電力變壓器的冷卻系統(tǒng)包括兩部分：內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，它保證繞組、鐵芯的熱量散入到周圍的介質(zhì)中；外部冷卻系統(tǒng)，保證介質(zhì)中的熱散到變壓器外。根據(jù)變壓器容量的大小，介質(zhì)和循環(huán)種類的不同，變壓器采用不同的冷卻方式。

一、冷卻方式的表示

表1  冷卻種類的表示

變壓器的冷卻方式一般采用四個(gè)代號(hào)組合來(lái)表示，按照從左到右分別表示如下：

表2  變壓器的冷卻方式表示方法

例如：ONAN表示油浸自冷式，即內(nèi)部油自然循環(huán)，外部空氣自然循環(huán)

二、變壓器的冷卻方式油浸式電力變壓器的冷卻方式，按其容量的大小，冷卻系統(tǒng)可分為：油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式等幾種。

1、油浸自冷式

油浸自冷式冷卻系統(tǒng)沒(méi)有特殊的冷卻設(shè)備，油在變壓器內(nèi)自然循環(huán)，鐵芯和繞組所發(fā)出的熱量依靠油的對(duì)流作用傳至油箱壁或散熱器。按變壓器容量的大小，又可分為三種不同的結(jié)構(gòu)：

1.1、平滑式箱壁。容量很小的變壓器采用這種結(jié)構(gòu)，箱殼是用鋼板焊接而成，箱壁是完全平滑的；

1.2、散熱筋式箱壁。在平滑箱壁上焊接一些散熱筋，擴(kuò)大了與空氣接觸的面積，適合于容量稍大的變壓器；

1.3、散熱管或散熱器式冷卻。容量更大些的變壓器，為了增大油箱的冷卻表面，則在油箱外加裝若干散熱器，散熱器就是具有上、下聯(lián)箱的一組散熱管，散熱器通過(guò)法蘭與油箱連接，是可拆部件。

圖1所示為帶有散熱管的油浸自冷式變壓器的油流路徑。變壓器運(yùn)行時(shí)，油箱內(nèi)的油因鐵芯和繞組發(fā)熱而受熱，熱油會(huì)上升至油箱頂部，然后從散熱管的上端入口進(jìn)入散熱管內(nèi)，散熱管的外表面與外界冷空氣相接觸，使油得到冷卻。冷油在散熱管內(nèi)下降，由管的下端再流入變壓器油箱下部，自動(dòng)進(jìn)行油流循環(huán)，使變壓器鐵芯和繞組得到有效冷卻。

油浸自冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，廣泛用于容量10，000kVA以下的變壓器。

圖1 油浸自冷式變壓器油流路徑1一油箱；2一鐵芯與繞組；3一散熱管

2、油浸風(fēng)冷式油浸風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)，也稱油自然循環(huán)、強(qiáng)制風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)。它是在變壓器油箱的各個(gè)散熱器旁安裝一個(gè)至幾個(gè)風(fēng)扇，把空氣的自然對(duì)流作用改變?yōu)閺?qiáng)制對(duì)流作用，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力。它與自冷式系統(tǒng)相比，冷卻效果可提高150％～200％，相當(dāng)于變壓器輸出能力提高20％～40％。

當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，可停止風(fēng)扇而使變壓器以自冷方式運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載超過(guò)某一規(guī)定值，例如70％額定負(fù)載時(shí)，可使風(fēng)扇自動(dòng)投入運(yùn)行。這種冷卻方式廣泛應(yīng)用于10，000kVA以上的中等容量的變壓器。

圖2  強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。這種冷卻系統(tǒng)是在油浸風(fēng)冷式的基礎(chǔ)上，在油箱主殼體與帶風(fēng)扇的散熱器（也稱冷卻器）的連接管道上裝有潛油泵。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫油循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。

如圖2所示為大型變壓器使用的強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)種的冷卻結(jié)構(gòu)。

4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻系統(tǒng)由潛油泵、冷油器、油管道、冷卻水管道等組成。工作時(shí)，變壓器上部的油被油泵吸入后增壓，迫使油通過(guò)冷油器時(shí)，利用冷卻水冷卻油。因此，這種冷卻系統(tǒng)中，鐵芯和繞組的熱先傳給油，油中的熱再傳給冷卻水。這種冷卻方式效果很好，但變壓器的密封要求很高，而且冷卻過(guò)程中油壓必須高于冷卻水的壓力。如圖3所示強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

圖3  強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1－變壓器；2－潛油泵；3－冷油器；4－冷卻水管，5－油管道