变压器运行时,铁芯和绕组会产生大量损耗热,如果散不出去,温度升高会烧毁绝缘、缩短寿命。
变压器油的核心任务:把热量从发热源 → 带到外部 → 散到大气中。
一、热量从绕组 / 铁芯传给变压器油
绕组和铁芯是热源。
油充满铁芯、线圈之间的所有微小空隙,直接接触发热表面。
- 热量通过热传导从金属传给油
- 油吸收热量后温度升高、密度变小
- 热油自然向动
这是冷却的步:吸热。
二、变压器油的自然对流循环(核心原理)
变压器油冷却,90% 靠 “热虹吸自然循环”,不需要泵。
原理非常简单:
形成一个连续循环流:
- 铁芯、线圈附近 → 油吸热变热 → 上升
- 上升到油箱顶部 → 进入散热器 / 散热片
- 在散热器里把热量散给空气 → 油变冷、变重
- 冷油从散热器底部流回油箱下部
- 再次进入铁芯、线圈吸收热量
循环不断,热量就不断被带走。
这就是:
热油上升,冷油下降 → 自然对流循环冷却。
三、油把热量传给散热器,再散到大气
油在散热器里通过三种方式散热:
- 传导
油 → 散热器管壁
- 对流
管壁 → 周围空气流动带走热量
- 辐射
散热器表面直接向空气辐射热量
终:
绕组热量 → 变压器油 → 散热器 → 大气