電力変圧器冷却システムの一般的な要件と機能

電力変圧器冷却システムの一般的な要件

• すべての冷却装置は、メーカーの仕様に従って設置されるべきです。

• 強制油循環冷却システムには、自動切り替え機能を持つ2つの独立した電源が必要です。作動中の電源が故障した場合、待機電源が自動的に起動し、音声および視覚信号を発する必要があります。

• 強制油循環変圧器では、故障した冷却装置が切断された場合、音声および視覚信号を発し、待機冷却装置（水冷の場合手動）が自動的に起動する必要があります。

• ファン、ウォーターポンプ、オイルポンプの補助モーターには、過負荷保護、短絡保護、および相欠損保護が必要です。また、オイルポンプモーターの回転方向を監視する装置が必要です。

• 水冷熱交換器の場合、オイルポンプは冷却器のオイル入口側に設置され、すべての条件下で冷却器内のオイル圧が水圧よりも約0.05MPa高いことを確保する必要があります（メーカーによって別途指定がある場合を除く）。冷却器の水出口側には排水栓を設ける必要があります。

• 強制油循環水冷変圧器では、各冷却器の潜没式オイルポンプの出口に逆止弁を設置する必要があります。

• 強制油循環冷却変圧器は、温度および/または負荷に基づいて冷却器のオン/オフを制御する能力を持つ必要があります。

変圧器冷却器の機能

変圧器内の上部と下部のオイル間に温度差がある場合、冷却器を通じてオイル対流が形成されます。冷却器で冷却されたオイルはタンクに戻り、これにより変圧器の温度が低下します。

変圧器冷却器の冷却方法

• 油浸自然空冷方式；

• 油浸強制空冷方式；

• 強制油循環水冷方式；

• 強制油循環空冷方式；

• 強制油循環指向冷却方式。

500kV変電所では、大型変圧器は通常強制油循環空冷方式を採用し、超大型変圧器は強制油循環指向冷却方式を使用します。

変圧器冷却器の動作原理

従来の電力変圧器は、手動制御のファンを使用しており、通常各変圧器には6組の空冷モーターがあり、これらを制御する必要があります。各ファングループは熱リレーを介して動作し、ファンの電源回路はコンタクターを介して制御されます。ファンの起動と停止は、変圧器のオイル温度と過負荷状況の測定に基づいた論理判断に基づいて行われます。

機械的な接触は主に手動の機械的接触によって駆動されます。このような従来の制御は、完全に手動操作に依存しています。しかし、その最大の欠点は、すべてのファンが同時に起動・停止することであり、起動時に大きなインラッシュ電流が発生し、回路の部品をしばしば損傷させます。温度が45〜55度の範囲にある場合、通常すべてのファンがフル容量で動作し、莫大なエネルギーの浪費を引き起こし、設備のメンテナンスに大きな困難をもたらします。

従来の冷却制御システムは主にリレー、熱リレー、および各種接触ベースの論理回路制御システムを使用しており、制御ロジックは非常に複雑です。実際の運転中、コンタクターは頻繁に接触と分離を繰り返すため、焼け付きがよく発生します。さらに、ファンには過負荷保護、相欠損保護、および過電流保護などの必要な保護が不足しており、実際の運転中の動作信頼性を低下させ、運転コストを増加させます。

強制油強制空冷変圧器冷却器の構成要素

冷却器は、熱交換器、ファン、モーター、エアダクト、オイルポンプ、およびオイル流量指示器で構成されています。冷却ファンは、熱交換器から放出される熱い空気を排出するために使用されます。オイルポンプは冷却器の底部に設置され、熱交換器の上部から下部へオイルを循環させます。オイル流量指示器は冷却器の下部の目立つ位置に設置され、オペレーターがオイルポンプの動作状態を観察できるようにします。

変圧器タンクと冷却装置の機能

変圧器タンクは変圧器の外殻として働き、鉄心、巻線、および変圧器オイルを収容し、一定の熱放散機能も提供します。

変圧器冷却装置の機能は、変圧器の上部オイル層に温度差がある場合、ラジエータを通じてオイル循環を作ることです。これにより、ラジエータで冷却されたオイルがタンクに戻り、効果的に変圧器オイルの温度を下げることができます。冷却効率を高めるためには、空冷、強制油強制空冷、または強制油水冷などの方法を採用することができます。