东莞供电局 广东东莞 523000
摘要：变压器散热风扇是主变重要的附件之一，散热风扇性能的好坏影响到变压器带负荷的能力。散热风扇布置在户外，工作条件较差，出现不同程度的老化、损坏，更换散热风扇成为日常检修工作的重要内容。因散热风扇体积较大、重量大，更换难度大，散热风扇更换工作效率低，作业风险大。为解决该问题，我所研制出变压器风扇更换可调式平台，给检修工作带来便利。
关键词：散热风扇；可调式平台；更换
An adjustable platform for replacement of transformer ’s fans
Liang Weijian1，Wu Huanke2
（Dongguan power supply station，Guangdong Dongguan 523000）
Abstract：The radiator fans are one of the main important accessory in transformer.Fan’s performance will affect the transformer with a load capacity.The radiator fans are disposed outdoors.They have varying degrees of aging and damage because of poor working environment.Replacement of radiator fans has become an important part of daily maintenance work.Due to the great volume and weight of fans，it is difficult and slow to replace radiator fans.And it is also a high risk job.To solve this problem，we have developed an adjustable platform for replacement of transformer’s fans，which will bring convenience to maintenance work.
Key words：The radiator fans，an adjustable platform，replacement
0 引言
变压器散热风扇作为变压器散热冷却的重要附件，随着变压器电压等级及容量的升高，变压器散热风扇成为变压器重要附件之一，其性能的好坏决定变压器带负荷能力，因变压器多数布置在户外，散热风扇受外界环境和自身长期运转影响，风扇的风机会不成程度老化、受潮等功能退化问题，检修人员对风扇的维护检修是变压器常规检修的重要内容。因散热风扇为金属结构，往往体积庞大，重量大，风扇更换时需要格外小心，更换人员多，且易造成检修人员用力不当引起的砸伤、扭伤或设备损坏。目前广泛采用的人工更换方法存在其固有的缺陷，效率低下，作业风险高，安全系数低，因此需要采用一种新方法或新工具来更换散热风扇。本实用新型专利采用液压可调式支柱来升高/降低平台，变压器散热风扇固定在平台上，平台的升降调整来实现散热风扇的升降，取代原始的人工托举方法，给检修工作带来便利，有效地降低人身伤害的风险。
1 现状调查
变电站内大容量变压器普遍采用风冷散热，即在变压器散热器底部或侧面安装散热风扇进行散热。由于散热风扇安装在户外，长年累月受雨水、积尘、高盐密空气等侵蚀，出现风机转轴卡滞、电机烧毁、风叶异响等故障，从而降低散热器的冷却效率，使变压器温升增大，加快绝缘老化，降低变压器出力[1]。变压器热油进入散热器，同时在散热器外侧由风扇将冷空气吹入散热器冷却管以带走冷却管放出的热量，使热油加速冷却[2]。变压器风扇的正常运行可提高油箱和散热器表面的冷却效率，确保电力变压器安全运行。为保证变压器的散热能力，必须及时对主变压器故障散热风扇进行更换。现对变压器散热风扇的使用情况进行调查分析。
（1）变压器散热风扇使用数量众多。散热器作为变压器的主要附件，起着冷却变压器油的作用，有效地提高变压器带负荷能力。主变散热方式分为：ONAN、ONAF、ODAF等几种。目前来说，110kV及以下主变散热方式主要使用ONAN、ONAF两种，220kV及以上主变散热方式采用ONAF、ODAF等等。采用风冷冷却变压器油是变压器散热的主要方式。就我局而言，220kV电压等级的主变容量为180MVA以上，全部采用风冷冷却方式，我局220kV电压等级的主变约有132台，每台主变带散热器风扇均为20把，计共有散热器风扇2640把，可见变压器散热风扇使用数量众多。若安排更换散热风扇工作的话，检修工作量巨大。
（2）变压器散热风扇外观尺寸大、重量重。变压器散热风扇外观为圆形，直径最小为600mm，最大可达1000mm，相应重量范围为：30公斤至50公斤，日常变压器散热片更换检修工作均安排6人进行，采取人手托举的方法将风扇抬到相应安装高度，再进行安装。该方法耗费人力多、安装难度困难，检修效率低下。
（3）变压器散热风扇更换作业风险大，容易造成人员砸伤事件。因散热风扇体积大，重量重，该检修工作往往须多人同时进行。若风扇更换工作过程中人员配合不当，散热风扇未能扶稳，容易造成人员受伤，作业风险高。而且变压器散热风扇安装高度一般为600mm-1000mm，安装高度低，工作人员需弯腰或蹲下进行更换工作，长时间工作会造成人员精神不佳，该工作条件也不符合人机功效的要求。
为此，我们亟需提出一种改善的变压器散热风扇更换方法，或者研制出一种新型的装置来提高该项工作的效率。
2 装置研制需求分析
