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水冷变压器冷却系统原理采用水冷方式的变压器，油箱上不装散热器。油/水热交换系统包括油泵、滤油器、油流计和水冷却器等。在水冷却器内部通有冷却水，外部流过变压器热油，冷却水将油的热量带走，使热油得到冷却。变压器的上层热油由油泵抽出，经过水冷器冷却后，从油箱下部流回变压器，去冷却变压器的铁芯和绕组，油受热后温度升高，热油再次流到变压器的顶部并被抽出。油/水热交换系统包括水泵、水流计、风扇和补水装置等。冷却水吸收变压器热油的热量后，水温升高，循环水泵将冷却水加压上送到地面层，由风扇对冷却水回路进行降温，降温后再返回到地下层参与变压器热油的热量交换。冷却系统的工作状态对主变压器的安全可靠运行具有重要作用，北京电网220kV地下变电站主变压器采用强油循环水冷变压器，通过对冷却系统的安全运行分析及合理运用风险控制提升主变压器稳定运行水平，延长水冷系统的运行寿命。因此，对水冷系统的运行维护、故障处理、风险预控等方面的研究和分析对北京电网的稳定运行具有重要意义。
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壳式电炉变压器一般采用强迫油导向循环、强迫水冷却或强迫油导向循环、强迫风冷的冷却方式。由于壳式变压器在油箱和器身之间可以方便地设置隔板，使冷却后的变压器油强迫从线饼间流过，油流均匀、各部分温差小、散热效果好，可使最热点温度降低5℃左右，增加变压器的额外过载能力。4、油箱由于壳式变压器的绕组完全被铁心所屏蔽，受外力作用而损伤的可能性较小，所以可根据器身形状，采用适合形状的油箱，从而使变压器的尺寸和重量大大减少。 优点1、机械力小、强度好理论计算表明，壳式变压器的辐向电磁力是很小的。轴向电磁力虽然比较大，但当漏磁组较多时，也能使其明显降低。壳式变压器的绕组完全被绝缘件所包围，铁心又包围它们，铁心与油箱用木撑条卡紧，整个器身紧固牢靠。短路力通过绝缘件、铁心直接传至油箱，不像心式结构的绕组支撑面少，所以，壳式变压器的机械强度高。
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电炉运行时还要求供电的变压器能调节电压。电炉变压器的调压方式有两种。1、直接调压法：在变压器原绕组上，引出抽头接分接开关。在原边三相之间还可用△-Y换接来实现副边电压调节。△-Y换接是一种很经济的调压方式，在不改变原边匝数的基础上,就能将副边电压降低到原来的1/ 。因每相绕组有9个抽头，加上△-Y换接,总共能得到2×9即18级电压。2、间接调压法：图中所示是带串联变压器的间接调压方法。 主变压器1是一台三绕组变压器（见多绕组变压器），1绕组是高压绕组,接到电网；2绕组是带抽头的绕组，通过分接开关与串联变压器Ⅱ的原绕组4串联；3绕组与串联变压器Ⅱ的副绕组5串联，对电炉负载供电。通过分接开关改变串联变压器Ⅱ的原边电压，能使3、5绕组输出的电压发生变化。接到负载上的3、5绕组，一般只有1～2匝，通常由铜或铝板制成8字形线圈。
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通常10#变压器油是由石蜡基油原料经酮苯脱蜡-溶剂精制-白土补充精制后，凝固点达到低于-10℃时，就作为-10#变压器油原料；当采用中间基或石蜡基原料经酮苯脱蜡-溶剂精制-白土补充精制后，凝固点达到低于-25℃时，就作为25#变压器油；当采用环烷基油作为变压器油原料时，则无须进行酮苯脱蜡就可由常压蒸馏直接得到凝固点低于-45℃的变压器油原料。因此，45#变压器油只能由环烷基油生产。当采用环烷基油生产25#变压器油时，得到的变压器油凝固点通常在-30℃～-45℃。克拉玛依作为国内超高压变压器油唯一生产商，采用富芳烃矿物油作抗析气性组份，为保留足够的芳烃组份，通常采用酸碱工艺生产超高压变压器油。但此工艺存在严重的缺陷，产量低、污染大、成品油吸水性强等。超高压变压器油的落后生产方式而国内的超高压变压器油市场几乎被尼纳斯(Nynas)、壳牌(SHELL)等跨国公司所垄断。电力部门迫切希望国产超高压变压器油能够达到国际知名品牌的水平，因此如何按照国际标准生产变压器油并达到世界名牌—尼纳斯产品的水平，是本项目需要攻关解决的问题。
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