Најпотпуније објашњење система хлађења трансформатора

1. Приказ методе хлађења

Метод хлађења трансформатора је генерално представљен комбинацијом четири кода, који су представљени на следећи начин с лева на десно:

На пример: ONAN значи самохлађење уроњено у уље, односно унутрашње уље природно циркулише, а спољашњи ваздух природно циркулише.

Друго, метод хлађења трансформатора

Метод хлађења трансформатора снаге уроњених у уље, према величини свог капацитета, систем хлађења може се поделити на: самохлађење уроњено у уље, ваздушно хлађено уроњено у уље, ваздушно хлађено са присилном циркулацијом уља, водено хлађено са присилном циркулацијом уља и тако даље.

1. Самохлађење уроњено у уље

Систем хлађења са самохлађењем уроњеним у уље нема посебну опрему за хлађење, уље циркулише природно у трансформатору, а топлота са гвозденог језгра и намотаја се преноси на зид резервоара или радијатор конвекцијом уља. Према величини капацитета трансформатора, може се поделити на три различите структуре:

1.1. Глатки зид кутије. Трансформатор са малим капацитетом усваја ову структуру, кућиште кутије је заварено челичном плочом, а зид кутије је потпуно гладак;

1.2. Зид кутије типа ребра за хлађење. Заварити неколико ребара за одвођење топлоте на глатки зид кутије како би се проширила површина у контакту са ваздухом, што је погодно за трансформаторе са нешто већим капацитетом;

1.3. Хлађење топлотном цевом или радијатором. Код трансформатора већег капацитета, да би се повећала површина за хлађење резервоара за гориво, изван резервоара за гориво се поставља неколико радијатора. Радијатор је скуп цеви за одвођење топлоте са горњим и доњим колекторима. Уклоните делове.

Слика 1 приказује путању протока уља у трансформатору уроњеном у уље са самохлађењем и топлотним цевима. Када трансформатор ради, уље у резервоару за уље се загрева због загревања гвозденог језгра и намотаја, вруће уље ће се подићи до врха резервоара за уље, а затим ући у цев за одвођење топлоте кроз горњи улаз цеви за одвођење топлоте. Охладити се. Хладно уље се спушта у цев за одвођење топлоте, а затим тече у доњи део резервоара трансформатора са доњег краја цеви и аутоматски циркулише проток уља, тако да се језгро и намотаји трансформатора ефикасно хладе.

Систем хлађења уроњен у уље са самохлађењем има једноставну структуру и високу поузданост, и широко се користи у трансформаторима капацитета мањег од 10.000 kVA.

Слика 1 Путања протока уља у трансформатору са самохлађењем уроњеном у уље

1- - резервоар за гориво; 2 - гвоздено језгро и намотај; 3 - цев за хлађење

2. Уљем уроњено, ваздушно хлађено

Систем хлађења ваздухом уроњен у уље, познат и као систем хлађења са природном циркулацијом уља, систем хлађења ваздухом са присилном циркулацијом. Потребно је инсталирати један или више вентилатора поред сваког хладњака у резервоару трансформаторског уља како би се природна конвекција ваздуха променила у присилну конвекцију и побољшао капацитет одвођења топлоте хладњака. У поређењу са системом самохлађења, ефекат хлађења може се повећати за 150% до 200%, што је еквивалентно повећању излазне снаге трансформатора за 20% до 40%.

Када је оптерећење мало, вентилатор се може зауставити да би трансформатор радио у режиму самохлађења. Када оптерећење пређе одређену вредност, као што је 70% номиналног оптерећења, вентилатор се може аутоматски покренути. Овај метод хлађења се широко користи код трансформатора средњег капацитета изнад 10.000kVA.

3. Присилна циркулација уља са ваздушним хлађењем

Систем хлађења ваздухом са присилном циркулацијом уља за трансформаторе великог капацитета. Овај систем хлађења је базиран на хлађењу ваздухом уроњеном у уље, а потопна пумпа за уље је инсталирана на спојној цеви између главног кућишта резервоара за гориво и хладњака са вентилатором (такође се назива хладњак). Када пумпа за уље ради, уље у резервоару за присилно уље се усисава у хладњак из горњег дела, а затим улази у резервоар за уље из доњег дела трансформатора да би се остварила присилна циркулација уља. Ефекат хлађења је повезан са брзином циркулације уља. Слика 2 приказује структуру хлађења система хлађења ваздухом са присилном циркулацијом уља који се користи у великим трансформаторима.

4. Хлађење водом са присилном циркулацијом уља

Систем за хлађење водом са присилном циркулацијом уља састоји се од потопне пумпе за уље, хладњака уља, цевовода за уље, цевовода за расхладну воду итд. Приликом рада, уље на горњем делу трансформатора се усисава пумпом за уље, а затим се под притиском ствара. Када је уље принудно пролазило кроз хладњак уља, расхладна вода се користи за хлађење уља. Стога се у овом систему хлађења топлота гвозденог језгра и намотаја прво преноси на уље, а затим се топлота у уљу преноси на расхладну воду. Ова метода хлађења добро функционише, али су захтеви за заптивање трансформатора веома високи, а притисак уља мора бити виши од притиска расхладне воде током процеса хлађења. Структура система за хлађење водом са присилном циркулацијом уља приказана је на слици 3.