目前，人工更换变压器散热风扇的方法具有一定的不足，如：（1）须多人同时进行工作，耗费人力多；（2）人工托举再进行安装，容易造成人员腰部扭伤，且劳动强度大；（3）原先方法工作效率低下，更换单只风扇时间均为2h。本实用新型装置所要解决的问题，就是提供一种安全可靠、实用简单、操作性强的变压器散热风扇可调式平台。
该变压器风扇可调式平台应能满足以下要求：（1）变压器散热风扇重量大，平台的机械强度应能承受散热风扇的重量，应当能承受100公斤以上的重量，避免出现平台的机械变形，造成人员砸伤事件；（2）变压器散热风扇的外观尺寸因各厂家的设计、制造要求不同，尺寸有所不同。平台的外观尺寸设计应能符合绝大部分变压器散热风扇的尺寸要求，具有较高的适用性；（3）变压器散热风扇的安装高度不一样，平台应具有升降功能，且平台的可升降高度的裕度应尽可能大，满足不同散热风扇的安装要求，可升降高度应根据散热风扇安装高度作相应的设计；（4）平台的移动及携带的方便性。
3 装置研制及实施
3.1 装置的研制构想
为解决上述问题，我们提出相应的构想，具体如下：
（1）平台的升降问题。为解决该问题，我们提出手拉葫芦和液压可调节支柱两种方法。将两种方法进行对比：1、两种方法都具有省力、方便的效果；2、两者的可调节高度裕度大，只要选择适当型号的手拉葫芦/液压可调节支柱，两者的调节高度都可达到1000mm，满足变压器散热风扇安装高度的要求；3、两者可承受的重量大，可保证移动变压器散热风扇时，不出现装置变形、损坏现象；4、手拉葫芦的安装需在变压器散热器上找到相应的受力点，而受力点往往在散热器上端，距离带电部位较近，更换散热器风扇需将主变转检修再进行；5、液压可调节支柱可与制作底座、平台相结合，可在地面上将散热风扇放置平台上，利用液压可调节支柱将散热风扇上升/下降至相应位置，更换散热器风扇可带电进行。对比可知，采用液压可调节支柱更加便利，并能满足上述要求。
（2）平台的机械强度问题。据了解，变压器散热风扇重量最大可为100公斤，为此，我们设想出：平台采用四根10mm厚的钢条进行方形焊接，中间以“×”形状焊接两条10mm厚的钢条，该结构足以承受100公斤的重量。
（3）平台的尺寸设计问题。统计各变压器散热风扇的外观尺寸，并作出相应的设计。
（4）平台的移动及携带问题。为方便平台的移动，在底座四周安装万向滚轮。滚轮应具有刹车功能，避免平台静置时滑动。
3.2 装置的制作实施
该变压器散热风扇可调式平台，其特征在于：包括（1）底座采用四条Φ80*300镀锌钢管条作支撑，并使用四条800mm长的10mm厚镀锌钢条焊接成方形基础，中间以“×”形状焊接两条1131mm长10mm厚镀锌钢条，基础底座上螺栓固定4个带固定功能万向滚轮；（2）底座钢板四角采用焊接的方法固定4条液压可调节式支柱；（3）顶部采用四条700mm长10mm厚的镀锌钢条焊接成方形平台，中间以“×”形状焊接两条990mm长10mm厚镀锌钢条，方形平台焊接在液压支柱顶部；（4）方形平台四角各焊接10*10*100镀锌钢条，在“×”形钢条上距四角150mm的位置各焊接10*10*100镀锌钢条，用来固定变压器散热风扇；（5）通过脚踏上升和手抓方式泄能降低实现平台的上下移动。
1 底座基础 2 方形底座 3 液压可调式支柱4 方形平台
3.3 装置的效果检查
将该变压器散热风扇可调式平台应用到某站750MVA容量的变压器散热风扇更换工作中，单只风扇达100公斤，使用该装置后达到如下效果：（1）通过脚踏上升和手抓泄能就可实现平台的上下移动，平台上升高度满足要求；（2）检修人数由原6人降至3人，大大降低人力资源的使用；（3）单只风扇检修时间由原2h降至30min，工作效率得到巨大的提升；（4）新装置使用简单，操作不费劲，大大降低该项工作劳动强度，提高检修人员工作积极性；（5）装置在使用过程中稳固可靠，并无出现装置机械变形、抖动现象；（6）装置底部万向滚轮实现装置的移动，滚轮刹车功能良好，保证装置使用过程平稳不滑动，装置移动、携带方便。
4 结论
本实用新型装置充分考虑变压器散热风扇尺寸、重量要求，利用液压提升杆省力、直向运动等特点，将液压提升杆与平台结合一起，通过脚踏上升和手抓泄能实现平台的上下移动，从而达到省力、可靠、快捷地将变压器散热风扇移动至安装位置，大大提高该项工作的效率，有效地降低人员受伤的风险。与传统技术相比，本研发成果的有益效果是：传统更换风扇的方法是使用人工将风扇移到安装位置，这样需要较大力气，安全性能低，人力物力资源上消耗较高。使用本工具能够灵活调整风扇安装位置，用工具代替人力托举，节省大量人力、物力，提高工作效率。通过对比，本新型装置具有以下优点：
（1）使用液压提升杆作为平台升降的手段，取代以往人力托举风扇的办法，可达到省力的效果，有效降低人员砸伤的风险。
（2）平台的预留升降高度充分考虑各变压器散热风扇的高度，可根据散热风扇安装的位置调整平台的高低，使用方便，适用性强，可广泛推广使用。
（3）大容量变压器散热风扇尺寸大，重量重，本平台采用厚度足够的钢条焊接而成，可承受100公斤力的作用，且平台的尺寸充分考虑散热风扇的外观尺寸，可广泛推广使用。
参考文献
[1]张金荣.变压器风扇运行维护分析[J].电工技术，1998，12：49-50
[2]魏强1，马超1，陈芳1，李大勇1，赵学华2[J].宁夏电力，2013，6：31-33
作者简介：
梁炜键1990—，男，本科，助理工程师，从事电气设备运行维护工作
巫环科1978—，男，硕士，高级工程师，从事电气设备运行维护工作
创新项目（变压器风扇更换可调式平台的研发），项目编码：GDZC-031920160024
论文作者:梁炜键1,巫环科2
论文发表刊物:《电力技术》2016年第12期
论文发表时间:2017/3/1
标签：变压器论文; 散热风扇论文; 平台论文; 风扇论文; 钢条论文; 调式论文; 装置论文; 《电力技术》2016年第12期论文;