强油风冷变压器的冷却风扇防尘罩的研制

2014-12-02陈金平夏水英何梦蜀阮叔轩

山东工业技术 2014年19期

陈金平,夏水英,何梦蜀,阮叔轩

（湖北咸宁供电公司检修公司，湖北咸宁 437100）

0 引言

强油风冷变压器的散热片上容易吸附毛絮等脏污，严重影响主变的散热，造成主变局部温度过高，绕组超温报警等问题，而定期的带电水冲洗又容易造成变压器电机接线盒进水，造成绝缘降低，引起主变冷却电机绝缘降低，加快电机损坏速度。若加装了散热器防尘罩，则可大大阻挡毛絮、灰尘对冷却器的影响，但现有的固定式防尘罩仍存在罩网装拆繁琐，冲洗困难易损坏等问题。通过委托湖北省电力科技信息中心的项目查新，发现国内外均无解决此方面问题的相关研究，基于以上情况，我们拟对现有强油风冷变压器冷却风扇的防尘罩进行改进，研制出兼具更换容易，清洗方便，普及程度高，造价低廉等优点的冷却器防尘罩，保证主变冷却散热效果，维持主变的安全正常运行。

1 背景分析

以我单位220kV塘角变电站的#2主变为例，其采用强油风冷的冷却方式，共有4组冷却器12个风扇。为防止杂物被风扇吸入冷却器，厂家在风扇上加装了防尘罩，防尘罩网面呈一定弧形弯曲度，由32颗铆钉固定，在运行中金属网面由于锈蚀及清扫，时常发生破损情况。更换防尘罩网面需停用风扇电源，耗时较长，且频繁重复作业不利于冷却系统可靠运行。经调查分析，发现在更换网罩的搬运梯子、装拆铆钉、切割钢丝网和网面固定等五道工序中，装拆过程最为耗时，所以减少装拆网罩的时间成为研制新式防尘罩网的突破口，针对以上分析，我们对罩网提出了必须具备的功能：（1）可靠性高：防尘罩必须安装牢靠严密，对风冷却器的内部达到防尘、防虫、防杂物、防小动物进入等功能，同时保证不影响冷却器正常散热和安全运行；（2）装拆方便：防尘罩装拆耗时要短，无需停电，工作安全，步骤简单易操作；（3）通用性强：防尘罩应保证尺寸规格符合变压器的散热器，针对不同尺寸的同类型散热器，应做到尺寸符合要求能顺利安装就位。

2 原理介绍

为保证新型网面的通风防尘效果及使用寿命，我们选定了3.3×3.3×￠0.5且其材质含镍8.09%的不锈钢丝编织的密纹网，有防锈、隔磁、机械强度高等优点；同时选择镁铝合金制作的网罩框架，特点是密度小（1.8g/cm3），强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。根据塘#2主变的防尘罩原框架形状，设计出类似于壁挂式空调防尘罩的弧形可移动防尘罩网面。在原防尘罩支撑架上下端制作U型固定滑槽，以夹住纱窗网上下两端，纱窗网可左右滑动、抽出。该方案使防尘罩实现了装拆容易的设想，但在制作样品进行试验时发现，加工弧形纱窗网的弧度不易控制，制作的弧形纱窗网和风扇上的固定弧面不能完整吻合，会出现中部凸起或边角上翘等诸多问题。鉴于平面型防尘罩比弧面型防尘罩更加适合抽拉式的设计，且具有更高的密封性和平滑性，但对于平面形冷却风扇网面相比于弧形网面对变压器油温的影响存在着疑问，所以我们利用假设检验法对油温的影响度进行了试验。改进前后温差变化不大，也即改进前后的防尘罩对于变压器正常的散热没有明显的影响，于是我们得到改进对油温无影响的假设，分析数据得到统计量样品数、平均数、标准数如下：

（1）建立假设，确定检验水准：

Ho：假设平面型防尘罩相比于弧形防尘罩对变压器油温无显著影响Ho：μ1=μ2

H1：假设平面型防尘罩相比于弧形防尘罩对变压器油温有显著影响 H1：μ1≠μ2

a=0.05

（2）按假设检验公式计算检验统计量。

（3）查相应T界值表[1]，确定P值，下结论。

查表t0.05/2,28=2.048 t≤t0.05/2,28p>0.05

根据假设检验法判断，我们接受原假设H0，无显著影响。

（4）结论：弧形防尘罩更换为平面型防尘罩对变压器油温无显著影响。得到科学试验论证后，我们将原防尘罩弧形支撑架换成平面型，在框架上、下、左边内部设计成U型滑槽，如铝合金窗框；将金属防尘网罩也由弧形改成平面型，如家用纱窗网，可在外框内滑槽内推拉移动。

在改进的基础上，为加强防尘罩的实用便捷的特性，做了进一步的巩固设计：（1）在支撑框架上龙骨改成井字形龙骨；（2）在框架与风扇基座间增加橡皮防震垫，纱窗网四周增加毛条，既可增加密封性，又减少震动噪音；（3）在纱窗上下两端增加滚轮，滑动更顺畅；（4）根据塘#2主变排风扇的实际排列情况，将第二、三组风扇防尘罩比第一、四组防尘罩加厚10公分，同时一二组抽取方向为右侧抽取，三四组抽取方向为左侧抽取，以方便抽取。最终设计制作出了装拆无卡涩，更顺畅、简便、省时；噪音小；密封性更好；各项性能运行良好且既实用又美观的新型防尘罩。全面改造后防尘罩更换时间从90分钟下降至14分钟，同比节省了76分钟，且操作流程更为简略如下所示:

改造前的工作流程：运维人员发现防尘罩损坏—汇报生技科—生技科安排更换—检修人员到场—拆下防尘罩更换钢丝网装上防尘罩—完成。

改造后的工作流程：运维人员发现防尘罩损坏—抽出防尘罩更换不锈钢网插入防尘罩—完成。