強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器的冷卻風(fēng)扇防塵罩的研制

陳金平,夏水英,何夢(mèng)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(qiáng)油風(fēng)冷變壓器的散熱片上容易吸附毛絮等臟污，嚴(yán)重影響主變的散熱，造成主變局部溫度過高，繞組超溫報(bào)警等問題，而定期的帶電水沖洗又容易造成變壓器電機(jī)接線盒進(jìn)水，造成絕緣降低，引起主變冷卻電機(jī)絕緣降低，加快電機(jī)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(duì)冷卻器的影響，但現(xiàn)有的固定式防塵罩仍存在罩網(wǎng)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(xiàng)目查新，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外均無解決此方面問題的相關(guān)研究，基于以上情況，我們擬對(duì)現(xiàn)有強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器冷卻風(fēng)扇的防塵罩進(jìn)行改進(jìn)，研制出兼具更換容易，清洗方便，普及程度高，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)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(yùn)行。

1 背景分析

以我單位220kV塘角變電站的#2主變?yōu)槔?，其采用?qiáng)油風(fēng)冷的冷卻方式，共有4組冷卻器12個(gè)風(fēng)扇。為防止雜物被風(fēng)扇吸入冷卻器，廠家在風(fēng)扇上加裝了防塵罩，防塵罩網(wǎng)面呈一定弧形彎曲度，由32顆鉚釘固定，在運(yùn)行中金屬網(wǎng)面由于銹蝕及清掃，時(shí)常發(fā)生破損情況。更換防塵罩網(wǎng)面需停用風(fēng)扇電源，耗時(shí)較長，且頻繁重復(fù)作業(yè)不利于冷卻系統(tǒng)可靠運(yùn)行。經(jīng)調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)在更換網(wǎng)罩的搬運(yùn)梯子、裝拆鉚釘、切割鋼絲網(wǎng)和網(wǎng)面固定等五道工序中，裝拆過程最為耗時(shí)，所以減少裝拆網(wǎng)罩的時(shí)間成為研制新式防塵罩網(wǎng)的突破口，針對(duì)以上分析，我們對(duì)罩網(wǎng)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(yán)密，對(duì)風(fēng)冷卻器的內(nèi)部達(dá)到防塵、防蟲、防雜物、防小動(dòng)物進(jìn)入等功能，同時(shí)保證不影響冷卻器正常散熱和安全運(yùn)行；（2）裝拆方便：防塵罩裝拆耗時(shí)要短，無需停電，工作安全，步驟簡單易操作；（3）通用性強(qiáng)：防塵罩應(yīng)保證尺寸規(guī)格符合變壓器的散熱器，針對(duì)不同尺寸的同類型散熱器，應(yīng)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(wǎng)面的通風(fēng)防塵效果及使用壽命，我們選定了3.3×3.3×￠0.5且其材質(zhì)含鎳8.09%的不銹鋼絲編織的密紋網(wǎng)，有防銹、隔磁、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)選擇鎂鋁合金制作的網(wǎng)罩框架，特點(diǎn)是密度?。?.8g/cm3），強(qiáng)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(jī)物和堿的腐蝕性能好。根據(jù)塘#2主變的防塵罩原框架形狀，設(shè)計(jì)出類似于壁掛式空調(diào)防塵罩的弧形可移動(dòng)防塵罩網(wǎng)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(wǎng)上下兩端，紗窗網(wǎng)可左右滑動(dòng)、抽出。該方案使防塵罩實(shí)現(xiàn)了裝拆容易的設(shè)想，但在制作樣品進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，加工弧形紗窗網(wǎng)的弧度不易控制，制作的弧形紗窗網(wǎng)和風(fēng)扇上的固定弧面不能完整吻合，會(huì)出現(xiàn)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(shè)計(jì)，且具有更高的密封性和平滑性，但對(duì)于平面形冷卻風(fēng)扇網(wǎng)面相比于弧形網(wǎng)面對(duì)變壓器油溫的影響存在著疑問，所以我們利用假設(shè)檢驗(yàn)法對(duì)油溫的影響度進(jìn)行了試驗(yàn)。改進(jìn)前后溫差變化不大，也即改進(jìn)前后的防塵罩對(duì)于變壓器正常的散熱沒有明顯的影響，于是我們得到改進(jìn)對(duì)油溫?zé)o影響的假設(shè)，分析數(shù)據(jù)得到統(tǒng)計(jì)量樣品數(shù)、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)如下：

（1）建立假設(shè)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)：

Ho：假設(shè)平面型防塵罩相比于弧形防塵罩對(duì)變壓器油溫?zé)o顯著影響Ho：μ1=μ2

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

a=0.05

（2）按假設(shè)檢驗(yàn)公式計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。

（3）查相應(yīng)T界值表[1]，確定P值，下結(jié)論。

查表t0.05/2,28=2.048 t≤t0.05/2,28p>0.05

根據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)法判斷，我們接受原假設(shè)H0，無顯著影響。

（4）結(jié)論：弧形防塵罩更換為平面型防塵罩對(duì)變壓器油溫?zé)o顯著影響。得到科學(xué)試驗(yàn)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(nèi)部設(shè)計(jì)成U型滑槽，如鋁合金窗框；將金屬防塵網(wǎng)罩也由弧形改成平面型，如家用紗窗網(wǎng)，可在外框內(nèi)滑槽內(nèi)推拉移動(dòng)。

在改進(jìn)的基礎(chǔ)上，為加強(qiáng)防塵罩的實(shí)用便捷的特性，做了進(jìn)一步的鞏固設(shè)計(jì)：（1）在支撐框架上龍骨改成井字形龍骨；（2）在框架與風(fēng)扇基座間增加橡皮防震墊，紗窗網(wǎng)四周增加毛條，既可增加密封性，又減少震動(dòng)噪音；（3）在紗窗上下兩端增加滾輪，滑動(dòng)更順暢；（4）根據(jù)塘#2主變排風(fēng)扇的實(shí)際排列情況，將第二、三組風(fēng)扇防塵罩比第一、四組防塵罩加厚10公分，同時(shí)一二組抽取方向?yàn)橛覀?cè)抽取，三四組抽取方向?yàn)樽髠?cè)抽取，以方便抽取。最終設(shè)計(jì)制作出了裝拆無卡澀，更順暢、簡便、省時(shí)；噪音??；密封性更好；各項(xiàng)性能運(yùn)行良好且既實(shí)用又美觀的新型防塵罩。全面改造后防塵罩更換時(shí)間從90分鐘下降至14分鐘，同比節(jié)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(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)防塵罩損壞—匯報(bào)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(wǎng)裝上防塵罩—完成。

改造后的工作流程：運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)防塵罩損壞—抽出防塵罩更換不銹鋼網(wǎng)插入防塵罩—完成。

3 總結(jié)

以塘#2主變冷卻風(fēng)扇防塵罩為例的改進(jìn)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(fēng)扇，不僅縮短了運(yùn)行檢修時(shí)間，而且對(duì)電力生產(chǎn)的效率及效益都產(chǎn)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(tǒng)的改造[J]. 變壓器,1997(02).