Explicație detaliată a metodelor de răcire a transformatorului și a principiilor de disipare a căldurii
Transformatoarele sunt ca pros-urile muncitoare-sunt mereu înnebunind căldura atunci când sunt la locul de muncă. Căldura provine din pierderile de bază și rezistența la înfășurările lor, iar dacă se atârnă prea mult timp, începe probleme. Uleiul (sau orice face răcirea) se încălzește, izolația începe să acționeze, iar durata de viață a transformatorului are un succes. Deci sisteme de răcire? Practic, acestea sunt AC pentru aceste cai de lucru, care îndepărtează căldura pentru a menține totul suficient de răcoros pentru a funcționa. Permiteți -mi să vă parcurg principalele metode de răcire și cum elimină acest truc de răcire.
I. Cum iese căldura transformatorului
Căldura se mișcă în trei moduri aici, fiecare făcându -și partea:
Conducție: Căldura de la nuclee și înfășurări călătorește prin izolație până la pereții rezervorului sau răcitoarele. Este ca și cum o lingură în ciorbă fierbinte devine oțel de silicon cald este un viteză în acest sens, realizând căldură la aproximativ 40W/(M · K), în timp ce uleiul mineral este mai mult un nivel lent la aproximativ 0,12W/(M · K). Metalul câștigă în mod clar cursa de relații de căldură.
Convecție: uleiul de echipaj de răcire sau circulă de aer pentru a face ridicarea grea. Uneori, este de -a lungul timpului, alteori este împins, dar, în orice caz, apucă căldura din punctele fierbinți și o traversează până unde poate scăpa.
Radiații: Suprafețele fierbinți trag căldura în aer liber, în urma legii Stefan-Boltzmann. Practic, cu cât sunt mai fierbinți, cu atât mai multă căldură se aruncă ca un foc de tabără din ce în ce mai mare și mai cald.
Convecția este vedeta aici, care se ocupă de peste 60% din căldură. De aceea, modelele de răcire se referă la asigurarea faptului că această circulație este de top.
Ii. Metode comune de răcire și setările lor
1..
Transformatoarele mici până la mijlocii adoră acesta. Este cu cheie scăzută: uleiul înmoaie căldura din nuclee și înfășurări, devine mai ușoară și plutește spre vârful rezervorului. Acolo, aruncă căldura prin pereții rezervorului și radiatoarele atașate, apoi se răcește, devine grea și se scufundă înapoi pentru mai mult.
Pentru a ajuta, rezervorul are tuburi suplimentare de radiatoare sau rotunde-care oferă căldurii mai multe locuri pentru a scăpa. Este simplu, ușor de îngrijit și funcționează pentru transformatoare până la 6300kva. Pur și simplu urmăriți zilele superioare ale uleiului superior, nu lăsați-l să se strecoare peste 85 de grade.
2..
Acesta este Onan cu un mic impuls: fanii. Acești fani suflă aerul peste calorife, cu viteza vântului de la un leneș de 0,5 m/s la 3-5m/s. Dintr-o dată, puterea de răcire devine cu 30-50% mai bine, oferind căldurii o ieșire mai rapidă.
Uleiul încă se mișcă în mod natural; Fanii accelerează doar cât de repede aerul îndepărtează căldura. Este perfect pentru transformatoarele între 10 și 63mva, precum cele principale în stații de 35kV. Fanii sunt deștepți, de asemenea, au dat drumul atunci când Top Oil lovește 65 de grade și se opresc la 50 de grade, economisind energie ca un coleg de cameră responsabil.
3. Răcirea aerului de circulație a uleiului forțat (FOAF)
Transformatoare mai mari-110kv și necesită un echipaj de răcire mai intens. Așa că aduc pompe pentru a împinge uleiul prin conducte șerpuite la 1-2m/s, de 5 până la 10 ori mai repede decât ar fi în mod natural. Apoi, ventilatoarele răcesc uleiul în timp ce se trezește prin radiatoare.
Doi jucători cheie aici:
Pompe scufundate: Acești tipi împing uleiul rece în înfășurări pentru a apuca căldură, ca o rachetă care caută căldură.
Răcitoare de aer: radiatoare cu ventilatoare care explodează aerul peste ele, răcirea uleiului fierbinte înainte de a se îndrepta înapoi spre rezervor.
