คำอธิบายที่สมบูรณ์ที่สุดเกี่ยวกับระบบระบายความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้า

1. ภาพแสดงวิธีการระบายความร้อน

โดยทั่วไป วิธีการระบายความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้าจะแสดงด้วยรหัสสี่แบบ ซึ่งแสดงจากซ้ายไปขวา ดังนี้:

ตัวอย่างเช่น: ONAN หมายถึงระบบระบายความร้อนด้วยน้ำมันแบบแช่ตัว กล่าวคือ น้ำมันภายในจะไหลเวียนเองตามธรรมชาติ และอากาศภายนอกจะไหลเวียนเองตามธรรมชาติ

ประการที่สอง วิธีการระบายความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้า

วิธีการระบายความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมันนั้น สามารถแบ่งได้ตามขนาดกำลังไฟฟ้า โดยระบบระบายความร้อนสามารถแบ่งได้เป็น: การระบายความร้อนด้วยน้ำมันแบบอัตโนมัติ, การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบแช่น้ำมัน, การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบหมุนเวียนน้ำมันโดยบังคับ, การระบายความร้อนด้วยน้ำแบบหมุนเวียนน้ำมันโดยบังคับ และอื่นๆ

1. ระบบระบายความร้อนด้วยตัวเองแบบแช่น้ำมัน

ระบบระบายความร้อนแบบแช่น้ำมันระบายความร้อนด้วยตัวเอง ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนพิเศษ น้ำมันจะไหลเวียนตามธรรมชาติในหม้อแปลง และความร้อนจากแกนเหล็กและขดลวดจะถูกถ่ายเทไปยังผนังถังหรือแผงระบายความร้อนโดยการพาความร้อนของน้ำมัน โดยสามารถแบ่งโครงสร้างตามขนาดความจุของหม้อแปลงได้เป็น 3 แบบ:

1.1. ผนังกล่องเรียบ หม้อแปลงขนาดเล็กใช้โครงสร้างนี้ โดยตัวกล่องเชื่อมด้วยแผ่นเหล็ก และผนังกล่องเรียบสนิท

1.2. ผนังกล่องแบบมีครีบระบายความร้อน เชื่อมครีบระบายความร้อนบางส่วนเข้ากับผนังกล่องที่เรียบเพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสกับอากาศ ซึ่งเหมาะสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิตสูงขึ้นเล็กน้อย

1.3. การระบายความร้อนด้วยท่อความร้อนหรือหม้อน้ำ สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิตสูงขึ้น เพื่อเพิ่มพื้นที่ระบายความร้อนของถังเชื้อเพลิง จึงมีการติดตั้งหม้อน้ำหลายตัวไว้ภายนอกถังเชื้อเพลิง หม้อน้ำประกอบด้วยชุดท่อระบายความร้อนที่มีส่วนหัวด้านบนและด้านล่าง (ถอดชิ้นส่วนออก)

ภาพที่ 1 แสดงเส้นทางการไหลของน้ำมันในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมันระบายความร้อนด้วยตัวเองโดยใช้ท่อระบายความร้อน เมื่อหม้อแปลงทำงาน น้ำมันในถังน้ำมันจะร้อนขึ้นเนื่องจากความร้อนของแกนเหล็กและขดลวด น้ำมันร้อนจะลอยขึ้นไปด้านบนของถังน้ำมัน จากนั้นจะเข้าสู่ท่อระบายความร้อนจากทางเข้าด้านบนของท่อระบายความร้อน น้ำมันเย็นจะไหลลงมาในท่อระบายความร้อน จากนั้นไหลเข้าสู่ส่วนล่างของถังหม้อแปลงจากปลายด้านล่างของท่อ และหมุนเวียนการไหลของน้ำมันโดยอัตโนมัติ ทำให้แกนเหล็กและขดลวดของหม้อแปลงเย็นลงอย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบระบายความร้อนแบบแช่น้ำมันมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิตน้อยกว่า 10,000 กิโลโวลต์แอมป์

