在油浸式變壓器中，油箱作為變壓器的重要組成部分之一，它不僅是變壓器器身的容器，還是散熱裝置的一個部分。隨著科技的進(jìn)步，變壓器油箱結(jié)構(gòu)也在不斷改進(jìn)。目前新式結(jié)構(gòu)折板式油箱，已越來越廣泛地應(yīng)用于變壓器生產(chǎn)當(dāng)中。下面對折板式油箱的優(yōu)缺點進(jìn)行分析。

一、油箱的總體要求

變壓器在運(yùn)行和運(yùn)輸過程中，油箱的作用有以下四點：一是裝載變壓器器身，保證器身安全運(yùn)行，不受損壞。二是變壓器附件支撐安裝。三是良好的密封作用。四是有一定的散熱作用。因此，油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計要科學(xué)合理、密封良好、加工工藝簡單。

二、油箱的結(jié)構(gòu)形式

常用的油箱為長方體結(jié)構(gòu)。由箱蓋、箱底和箱壁(油箱的四個側(cè)面)組成，將不同厚度的鋼板、鋼型材，經(jīng)過機(jī)加、冷作、電焊等多工種加工、焊接而成。

1、傳統(tǒng)油箱箱壁的結(jié)構(gòu)形式

傳統(tǒng)油箱為了保證油箱整體上有足夠的強(qiáng)度，在箱壁的鋼板上，焊接有各種加強(qiáng)筋，如：扁鋼、工字鋼、槽鋼等各種型材。還有各種型號的管接頭。

2、折板式油箱箱壁的結(jié)構(gòu)形式

折板式油箱就是在制作箱壁的鋼板上，直接折出槽形，以替代原來的各種加強(qiáng)筋。折出的槽形也叫瓦楞，因此也叫瓦楞式油箱，如圖1所示：

三、傳統(tǒng)、折板式油箱工藝特點對比分析

1、傳統(tǒng)油箱特點

⑴、各種零部件數(shù)量多、加工量大，準(zhǔn)備時間長。

⑵、箱壁上各種零部件對裝復(fù)雜，工藝流程多，油箱加工制作周期長。

⑶、焊縫數(shù)量多，焊接工作量大，受零部件裝配影響，焊縫易產(chǎn)生滲漏點。油箱變形大、校正難，。

⑷、散熱器在與油箱的裝配過程中，法蘭間聯(lián)接因加有蝶閥、橡膠密封圈，易產(chǎn)生滲漏油。

⑸、勞動工作量大。

2、折板式油箱特點

⑴、各種零部件數(shù)量減少，縮短了加工、準(zhǔn)備時間。

⑵、箱壁上各種零部件數(shù)量減少，對裝簡單，簡化了工藝流程，油箱加工制作周期明顯縮短。以35KV級產(chǎn)品為例，生產(chǎn)同樣一臺規(guī)格型號的油箱，與傳統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)相比生產(chǎn)周期由原來的7天縮短為4天。

⑶、焊縫數(shù)量大幅減少，焊接工作量減輕。焊縫滲漏點明顯減少，油箱變形小。

⑷、中小型油箱散熱器可直接焊接在箱壁上，避免了法蘭聯(lián)接不當(dāng)造成的滲漏油。

⑸、降低了勞動工作量。

⑹、相對外部采用同樣槽鋼加強(qiáng)筋的傳統(tǒng)油箱而言，強(qiáng)度有所下降。

四、傳統(tǒng)、折板式油箱散熱性能量化對比分析

下面通過一個實例計算，用數(shù)據(jù)來探討一下傳統(tǒng)、折板式油箱的面積對油面溫升及散熱性能的影響。

例：一臺型號為S9-6300/35的變壓器，負(fù)載損耗PK=36900W，空載損耗P0=6560W，油箱長(mm)×寬(mm)×高(mm)：2080×810×1890，瓦楞布置如圖1所示;瓦楞尺寸如圖2所示，增加長度△L=70mm，增加內(nèi)腔面積△S=6520mm2;散熱器布置在高低壓兩側(cè)，垂直布置如圖3所示，溫升修正值△τ=5.5℃;散熱器型號：⑴ PC1500-19/320 自冷散熱面Sz=10.09㎡，油重Gy=150kg，本體重GT=162kg;⑵ PC1500-18/320 自冷散熱面Sz=9.61㎡，油重Gy=148kg，本體重GT=154kg。

1、求傳統(tǒng)油箱油頂層溫升

總損耗P=1.1×P0+1.032×PK=1.1×6560+1.032×36900=45297W

箱蓋有效散熱面積Sg=0.75×2080×810×10-6=1.264㎡

箱壁有效散熱面積Sb=0.85×(2080+810)×2×1890×10-6=9.286㎡

散熱器PC1500-19/320 8組

總有效散熱面積S=Sg+Sb+Sz×8=1.264+9.286+10.09×8=91.27㎡

油箱單位熱負(fù)荷Qy=P/S=45297/91.27=496.3W/㎡

油平均溫升Ty=0.262×Qy0.8=0.262×496.30.8=37.6℃

油頂層溫升Tm=1.2×Ty+△τ=1.2×37.6+5.5=50.6℃<52℃(符合技術(shù)要求)

2、散熱器型號不變，求折板油箱油頂層溫升

箱蓋有效散熱面積、總損耗用上面的數(shù)據(jù)：

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=92.39 W/㎡

Qy=45297/92.39=490.3W/㎡

Ty=0.262×490.30.8=37.2℃

Tm=1.2×37.2+5.5=50.1℃<52℃(符合技術(shù)要求)

比傳統(tǒng)油箱多裝油

△Gy =0.9×10×△S×1890×10-6=0.9×10×6520×1890×10-6=111kg

3、改變散熱器型號，求折板油箱油頂層溫升

散熱器PC1500-18/320 8組

S=1.264+10.410+9.61×8=88.55 W/㎡

Qy=45297/88.55=511.5W/㎡

Ty=0.262×511.50.8=38.5℃

Tm=1.2×38.5+5.5=51.7℃<52℃(符合技術(shù)要求)

△Gy =111-(150-148)×8=95kg

散熱器本體重減輕△Gs=(162-154)×8=64kg

結(jié)論：通過以上計算實例可以看出，與傳統(tǒng)式油箱相比：

1、在不改變散熱器條件的情況下，折板油箱增加的散熱面積，能使油頂層溫升下降0.5℃左右。

2、在改變了散熱器條件的情況下，油頂層溫升上升1℃左右。

3、變壓器油的使用數(shù)量增加了3～4%。

五、總結(jié)

通過以上幾個方面分析，不難看出折板式油箱在生產(chǎn)工藝、周期、提高效率、節(jié)約成本、散熱性能等方面優(yōu)勢明顯高于傳統(tǒng)式油箱。

參考文獻(xiàn)：

(1) 變壓器制造技術(shù)叢書編審委員會. 變壓器油箱制造工藝.

北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

(2) 沈陽變壓器研究所. 變壓器設(shè)計手冊.1985.

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