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江苏达源电力设备有限公司
江苏徐州变压器厂家
服务热线:18952160093 (🛰️同号)
通讯地址:江苏省徐州市贾汪区汴塘镇凤楼村返乡创业园内
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本公司达源电力可以生产水冷变压器,用户们降需要的型号设备参数等信息提供给我们,可以定制生产,本公司设备远销海外,可出口合作。
一、核心原理:热量传递
变压器在运行中,由于绕组(铜线)的电阻和铁芯的磁滞、涡流效应,会产生大量的热量(称为“铜损”和“铁损”)。如果这些热量不能及时散发,会导致变压器绝缘材料老化、性能下降,甚至烧毁。
水冷系统的核心任务就是解决这个散热问题,其热量传递路径如下:
1. 内部发热: 电流流过绕组和铁芯产生热量。
2. 内部传导: 热量通过热传导,从绕组和铁芯传递到与它们紧密接触的冷却水管或冷却夹套。
3. 对流换热: 冷却水在管道内强制流动,与管壁发生强烈对流换热,将管壁的热量迅速带走。
4. 外部散热: 被加热的温水被泵送到外部的水-空气或水-水热交换器,在这里将热量释放给环境空气或二次冷却水。
5. 循环冷却: 冷却后的水再次被泵回变压器内部,开始新的循环。
为什么用水?
水的比热容非常大,这意味着每升高一度水温,它能吸收的热量远多于空气和变压器油。因此,水的冷却效率极高,非常适合大容量、高功率密度的变压器。
二、水冷系统的关键组成部分
一个完整的水冷变压器系统通常包括两大部分:变压器本体和外部冷却循环系统。
1. 变压器本体部分
绕组与铁芯: 与传统变压器无异,是产生热量的源头。
冷却水路: 这是水冷变压器的核心设计。通常有两种形式:
绕组内部直接冷却: 将空心导线作为绕组,冷却水直接在导线内部的空心中流动。这种结构散热效率最高,直接在最热的部分进行冷却,主要用于超大容量变压器(如大型发电机的主变压器)。
绕组外部间接冷却: 在绕组周围或铁芯夹件中安装不锈钢冷却水管或冷却夹套,水流过这些管道,通过管壁间接吸收绕组和铁芯的热量。这种方式更常见,绝缘处理相对容易。
2. 外部冷却循环系统
水泵: 提供动力,驱使冷却水在整个系统中循环流动。
热交换器:
水-空气热交换器(干式冷却器): 类似于汽车的散热器,利用风扇强制吹风,将水中热量散发到空气中。
水-水热交换器: 使用二次冷却水(通常是工业循环水或自来水)来冷却一次侧的热媒水。在一次和二次水路之间通过板式换热器进行热量交换,两者物理隔离。
去离子水装置 / 补水系统:
这是水冷系统安全运行的关键。普通水是导电的,如果直接使用,一旦泄漏会导致变压器短路放电,灾难性事故。
因此,系统中循环的必须是高纯度的去离子水,其电阻率极高,基本不导电,确保了电气安全。
该系统负责维持水的纯度和系统压力。
控制与保护系统:
流量监测: 监测水流量,流量过低时报警或跳闸。
温度监测: 监测进水口、出水口及绕组温度。
压力监测: 监测系统水压。
水电导率监测: 实时监测水的纯度,一旦电导率超标(意味着离子浓度增加,水开始导电),立即报警。
泄漏传感器: 在变压器底部安装传感器,检测是否漏水。
三、水冷 vs. 油冷:主要优缺点
| 特性 | 水冷变压器 | 传统油浸式变压器 |
| 冷却效率 | 极高,水的比热容大,散热能力强。 | 较高,但油的比热容小于水。 |
| 环保与安全 | 无火灾风险(去离子水不燃),环保。 | 有火灾、爆炸风险(变压器油可燃)。 |
| 体积与重量 | 更紧凑、轻便(尤其对于大容量变压器)。 | 体积和重量相对较大。 |
| 维护成本 | 外部水处理系统维护要求高,需持续监控水质。 | 维护相对简单,但需定期检查油质和油位。 |
| 绝缘性能 | 依赖高纯度去离子水,一旦水质恶化,风险极高。 | 变压器油本身是优良的绝缘和冷却介质,稳定可靠。 |
| 初始投资 | 较高,因其包含复杂的外部水循环和处理系统。 | 相对较低。 |
| 应用场景 | 对防火要求高的场所(如高层建筑、地铁、数据中心)、近水地区、大容量变频器配套等。 | 应用最广泛,如常规变电站、工矿企业。 |
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