รูปที่ 1 เส้นทางการไหลของน้ำมันในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมันระบายความร้อนด้วยตัวเอง

1 - ถังเชื้อเพลิง; 2 - แกนเหล็กและขดลวด; 3 - ท่อระบายความร้อน

2. แช่น้ำมันระบายความร้อนด้วยอากาศ

ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบแช่น้ำมัน หรือที่รู้จักกันในชื่อระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ หรือระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ คือการติดตั้งพัดลมหนึ่งตัวหรือหลายตัวไว้ข้างๆ หม้อน้ำแต่ละตัวในถังน้ำมันของหม้อแปลง เพื่อเปลี่ยนการพาความร้อนตามธรรมชาติของอากาศให้เป็นการพาความร้อนแบบบังคับ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนของหม้อน้ำ เมื่อเทียบกับระบบระบายความร้อนด้วยตัวเองแล้ว ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสามารถเพิ่มขึ้นได้ 150% ถึง 200% ซึ่งเทียบเท่ากับการเพิ่มกำลังการผลิตของหม้อแปลงได้ 20% ถึง 40%

เมื่อโหลดมีขนาดเล็ก พัดลมสามารถหยุดทำงานเพื่อให้หม้อแปลงทำงานในโหมดระบายความร้อนด้วยตัวเอง เมื่อโหลดเกินค่าที่กำหนด เช่น 70% ของโหลดพิกัด พัดลมจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ วิธีการระบายความร้อนนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลงขนาดกลางที่มีกำลังการผลิตมากกว่า 10,000 kVA

3. ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบหมุนเวียนน้ำมันบังคับ

ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบหมุนเวียนน้ำมันบังคับสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ ระบบระบายความร้อนนี้ใช้หลักการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบจุ่มน้ำมัน โดยติดตั้งปั๊มน้ำมันแบบจุ่มไว้ในท่อเชื่อมต่อระหว่างตัวเรือนหลักของถังเชื้อเพลิงและหม้อน้ำพร้อมพัดลม (เรียกอีกอย่างว่าตัวระบายความร้อน) เมื่อปั๊มน้ำมันทำงาน น้ำมันในถังน้ำมันแบบบังคับจะถูกดูดเข้าไปในหม้อน้ำจากด้านบน แล้วจึงเข้าสู่ถังน้ำมันจากด้านล่างของหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการหมุนเวียนน้ำมันแบบบังคับ ผลการระบายความร้อนขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนเวียนของน้ำมัน รูปที่ 2 แสดงโครงสร้างการระบายความร้อนของระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบหมุนเวียนน้ำมันบังคับที่ใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่

4. ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหมุนเวียนแบบบังคับ

ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำแบบหมุนเวียนน้ำมันบังคับประกอบด้วยปั๊มน้ำมันแบบจุ่มใต้น้ำ เครื่องทำความเย็นน้ำมัน ท่อส่งน้ำมัน ท่อส่งน้ำหล่อเย็น ฯลฯ ขณะทำงาน น้ำมันที่อยู่ส่วนบนของหม้อแปลงจะถูกดูดโดยปั๊มน้ำมันแล้วอัดแรงดัน เมื่อน้ำมันถูกบังคับให้ไหลผ่านเครื่องทำความเย็นน้ำมัน น้ำหล่อเย็นจะถูกนำมาใช้ในการระบายความร้อนของน้ำมัน ดังนั้น ในระบบระบายความร้อนนี้ ความร้อนจากแกนเหล็กและขดลวดจะถูกถ่ายเทไปยังน้ำมันก่อน จากนั้นความร้อนในน้ำมันจะถูกถ่ายเทไปยังน้ำหล่อเย็น วิธีการระบายความร้อนนี้ทำงานได้ดี แต่ข้อกำหนดด้านการซีลของหม้อแปลงนั้นสูงมาก และแรงดันน้ำมันต้องสูงกว่าแรงดันน้ำหล่อเย็นในระหว่างกระบวนการระบายความร้อน โครงสร้างของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำแบบหมุนเวียนน้ำมันบังคับแสดงในรูปที่ 3