為了滿足經(jīng)濟(jì)增長的需求，電力系統(tǒng)規(guī)模日益擴大，形成了以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強電網(wǎng)，而電力變壓器作為電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其工作狀況直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。由于要實現(xiàn)大量能量的變換與傳輸，電力變壓器在實際運行中會產(chǎn)生大量熱量，必須及時排出，否則會破壞絕緣，影響變壓器的使用壽命。
變壓器冷卻器的常用散熱方式一般有油浸自冷、油浸風(fēng)冷、強迫油循環(huán)風(fēng)冷等。220kV及以上電壓等級大容量變壓器大多采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式，但是散熱器暴露在空氣中，由于風(fēng)扇抽風(fēng)作用，極易吸附柳絮、灰塵等，嚴(yán)重影響變壓器的散熱效果，危及電網(wǎng)供電安全。為解決上述問題，目前一般采用帶電水沖洗方法清理變壓器的冷卻器后部雜物，但是清洗時存在觸電安全風(fēng)險、產(chǎn)生清掃死角、現(xiàn)場取水困難、冷卻器需陪停等缺點，不利于現(xiàn)場工作的開展。通過在變壓器的冷卻器進(jìn)風(fēng)口處安裝防塵網(wǎng)，可有效濾除吸人散熱器的雜物，解決變壓器工作時散熱異常問題。
防塵網(wǎng)格柵結(jié)構(gòu)
防塵網(wǎng)一般是安裝在變壓器冷卻器的進(jìn)風(fēng)口，用于濾除吸入冷卻器里的雜物，當(dāng)防塵網(wǎng)上雜物較多時，工程技術(shù)人員可根據(jù)實際情況隨時更換，有效保證變壓器散熱效果。一般情況下，每個冷卻器對應(yīng)一個防塵網(wǎng)，而每個防塵網(wǎng)由多片拼接而成，具有安裝更換方便、占地面積小的優(yōu)點。采用安裝防塵網(wǎng)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的帶電水沖洗方式，不僅能夠克服帶電水沖洗方式存在安全隱患、易產(chǎn)生清洗死角的缺點，而且能夠節(jié)約大量人力、物力，經(jīng)濟(jì)效益顯著，在變電站有著廣闊的應(yīng)用前景。
變壓器防塵網(wǎng)格柵如圖1所示，圖中圓圈為當(dāng)個格柵結(jié)構(gòu)，顯然每片防塵網(wǎng)由縱橫交錯的鋼絲軋成，所需鋼絲的數(shù)量由防塵網(wǎng)格柵寬度和變壓器冷卻器寬度所決定。為了保證變壓器的散熱效果，防塵網(wǎng)格柵寬度的設(shè)計就變得尤為重要了。
防塵網(wǎng)格柵寬度設(shè)計
當(dāng)變壓器防塵網(wǎng)格柵寬度設(shè)計較大時，散熱效果好但會降低防塵效果；當(dāng)變壓器防塵網(wǎng)格柵寬度設(shè)計較小時，防塵效果好但又會影響散熱效果，因此合理設(shè)計防塵網(wǎng)格柵寬度顯得尤為重要。實際生產(chǎn)中，變壓器散熱不暢會加快絕緣老化，降低使用壽命，威脅著電網(wǎng)的可靠運行，而防塵效果不佳還可以通過帶電水沖洗的方法來解決，可見對變壓器而言，散熱效果是要優(yōu)于防塵效果的。因此，文中在設(shè)計變壓器防塵網(wǎng)格柵寬度時，是在保證散熱效果的基礎(chǔ)上，盡可能地減小格柵寬度來提高防塵效果。同時為了便于安裝，對防塵網(wǎng)重量進(jìn)行研究，基于風(fēng)速衰減率和防塵網(wǎng)重量2個目標(biāo)，設(shè)計了最優(yōu)格柵寬度，在保證變壓器散熱效果和防塵效果的基礎(chǔ)上，降低了防塵網(wǎng)重量，安裝便捷、經(jīng)濟(jì)實用。
針對防塵網(wǎng)格柵影響變壓器散熱的問題，通過對變壓器防塵網(wǎng)格柵寬度設(shè)計方法，有效保證了變壓器的散熱效果�；谧儔浩鞣缐m網(wǎng)格柵寬度對散熱效果和防塵效果的影響，從風(fēng)速衰減率和防塵網(wǎng)重量兩個目標(biāo)出發(fā)，提出了一種變壓器防塵網(wǎng)格柵寬度優(yōu)化設(shè)計方法。以1000kV特高壓變壓器冷卻器為例，對防塵網(wǎng)格柵寬度優(yōu)化模型進(jìn)行了求解，在確定防塵網(wǎng)格柵寬度取值范圍和優(yōu)化模型加權(quán)系數(shù)的基礎(chǔ)上，計算得到了最優(yōu)格柵寬度為2.4mm。經(jīng)第三方風(fēng)阻率測試和現(xiàn)場試驗，結(jié)果表明防塵網(wǎng)不僅不會影響變壓器散熱效果，而且安裝便捷、經(jīng)濟(jì)實用，在變電站具有廣闊的應(yīng)用前景。
