-6300/35的变压器，负载损耗PK=36900W，空载损耗P0=6560W，油箱长(mm)×宽(mm)×高(mm)：2080×810×1890，瓦楞布置如图1所示；瓦楞尺寸如图2所示，增加长度△L=70mm，增加内腔面积△S=6520mm2；散热器布置在高低压两侧，垂直布置如图3所示，温升修正值△τ=5.5℃；散热器型号：⑴PC1500-19/320自冷散热面Sz=10.09㎡，油重Gy=150kg，本体重GT=162kg；⑵PC1500-18/320自冷散热面Sz=9.61㎡，油重Gy=148kg，本体重GT=154kg。
　　1、求传统油箱油顶层温升
　　总损耗P=1.1×P0+1.032×PK=1.1×6560＋1.032×36900=45297W
　　箱盖有效散热面积Sg=0.75×2080×810×10-6=1.264㎡
　　箱壁有效散热面积Sb=0.85×（2080＋810）×2×1890×10-6=9.286㎡
　　散热器PC1500-19/3208组
　　总有效散热面积S=Sg+Sb+Sz×8=1.264+9.286+10.09×8=91.27㎡
　　油箱单位热负荷Qy=P/S=45297/91.27=496.3W/㎡
　　油平均温升Ty=0.262×Qy0.8=0.262×496.30.8=37.6℃
　　油顶层温升Tm=1.2×Ty+△τ=1.2×37.6+5.5=50.6℃<52℃（符合技术要求）
　　2、散热器型号不变，求折板油箱油顶层温升
　　箱盖有效散热面积、总损耗用上面的数据：
　　Sb=9.286+0.85×10×△L×1890×10-6=9.286+0.85×10×70×1890×10-6=10.410㎡
　　S=1.264+10.410+10.09×8=92.39W/㎡
　　Qy=45297/92.39=490.3W/㎡
　　Ty=0.262×490.30.8=37.2℃
　　Tm=1.2×37.2+5.5=50.1℃<52℃（符合技术要求）
　　比传统油箱多装油
　　△Gy=0.9×10×△S×1890×10-6=0.9×10×6520×1890×10-6=111kg
　　3、改变散热器型号，求折板油箱油顶层温升
　　散热器PC1500-18/3208组
　　S=1.264+10.410+9.61×8=88.55W/㎡
　　Qy=45297/88.55=511.5W/㎡
　　Ty=0.262×511.50.8=38.5℃
　　Tm=1.2×38.5+5.5=51.7℃<52℃（符合技术要求）
　　△Gy=111-（150-148）×8=95kg
　　散热器本体重减轻△Gs=（162-154）×8=64kg
　　结论：通过以上计算实例可以看出，与传统式油箱相比：
　　1、在不改变散热器条件的情况下，折板油箱增加的散热面积，能使油顶层温升下降0.5℃左右。
　　2、在改变了散热器条件的情况下，油顶层温升上升1℃左右。
　　3、变压器油的使用数量增加了3～4%。
　　五、总结
　　通过以上几个方面分析，不难看出折板式油箱在生产工艺、周期、提高效率、节约成本、散热性能等方面优势明显高于传统式油箱。
　　
　　参考文献：
　　(1) 变压器制造技术丛书编审委员会.变压器油箱制造工艺.
　　北京：机械工业出版社，1998.
　　(2) 沈阳变压器研究所.变压器设计手册.1985.

《浅谈变压器折板式油箱优缺点》

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