高壓高頻變壓器散熱形式有哪些？什么原理？

熱管理 2021-04-03

一般制造廠商在設計時都會考慮變壓器散熱問題,制造廠家已經給變壓器安裝了多個冷卻裝置,包括安裝強油循環冷卻系統、散熱器,甚至還有備用冷卻裝置。大型變壓器在用電負荷高峰來之前,也會采取對散熱器進行除塵等措施,以提高散熱效率。但是對于配電變壓器，在高溫大負荷的情況下,溫度會很高,這時就需要考慮輔助散熱,高溫環境下,可以給變壓器淋水，干式變壓器使用軸流風機,條件好可以使用空調。
變壓器運行時，繞組和鐵心中的損耗所產生的熱量必須及時散逸出去，以免過熱而造成絕緣損壞。對小容量變壓器，外表面積與變壓器容積之比相對較大，可以采用自冷方式，通過輻射和自然對流即可將熱量散去。自冷方式適用于室內小型變壓器，為了預防火災，一般采用干式，不用油浸。由于變壓器的損耗與其容積成比例，所以隨著變壓器容量的增大，其容積和損耗將以鐵心尺寸三次方增加，而外表面積只依尺寸的二次方增加。因此，大容量變壓器鐵心及繞組應浸在油中，并采取以下各種冷卻措施。

一、變壓器為什么需要散熱器

變壓器運行時要產生熱量，這個熱量來自于兩個方面。

一是鐵損，就是變壓器鐵芯中的渦流缺失產生的熱量；

二是負載電流流經變壓器繞組產生的熱量，此發熱量與電流的平方成正比。

這此熱量必須要及時散發掉，否則會損壞變壓器，因此變壓器需要安裝散熱器。變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器（電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等）。

變壓器實際上就是一個互感器，它里面是一圈圈的帶包皮銅絲，有電流流過就會發熱，如果沒散熱的，一來會使電阻升高，損失更多的電，二是可能會破壞銅絲上的包皮，影響變壓后的電壓。

二、變壓器冷卻方法

1、油浸自冷（ONAN）

大多數配電變壓器和許多電力變壓器都采用這種方式。容量較小的變壓器，光滑油箱表面就足以將油冷卻；中等容量變壓器，油箱表面要做成皺紋形以增加散熱面，或加裝片式或扁管散熱器，使油在散熱器中循環流動；大容量變壓器油箱表面應加設輻射散熱器。適用于31500kVA及以下、35kV及以下的產品； 50000kVA及以下、110kV產品。