解决方案概述

有限安装空间下的油浸式变压器ONAN自冷散热解决方案

腾奇科技ONAN自然油循环自冷散热方案,面向安装空间和散热器数量受限的配电变压器及中小型电力变压器,通过扩大集油管流油孔、强化两侧油道、设置进油导油槽及优化油道数量,改善自然循环与有效散热面积利用,为无风机条件下的散热及热点温升控制提供设计支持,实际效果需经具体工况计算与验证。

优化部件
片式散热器
冷却机制
绝缘油自然循环与外部空气自然对流
结构设计依据
容量、油温、接口、散热器尺寸及温升要求
散热提升设计目标
同等外形尺寸下最高约5%,非固定承诺,须经项目计算与验证
动力配置
不依赖风机或油泵提供额外动力
油道数量约束
兼顾油路阻力、结构强度与制造可行性

解决方案亮点

从入口通流、两侧流通、进油分配与有效面积四个方向优化自然循环散热

扩大集油管流油孔

加大流油孔口径、减少入口局部阻力

强化两侧油道

加大两侧油道、改善侧部流通、支持散热面积利用

设置进油导油槽

定向引导入口热油、优先流向两侧、改善流量分配

增加散热片油道

在允许尺寸内增加油道、扩大展开面积与换热接触区域

以自然循环为基础,而不是增加强制冷却设备

腾奇科技的有限安装空间下油浸式变压器ONAN自然油循环自冷散热解决方案,面向采用ONAN运行模式的配电变压器及中小型电力变压器,重点解决安装空间有限、散热器配置数量受限,以及内部油流分配不均带来的散热与热点温升控制问题。

ONAN是依靠绝缘油自然循环和外部空气自然对流完成热量传递的冷却方式。变压器内部受热的油液向上流动,进入片式散热器释放热量后回流至本体,过程不依赖风机或油泵。方案通过优化散热器内部油路与有效面积,提高既定外形边界内散热区域的利用程度。

为什么不能只靠增加散热器数量

当变压器本体尺寸、现场布置或散热器外形受到限制时,增加散热器数量或扩大尺寸未必可行。如果集油管入口阻力较大、两侧油道流量不足,或部分散热片未获得合理的油流分配,即使具备一定散热面积,也可能无法充分发挥作用。

  • 流量受限:集油管流油孔偏小,可能限制自然油循环流量。
  • 分配不均:油液优先流经阻力较小的区域,部分散热面积利用不足。
  • 面积受限:既定外形尺寸内的油道数量与有效展开面积,可能无法满足项目散热需求。

四项结构优化协同改善散热过程

增加流量:优化集油管流油孔

通过加大流油孔口径,降低油液进入散热片油道时的局部阻力,改善入口通流能力对自然循环的限制。

强化两侧:匹配侧部油道

对两侧油道进行加大设计,增强两侧散热单元的油流通能力,提高相应散热面积的利用程度。

均衡分配:设置进油导油槽

对进入集油管的热油进行定向引导,使油液优先进入两侧散热片,改善偏流和局部流量不足。

扩大面积:优化散热片油道数量

在允许的外形范围内增加油道数量,扩大有效展开面积,同时兼顾油路阻力、制造可行性和结构强度。

对热设计与运行维护的实际价值

  • 有限空间内提高单组利用率:优先改善单组片式散热器的流油能力和有效面积利用,而不是单纯扩大外形。
  • 支持热点温升控制:通过改善散热条件,为温升控制提供支持;变压器热点温升仍需结合整机运行参数验证。
  • 避免新增风机噪声:不依赖风机强制吹风,适合关注冷却系统噪声的项目,但不代表变压器整体无噪声。
  • 减少风机相关维护:无需配置散热风机,可减少相应检查、清洁和更换环节;变压器与散热器仍需常规检查和保养。
  • 为减少配置数量提供设计空间:是否能够减少散热器数量,取决于总散热需求与项目验证结果。

散热提升目标与效果边界

方案以最高约5%的散热能力提升作为设计目标,不是所有项目的固定承诺。实际提升幅度受散热器规格、负荷、油温、环境温度、安装方式及测试条件影响,应以具体项目的设计计算与验证结果为准,不能将散热能力提升比例直接等同于热点温升下降比例。

工程与制造

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