Najbolj popolna razlaga hladilnega sistema transformatorja

1. Predstavitev metode hlajenja

Metoda hlajenja transformatorja je običajno predstavljena s kombinacijo štirih kod, ki so od leve proti desni predstavljene na naslednji način:

Na primer: ONAN pomeni oljno potopljeno samohlajenje, kar pomeni, da notranje olje naravno kroži, zunanji zrak pa naravno kroži.

Drugič, metoda hlajenja transformatorja

Metoda hlajenja oljnih transformatorjev se glede na velikost njihove zmogljivosti razdeli na: oljno potopljene samohlajne, oljno potopljene zračno hlajene, prisilno kroženje olja z zračnim hlajenjem, prisilno kroženje olja z vodnim hlajenjem in tako naprej.

1. Samohlajenje v oljni tekočini

Oljni hladilni sistem s samohlajenjem nima posebne hladilne opreme, olje kroži naravno v transformatorju, toplota iz železnega jedra in navitij pa se s konvekcijo olja prenaša na steno posode ali radiator. Glede na velikost transformatorske kapacitete ga lahko razdelimo na tri različne strukture:

1.1. Gladka stena škatle. Transformator z majhno kapaciteto ima to strukturo, ohišje škatle je varjeno z jekleno ploščo, stena škatle pa je popolnoma gladka;

1.2. Stena škatle s hladilnimi rebri. Na gladko steno škatle privarite nekaj reber za odvajanje toplote, da razširite površino v stiku z zrakom, kar je primerno za transformatorje z nekoliko večjo zmogljivostjo;

1.3. Hlajenje s toplotnimi cevmi ali radiatorjem. Pri transformatorjih z večjo zmogljivostjo je za povečanje hladilne površine rezervoarja za gorivo zunaj rezervoarja za gorivo nameščenih več radiatorjev. Radiator je sklop cevi za odvajanje toplote z zgornjim in spodnjim kolektorjem. Odstranite dele.

Slika 1 prikazuje pot pretoka olja v oljnem transformatorju s samohlajenjem in toplotnimi cevmi. Med delovanjem transformatorja se olje v oljnem rezervoarju segreva zaradi segrevanja železnega jedra in navitja. Vroče olje se dvigne na vrh oljnega rezervoarja in nato skozi zgornji vhod cevi za odvajanje toplote vstopi v cev za odvajanje toplote. Ohladi se. Hladno olje se spusti v sevalno cev in nato skozi spodnji konec cevi teče v spodnji del transformatorskega rezervoarja, kjer samodejno kroži pretok olja, tako da se jedro in navitja transformatorja učinkovito ohladijo.

Oljni hladilni sistem s samohlajenjem ima preprosto strukturo in visoko zanesljivost ter se pogosto uporablja v transformatorjih z zmogljivostjo manj kot 10.000 kVA.

Slika 1 Pot pretoka olja v oljno potopljenem samohlajenem transformatorju

1 - rezervoar za gorivo; 2 - železno jedro in navitje; 3 - hladilna cev

2. Zračno hlajen, potopljen v olje

Zračno hlajeni hladilni sistem, potopljen v olje, znan tudi kot sistem z naravnim kroženjem olja, ali sistem s prisilnim zračnim hlajenjem. Gre za namestitev enega ali več ventilatorjev poleg vsakega radiatorja v rezervoarju za transformatorsko olje, ki spremeni naravno konvekcijo zraka v prisilno konvekcijo in s tem poveča zmogljivost odvajanja toplote radiatorja. V primerjavi s sistemom s samohlajenjem se lahko hladilni učinek poveča za 150 % do 200 %, kar ustreza 20 % do 40 % povečanju izhodne zmogljivosti transformatorja.

Ko je obremenitev majhna, se lahko ventilator ustavi, da se transformator začne hladiti. Ko obremenitev preseže določeno vrednost, na primer 70 % nazivne obremenitve, se ventilator samodejno vklopi. Ta metoda hlajenja se pogosto uporablja v transformatorjih srednje moči nad 10.000 kVA.

3. Prisilno kroženje olja, zračno hlajeno

Zračno hlajen hladilni sistem s prisilnim kroženjem olja za transformatorje velike zmogljivosti. Ta hladilni sistem temelji na zračnem hlajenju, potopljenem v olje, in potopna oljna črpalka je nameščena na povezovalni cevi med glavnim ohišjem rezervoarja za gorivo in radiatorjem z ventilatorjem (imenovanim tudi hladilnik). Ko oljna črpalka deluje, se olje v rezervoarju za prisilno kroženje olja vsesava v radiator iz zgornjega dela in nato vstopi v rezervoar za olje iz spodnjega dela transformatorja, da se doseže prisilno kroženje olja. Hladilni učinek je povezan s hitrostjo kroženja olja. Slika 2 prikazuje hladilno strukturo zračnega hlajenega hladilnega sistema s prisilnim kroženjem olja, ki se uporablja v velikih transformatorjih.

4. Prisilno kroženje olja z vodnim hlajenjem

Sistem za vodno hlajenje s prisilnim kroženjem olja je sestavljen iz potopne oljne črpalke, hladilnika olja, oljnega cevovoda, cevovoda za hladilno vodo itd. Med delovanjem oljna črpalka vsesava olje na zgornjem delu transformatorja in ga nato stisne. Ko je olje prisiljeno prehajati skozi hladilnik olja, se hladilna voda uporablja za hlajenje olja. Zato se v tem hladilnem sistemu toplota železnega jedra in navitja najprej prenese na olje, nato pa se toplota v olju prenese na hladilno vodo. Ta metoda hlajenja deluje dobro, vendar so zahteve glede tesnjenja transformatorja zelo visoke, tlak olja pa mora biti med hlajenjem višji od tlaka hladilne vode. Struktura vodno hlajenega hladilnega sistema s prisilnim kroženjem olja je prikazana na sliki 3.