Cea mai completă explicație a sistemului de răcire a transformatorului

1. Reprezentarea metodei de răcire

Metoda de răcire a transformatorului este reprezentată în general printr-o combinație de patru coduri, care sunt reprezentate după cum urmează, de la stânga la dreapta:

De exemplu: ONAN înseamnă auto-răcire cu imersie în ulei, adică uleiul intern circulă natural, iar aerul extern circulă natural.

În al doilea rând, metoda de răcire a transformatorului

Metoda de răcire a transformatoarelor de putere imersate în ulei, în funcție de capacitatea sa, sistemul de răcire poate fi împărțit în: auto-răcire imersată în ulei, răcire cu aer imersată în ulei, răcire cu aer cu circulație forțată a uleiului, răcire cu apă cu circulație forțată a uleiului și așa mai departe.

1. Auto-răcire în imersie de ulei

Sistemul de răcire cu autorăcire în imersie de ulei nu are echipament special de răcire, uleiul circulă natural în transformator, iar căldura de la miezul de fier și înfășurări este transferată către peretele rezervorului sau radiator prin convecția uleiului. În funcție de capacitatea transformatorului, acesta poate fi împărțit în trei structuri diferite:

1.1. Perete neted al cutiei. Transformatorul cu capacitate mică adoptă această structură, carcasa cutiei este sudată cu placă de oțel, iar peretele cutiei este complet neted;

1.2. Perete al cutiei de tip nervură de răcire. Sudați niște nervuri de disipare a căldurii pe peretele neted al cutiei pentru a extinde zona de contact cu aerul, ceea ce este potrivit pentru transformatoare cu o capacitate puțin mai mare;

1.3. Răcire cu conducte de căldură sau radiator. Pentru transformatoarele cu capacitate mai mare, pentru a mări suprafața de răcire a rezervorului de combustibil, se instalează mai multe radiatoare în afara rezervorului de combustibil. Radiatorul este un set de conducte de disipare a căldurii cu colectoare superioare și inferioare. Se demontează piesele.

Figura 1 prezintă traseul de curgere a uleiului unui transformator autorăcit imersat în ulei, cu conducte de căldură. Când transformatorul funcționează, uleiul din rezervorul de ulei se încălzește datorită încălzirii miezului de fier și a înfășurării, uleiul fierbinte se ridică la partea superioară a rezervorului de ulei și apoi intră în conducta de disipare a căldurii prin orificiul superior de admisie al conductei de disipare a căldurii. Răcire. Uleiul rece coboară în conducta radiantă, apoi curge în partea inferioară a rezervorului transformatorului prin capătul inferior al conductei și circulă automat fluxul de ulei, astfel încât miezul transformatorului și înfășurările să fie răcite eficient.

Sistemul de răcire cu autorăcire în imersie de ulei are o structură simplă și o fiabilitate ridicată și este utilizat pe scară largă în transformatoarele cu o capacitate mai mică de 10.000 kVA.

Figura 1 Traseul de curgere a uleiului unui transformator cu autorăcire imersat în ulei

1 - rezervor de combustibil; 2 - miez și înfășurare din fier; 3 - conductă de răcire

2. Răcire cu aer, imersată în ulei

Sistem de răcire cu aer imersat în ulei, cunoscut și sub denumirea de sistem de răcire cu circulație naturală a uleiului, răcire cu aer forțat. Constă în instalarea unuia sau mai multor ventilatoare lângă fiecare radiator al rezervorului de ulei al transformatorului pentru a transforma convecția naturală a aerului în convecție forțată și a îmbunătăți capacitatea de disipare a căldurii de către radiator. Comparativ cu sistemul de autorăcire, efectul de răcire poate fi crescut cu 150% până la 200%, ceea ce este echivalent cu o creștere de 20% până la 40% a capacității de ieșire a transformatorului.

Când sarcina este mică, ventilatorul poate fi oprit pentru ca transformatorul să funcționeze în modul de autorăcire. Când sarcina depășește o anumită valoare, cum ar fi 70% din sarcina nominală, ventilatorul poate fi pus automat în funcțiune. Această metodă de răcire este utilizată pe scară largă în transformatoarele de capacitate medie, de peste 10.000 kVA.

3. Circulație forțată a uleiului răcită cu aer

Sistem de răcire cu aer și circulație forțată a uleiului pentru transformatoare de mare capacitate. Acest sistem de răcire se bazează pe răcirea cu aer imersat în ulei, iar o pompă de ulei submersibilă este instalată pe conducta de legătură dintre carcasa principală a rezervorului de combustibil și radiatorul cu ventilator (numit și răcitor). Când pompa de ulei funcționează, uleiul din rezervorul de ulei forțat este aspirat în radiator prin partea superioară, apoi intră în rezervorul de ulei prin partea inferioară a transformatorului pentru a realiza circulația forțată a uleiului. Efectul de răcire este legat de viteza de circulație a uleiului. Figura 2 prezintă structura de răcire a sistemului de răcire cu aer și circulație forțată a uleiului utilizat în transformatoarele mari.

4. Răcire cu apă cu circulație forțată a uleiului

Sistemul de răcire cu apă și circulație forțată a uleiului constă dintr-o pompă de ulei submersibilă, un răcitor de ulei, o conductă de ulei, o conductă de apă de răcire etc. În timpul funcționării, uleiul din partea superioară a transformatorului este aspirat de pompa de ulei și apoi presurizat. Când uleiul este forțat să treacă prin răcitorul de ulei, apa de răcire este utilizată pentru a răci uleiul. Prin urmare, în acest sistem de răcire, căldura miezului de fier și a înfășurării este mai întâi transferată uleiului, iar apoi căldura din ulei este transferată apei de răcire. Această metodă de răcire funcționează bine, dar cerințele de etanșare ale transformatorului sunt foarte mari, iar presiunea uleiului trebuie să fie mai mare decât presiunea apei de răcire în timpul procesului de răcire. Structura sistemului de răcire cu apă și circulație forțată a uleiului este prezentată în Figura 3.