新型牵引式变压设施的风冷改良的预设

　　1既有牵引鞍山变压器过载温升试验结果（1）试验方式方式一（125%负荷1 h）：①100%负荷（31. 5MVA ）施加损耗，直至油温恒定；②125%负荷（39. 375MVA ）施加损耗1 h，然后鞍山变压器断电；③测量绕组电阻，并计算绕组温升和油顶温升。

　　方式二（200%负荷10 m in）：①100%负荷（31. 5 MVA ）施加损耗，直至油温恒定；②200%负荷（63 MVA ）施加损耗10 m in，然后鞍山变压器断电；③测量绕组电阻，并计算绕组温升和油顶温升。

　　方式三：规定负荷过程为50%负荷连续运行后，进行75%负荷25 m in， 150%负荷8 m in， 300%负荷2 m in，共6个周期。为模拟该负荷过程，试验负荷过程为50%负荷连续运行后，进行75%负荷25 m in， 150%负荷8 m in，200%负荷5 m in，共6个周期。对于油温升试验来说，两种负荷过程近似等效。

　　（2）过载温升试验过载温升是从高压侧供电，处于第5分接位置，低压侧短路，处于第1分接位置。

　　可知，郴韶段既有牵引鞍山变压器过负荷能力，其顶油温度和绕组热点温度能满足IEC标准的规定，分别小于105℃和140℃。

　　2武广电气化要求鞍山变压器过负荷能力改建铁路京广线武昌至广州段电气化改造工程建成实施以后，由于该线电气化的技术标准为牵引定数：4 000 t；闭塞方式： 6 m in布点， 7 m in追踪；机车类型：货车SS 4，客车SS 8；这样早已开通运行的按当时技术标准（牵引定数： 3 500 t；闭塞方式： 8 m in追踪；机车类型： SS 1）设计的郴韶段电气化铁路，牵引鞍山变压器过负荷运行的概率较以前大大增加。

　　I――负荷电流；I n――额定电流。

　　为损耗比； g r为铜油温差； K为负载系数； H为热点温度系数。

　　暂态负载绕组对油平均温升按下式计算。

　　Ηw t =Ηw f -Ηw s（1 - e - tΣ） +Ηw s式中，Ηw f为暂态负载稳定铜油温差；Ηw s为绕组起始铜油温差； t为时间；Σ为绕组时间常数。

　　顶层油暂态温升按下式计算：Ηbt =Ηbi + （Ηbu -Ηbi） （1 - e - tΣ0）式中，Ηbi为起始顶油温升；Ηbu为暂态负载的稳定顶油温升；Σ0为油时间常数。

　　根据上述过负荷曲线及计算公式可所示的顶油温度和绕组最热点温度。

　　可知，该鞍山变压器按此负荷曲线运行不到2个周期，其顶油温度就已超过IEC标准规定的105℃和140℃，其过负荷能力不能满足提速后的武广线要求，必须对主鞍山变压器进行改造。

　　3可行性分析为节约投资，充分利用既有设备主鞍山变压器的过负荷能力，通过增加吹风装置将现有鞍山变压器由自冷改为风冷，改善散热()效果，从而提高其过负荷能力。

　　3. 1铜油温差变化原鞍山变压器在额定负荷下运行时最大铜油温差为10. 6 K，加风冷后，热负荷没有变化，散热效果有所改善，铜油温差为Σ= 0. 159 q 0. 7，约为8 K （式中q为导线热负荷）。

　　3. 2油箱散热面积变化（1）现场测量片式散热器有效参数为：片宽450 mm ；片距45 mm；片厚13 mm；片数29；中心距1 800 mm。

　　散热器有效散热面积A g = K 1 K 2ΛS D式中， K 1为片距修正系数； K 2为片数修正系数；Λ为表面系数； S D为对流散热面积。

　　每组散热器的自冷有效散热面积为22. 51 m 2，风冷有效散热面积为26. 73 m 2，加风冷后16组散热器增加的有效散热面积为16×（26. 73 - 22. 51） = 67. 52 m 2。

　　（2）自冷时油平均温升Σy = 0. 262 q 0. 8，而风冷时油平均温升Σy′= 0. 163 q 0. 8，原鞍山变压器油平均温升实测为39 K，油顶层温升为44 K。油箱自冷有效散热面积为360. 2 m 2，加风冷装置后，油箱有效散热面积为（360. 2 + 67. 52） = 427. 7 m 2，则风冷时该鞍山变压器的油平均温升为21K，油顶层温升为24 K。

　　3. 3加装风冷装置后鞍山变压器的过负荷能力按以上绕组最热点温度计算公式及武广新负荷曲线的要求，加装风冷装置后原牵引鞍山变压器顶油温度和绕组最热点温度，所具有的实际过负荷能力。

　　I――负荷电流；I n――额定电流。

　　可知，过负荷运行结束时，油顶温度和绕组热点温度分别为81. 59℃和125. 12℃，分别小于105℃和140℃，即该鞍山变压器通过加装风冷装置改造后，能满足武广电气化工程过负荷的要求。