Detaljno objašnjenje metoda hlađenja transformatora i načela disipacije topline
Transformatori su poput marljivih profesionalaca - uvijek su izvlačeći toplinu kada su na poslu. Ta toplina dolazi od osnovnih gubitaka i otpornosti u njihovim namotajima, a ako predugo visi, nevolje počinje. Ulje (ili bilo šta radi hlađenje) zagrijava se, izolacija počinje djelovati, a životni vijek transformatora uzima hit. Tako hladni sustavi? Oni su u osnovi AC za ta moćna radna kolica - uvlačenje vrućine da bi sve bilo dovoljno hladno za funkciju. Dopustite mi da vas prođem kroz glavne metode hlađenja i kako izvlače ovaj rashladni trik.
I. KAKO TRANSFERSER TOAL izlazi
Toplina se kreće na tri načina ovdje, svaki koji radi svoj dio:
Provođenje: Toplina iz jezgara i namotaja putuje kroz izolaciju do zidova ili hladnjaka. To je kao kako kašika u vrućoj supu dobiva toplo-silikonski čelik je ubrzavajući toplin, provodeći toplinu na oko 40W / (m · k), dok je mineralno ulje više sporog na oko 0,12W / (m · k). Metal jasno osvaja utrku topline.
Konvekcija: hlađenje posada ili zrak-cirkulira kako bi se postiglo teško podizanje. Ponekad je to vlastiti, ponekad je gurnut, ali u svakom slučaju hvata toplinu od vrućih mjesta i izvlači ga do mjesta gdje može pobjeći.
Zračenje: vruće površine pucaju toplinu u odličnu na otvorenom, nakon Zakona Stefan-Boltzmann. U osnovi, topliji su, to više topline eksplodiraju nalik kampu koja postaje veća i toplija.
Konvekcija je zvezda ovde, rukovanje preko 60% toplote. Zbog toga su dizajni za hlađenje svi u vezi sa osiguravanjem sigurne da je ova cirkulacija vrhunska.
II. Uobičajene metode hlađenja i njihove postavke
1. Prirodno hlađenje uljem u ulje (Onan)
Mali do srednjih transformatora vole ovaj. To je nisko-ključ: ulje nameta toplinu od jezgara i namota, postaje lakša i pluta u vrh rezervoara. Tamo izbaci toplinu kroz zidove rezervoara i pričvršćene radijatore, a zatim se hladi dolje, postaje teška i tone za više.
Da bi se pomoglo, rezervoar ima dodatne radijatore - ravne ili okrugle cijevi - koje zagrijavaju više mjesta za bijeg. Jednostavno je, lako se brinuti i radi za transformatore do 6300KVA. Samo pazite na vrhunske temp-u nafte na super vrućim danima, nemojte pustiti da pukne preko 85 stepeni.
2. Ulje - uronjena na prisilno hlađenje zraka (OFAF)
Ovo je Onan sa malo pojačanja: navijači. Ovi ventilatori pušu zrak preko radijatora, pričvršćenim brzinom vjetra od lijenog 0,5m / s do žustra 3-5m / s. Odjednom, hlađenje snage dobiva 30-50% bolje davanje vrućine brže izlaz.
Nafta se i dalje kreće prirodno; Ventilatori samo ubrzavaju kako brz zrak nosi toplotu. Savršen je za transformatore između 10 i 63mVA, poput glavnih u trafostanicama od 35kV. Ventilatori su pametni i oni koji se udaraju kada je gornje ulje 65 stepena i isključiti u 50 stepeni, štedeći energiju poput odgovorne cimera.
3. CIRKING CIRKING CIJELA ULJA (FOAF)
Veći transformatori-110kV i gore-potrebe je intenzivnija hladnoća posada. Dakle, oni dovode pumpe da guraju ulje kroz vijugave kanale na 1-2m / s, 5 do 10 puta brže nego što bi prirodno. Tada ventilatori hlađuju ulje dok se vrca kroz radijatore.
Dva ključna igrača ovdje:
Potopljene pumpe: Ovi momci guraju hladno ulje u namote da hvataju toplinu, poput rakete koji traže toplinu.
Hladnjaci zraka: radijatori sa navijačima koji eksplodiraju preko njih, hladeći vruće ulje prije nego što se vrati u rezervoar.
