自然冷却（AN）

原理：自然冷却方式主要依靠空气的自然对流来带走变压器运行过程中产生的热量。变压器的铁芯和绕组所产生的热量会使周围的空气温度升高，热空气上升，冷空气补充进来，形成自然对流，从而实现热量的散发。这种冷却方式是基于热空气和冷空气密度差异导致的自然循环过程。

适用场景与优势：自然冷却方式结构简单，不需要额外的冷却设备，如风扇或油泵等。这使得变压器的可靠性相对较高，因为减少了冷却设备故障的风险。它适用于容量较小的 CSD 船用变压器，一般在船舶上负载较轻、变压器功率较低的情况下使用。例如，对于一些小型船舶上的辅助设备供电变压器，其容量可能在几十千伏安以下，采用自然冷却方式就能够满足散热需求，并且成本较低，维护也较为简单。

局限性：自然冷却方式的散热效率相对较低。它受环境温度和变压器自身散热面积的限制，当变压器负载较大或者环境温度较高时，可能无法有效地散发足够的热量，导致变压器温度过高。所以这种冷却方式不能满足大容量、高负载变压器的散热要求。

风冷（AF）

原理：风冷方式是通过在变压器上安装风扇来强制通风，加速空气的流动，从而提高散热效率。风扇将冷空气吹向变压器的散热表面，如散热器或外壳，使热量更快地从变压器传递到空气中。这种方式通过增加空气的流速和流量，增强了热量的对流和扩散过程。

适用场景与优势：风冷方式的散热效率比自然冷却方式高很多，能够有效地应对中等容量和较高负载的 CSD 船用变压器的散热需求。在船舶电力系统中，当变压器的容量在几百千伏安左右，且船舶上的电气设备负载变化较大时，风冷方式可以及时带走变压器产生的热量。例如，在一些中型船舶的主推进系统辅助变压器中，风冷能够保证变压器在不同负载工况下都能维持合适的温度。此外，风冷系统相对灵活，风扇的运行可以根据变压器的温度或负载情况进行控制，如通过温度传感器和控制器，当温度升高到一定程度时启动风扇，温度降低后停止风扇，这样可以在一定程度上节省能源并延长风扇的使用寿命。

局限性：风冷方式需要安装风扇等机械部件，这增加了变压器的复杂性和维护成本。风扇本身是一个易损部件，可能会出现故障，如电机损坏、扇叶变形等，影响冷却效果。而且风扇在运行过程中会产生一定的噪声，在船舶的居住和工作区域附近可能会对人员造成干扰。另外，在恶劣的海洋环境中，如高湿度、盐雾环境下，风扇的电机和电气连接部分需要进行特殊的防护，否则容易受到腐蚀损坏。