Acest lucru se răcește de două ori la fel de bine ca și OFAF, deci este pentru Transformers 100mva și mai mult. Dar acele pompe trebuie să rămână pe jocul lor-dacă au renunțat, uleiul se oprește în mișcare, iar lucrurile se încălzesc mai repede decât o mașină vara.
4..
În locuri cu multă apă sau unde zgomotul este un stații interioare de interior, care nu se ocupă de aer, preia din aer în schimbătoarele de căldură. Apa este un campion care conduc la căldură, de 25 de ori mai bun decât aerul (0,6W/(M · K) vs. Statisticile Air), astfel încât să răcească uleiul într-o bliț. Apa încălzită se îndreaptă spre turnuri de răcire pentru a se răcori, apoi se buclă înapoi pentru mai mult.
Este de 3 până la 4 ori mai eficient decât răcirea aerului și liniștea, dar sistemele de apă sunt un aparat fantezist puțin de mare întreținere, care are nevoie de verificări regulate. Excelent pentru 220kV+ transformatoare.
5. Răcire naturală/aer uscată (AN/AF)
Transformatoare uscate-gândiți-vă la epoxidică-schiță uleiul și folosiți aerul. Un aer lasă aerul să circule liber; AF adaugă ventilatoare pentru a împinge aerul prin înfășurări la 2-3m/s, ceea ce face răcirea cu 50% mai bună.
Acestea sunt perfecte pentru locurile în care focul este o creștere a îngrijorării, metrou, așa ceva. Dar se ridică în jur de 20mva. Înfășurările folosesc o izolație dură, cum ar fi epoxidul clasei H, pentru a face față căldurii.
Iii. Culegând răcirea potrivită și cum se stive
Alegeți în funcție de dimensiune, locație și cât de multă întreținere doriți:
Mai puțin sau egal cu 10mVa: Onan sau AN sunt cele mai bune pariuri simple, nu este necesară o putere suplimentară, cum ar fi un ventilator de bază.
10-100MVA: OFAF sau AF funcționează bine, manipularea modificărilor de încărcare fără a costa un ventilator asemănător tonei cu câteva setări suplimentare.
Mai mare sau egal cu 100mVa: foaf sau fow sunt musts-sunt elevatorii grei care pot face față căldurii.
Pete complicate: săriți răcirea cu apă în zone umede; Tipurile uscate sunt mai bune acolo unde exploziile sunt un risc.
Eficiență-înțelept: Fow câștigă (150W/L), apoi FOAF (80-120W/L), apoi Onan (30-50W/L). Dar Onan este ca o veche de încredere veche, fără dramă, ușor de îngrijit.
Iv. Numere cheie de design de reținut
Zona de răcire: Transformatoarele de ulei au nevoie de 1,5-3m² pe kVA. Unitățile mai mari sunt mai eficiente, au nevoie de mai puțin pe kVa pentru că radiatoarele sunt ambalate mai strânse.
Viteza fluxului de ulei: pentru sistemele forțate, 0,5-2m/s este ideal mai rapid decât acesta și devine zgomotos, ca un ventilator pe max.
Creșterea temperaturii: tipurile de ulei pot gestiona până la 55k (natural) sau 60k (forțat); Înfășurările uscate se ridică până la 100k (clasa F) sau 125k (clasa H)-cunoașteți-vă limitele!
V. Sfaturi de întreținere
Tipuri de ulei: Verificați nivelul de ulei regulat, curat radiatoarele anuale și testați fanii/pompele lunar mențineți-le în formă, așa cum ați face o bicicletă.
Tipuri uscate: aruncați praful de înfășurări la fiecare trei luni și asigurați-vă că fanii rulează dreapta este cel mai rău dușman al lor.
Răcirea apei: Urmăriți conductivitatea apei săptămânal (mențineți-o sub 20 μs/cm) și schimbătoarele de căldură curate, acumularea anuală este un adevărat buzzkill.
Concluzie
Sistemele de răcire se referă la asumarea echilibrului sigur, la fel de multă căldură va fi generată. Obțineți acest drept, iar transformatorul dvs. va rula ca un vis. Noua tehnologie, cum ar fi conductele de căldură și răcirea cu imersiune, plus controale inteligente (fanii care se adaptează pe cont propriu, verificări de temperatură în timp real), fac ca aceste sisteme să fie și mai bune. Vești bune pentru rețelele electrice și orașele ocupate-toată lumea rămâne mișto, atât literal, cât și la figurat.