Ovo se hladi dvostruko kao OFAF, tako da je za transformatore 100mva i gore. Ali te pumpe moraju ostati na svojoj igri - ako odustanu, ulje se prestaje kretati, a stvari se ubrzavaju brže od automobila ljeti.
4. Prisilno cirkulaciju ulja vodeno hlađenje (FAW)
Na mjestima s puno vode ili gdje je buka ne-go-go-go-mosta podstanicama - voda preuzima iz zraka u izmjenjivačima topline. Voda je šampion za topline, 25 puta bolji od zraka (0,6 W / (m · k) vs. Air's statistika), tako da hladi ulje u bljeskalici. Grijane vodene glave za hlađenje kula za hlađenje, a zatim se petlje natrag za više.
To je 3 do 4 puta efikasnije od zračnog hlađenja i tišine, ali vodeni sustavi su malo visoki održavanje poput maštovitih uređaja koji su potrebni redoviti pregledi. Odlično za 220kV + transformatori.
5. Hlađenje prirodnog / zračnog hlađenja suhog tipa (An / AF)
Suvi transformatori-misle Epoxy-Cast - preskočite ulje i koristite zrak. AN pušta da se zrak tereti slobodno; AF dodaje navijače da guraju zrak kroz namote na 2-3m / s, čineći hlađenje 50%.
Oni su savršeni za mjesta na kojima je vatra zabrinjavajuća diže, podzemna tezmjerna stvar. Ali oni se vrše oko 20mva. Namote koriste čvrstu izolaciju, poput epoksida H klase, za rješavanje topline.
III. Odabir desnog hlađenja i kako se slažu
Odaberite na osnovu veličine, lokacije i koliko održavanja želite:
Manje od ili jednako 10mva: Onan ili an su vaše najbolje oklade - jednostavno, ne trebate dodatnu snagu, poput osnovnog ventilatora.
10-100MVA: OFAF ili AF Radite dobro, rukovanje promene opterećenja bez troška ventilatora nalik na tonu sa nekoliko dodatnih postavki.
Veća ili jednaka 100mva: pena ili fow su musi - oni su teški dizači koji mogu podnijeti toplinu.
Tkanine mrlje: preskočite hlađenje vode u vlažnim područjima; Suvi tipovi su bolji u kojima su eksplozije rizik.
Učinkovitost-mudri: Pobjeda za fow (150W / L), zatim peni (80-120W / L), zatim ONAN (30-50W / L). Ali Onan je poput pouzdanog stara automobila - nema drame, lako se brinuti.
IV. Ključni brojevi dizajna za pamćenje
Područje za hlađenje: ulje transformatori trebaju 1,5-3m² po kvi. Veće jedinice su efikasnije, potrebno je manje po KVA 'jer radijatori su pakirani čvršće.
Brzina protoka ulja: za prisilne sisteme, 0,5-2m / s je idealan - brži od toga i postaje bučan, poput ventilatora na Max eksploziji.
Raspon temperature: Vrste ulja mogu se nositi sa do 55k (prirodnim) ili 60k (prisilno); Suve namote idu do 100k (F-klase) ili 125K (H-klase) - znajte svoje granice!
V. Savjeti za održavanje
Vrste ulja: Provjerite nivo ulja redovite, čistim radijatori godišnje i testirajte ventilatore / pumpe Mjesečno-zadržite ih u obliku kao što biste bili bicikl.
Suvi tipovi: puhajte prašinu namotajte svaka tri mjeseca, a osigurajte da navijači rade desno-prašina je njihov najgori neprijatelj.
VODNO HLADANJE: Gledajte provodljivost vode sedmično (držite ga ispod 20 μs / cm) i čisti izmjenjivači topline Godišnja Gunk nakupljaju se pravi zupčanik.
Zaključak
Rashladni sustavi su balansirani saldo - osiguravajući se što više izlazi kao što se generira. Sklonite to pravo, a vaš transformator će se pokrenuti kao san. Nova tehnologija, poput toplotnih cijevi i uranjanja hlađenja, plus pametne kontrole (obožavatelji koji se prilagođavaju vlastitim temp provjerama u stvarnom vremenu), čine te sisteme još boljim. Dobre vijesti za električne mreže i zauzete gradove - svi ostaju cool, i doslovno i figurativno.