高压高频变压器散热形式有哪些？什么原理？

一般制造厂商在设计时都会考虑变压器散热问题,制造厂家已经给变压器安装了多个冷却装置,包括安装强油循环冷却系统、散热器,甚至还有备用冷却装置。大型变压器在用电负荷高峰来之前,也会采取对散热器进行除尘等措施,以提高散热效率。但是对于配电变压器，在高温大负荷的情况下,温度会很高,这时就需要考虑辅助散热,高温环境下,可以给变压器淋水，干式变压器使用轴流风机,条件好可以使用空调。

 

 

变压器运行时，绕组和铁心中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相对较大，可以采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去。自冷方式适用于室内小型变压器，为了预防火灾，一般采用干式，不用油浸。由于变压器的损耗与其容积成比例，所以随着变压器容量的增大，其容积和损耗将以铁心尺寸三次方增加，而外表面积只依尺寸的二次方增加。因此，大容量变压器铁心及绕组应浸在油中，并采取以下各种冷却措施。

 

一、变压器为什么需要散热器

 

变压器运行时要产生热量，这个热量来自于两个方面。

 

一是铁损，就是变压器铁芯中的涡流缺失产生的热量；
 

二是负载电流流经变压器绕组产生的热量，此发热量与电流的平方成正比。

 

这此热量必须要及时散发掉，否则会损坏变压器，因此变压器需要安装散热器。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）。

 

变压器实际上就是一个互感器，它里面是一圈圈的带包皮铜丝，有电流流过就会发热，如果没散热的，一来会使电阻升高，损失更多的电，二是可能会破坏铜丝上的包皮，影响变压后的电压。
 

二、变压器冷却方法

1、油浸自冷（ONAN）

 

大多数配电变压器和许多电力变压器都采用这种方式。容量较小的变压器，光滑油箱表面就足以将油冷却；中等容量变压器，油箱表面要做成皱纹形以增加散热面，或加装片式或扁管散热器，使油在散热器中循环流动；大容量变压器油箱表面应加设辐射散热器。适用于31500kVA及以下、35kV及以下的产品； 50000kVA及以下、110kV产品。

 

2、油浸风冷（ONAF）

 

用鼓风机或小风扇将冷空气吹过散热器，以增强散热效果。这种冷却方式的变压器有两种额定容量。在自然通风下额定容量较小，在鼓风冷却下额定容量则较大。

 

适用于12500kVA～63000kVA、35kV～110kV产品； 75000kVA以下、110kV产品； 40000kVA及以下、220kV产品。

 

强迫油循环冷却（强迫导向油循环风冷或水冷 ）（ODAF或ODWF）　将热变压器油用油泵送往外部冷却器，通过吹风冷却或用水冷却，通常多为水冷却。

 

适用于75000kVA及以上、110kV产品； 120000kVA及以上、220kV产品； 330kV级及500kV级产品。