Kivisüdame kasutamiseks mõeldud transformatordisain naftaõhubestikute rakenduste jaoks

Kivikaevas on oluline energiaallikas Hiinas ja kivikaevas kasutatavate transformatorkohtude nõuded on eriti kõrgeid. Need transformatorkohad peavad mitte ainult tagama olulise energiakaevanduste toimimiseks, vaid ka tagama, et nende töö ei ohustaks kaeviku turvalisust. Arvestades praeguseid kivikaevasse toodangunõudmisi Hiinas, kasutatakse tavaliselt epoksi resini kastmete droogtransformatoreid põhikomponendina, kuhu lisatakse sobivad muudatused välises konstruktsioonis.

Sisemine transformaatoride disain

Kivikaevas kasutatavate transformatorkohtude korpus peab olema plahvatuskindel. Selliste transformatorkohtude struktuuriline disain põhineb elektromagnetilistel arvutustel, keskendudes kaotuste vähendamisele, isolatsioonitugevuse parandamisele ja temperatuuri tõusu kontrollile. Alampinnase keskkonna piirangute tõttu peavad transformatorkohad olema kompaktsed ja lihtsad transporteerimiseks ja paigaldamiseks. Seda saab teha optimeerides tuumiku ja kõrge- ning madalpinge kierte disaini.

Tuumiku valik

Tuumik peaks olema valmistatud soojakäivetud silitsiumteräslistest lehtdest suure magneetilise läbipääsuvusega. Tuumiku pind on kattud epoksi resini ja kütunud, et parandada niiskuse ja korröosioonikindlust. Kogu tuumiku komplekt on klemmitatud madala magneetilise teräsplaatide ja -riidega, et vähendada müra. Lisaks müra vähendamisele tuleb disainis kaasneda temperatuuri tõusu ja energiatarbimise küsimused. Tuumiku tuleb disainida madala magneetflussitihedusega, et vältida hystereesi laienemispiirkonda, mis vähendab tühi laadiga energiakaotusi.

Kõrge- ja madalpinge kierte disain

Kõrgepinge kierte kasutatakse silindrilist struktuuri, mille kihtide vahel on verstearamiidi armatuur ja see on kattud epoksi resini, moodustades tugeva ja solidaarset komplekti. Kierte tuleks siduda osadeks, et vähendada siseelektrivälja intensiivsust. Kierte mõlemal pool on pikkuslikud ventilatsioonikanalid, et parandada soojuse levikut. Madalpinge kierte valmistatakse kupervärvi ja see on samuti kattud epoksi resini.

Transformaatoride korpusi disain

Transformaatoride korpus peab suutma vastu seista siseplahvatuselistele rõhudele ja takistama eksploodiliste gaaside vabastumist, mis võivad põhjustada laiaulatuslikke plahvatusi või süttimisi kogu kaevikus. Korpusmaterjal peab omama erinoma mehaanilist tugevust ja hea soojuse levikut.

Olulised disainiülevaated

• Epoksi resini materjal tuleb täpselt kontrollida, tavaliselt kasutatakse H-klassi isolatsiooni. Lisaks tuleks lisada promotorite ja kütsumismeeste kaldujaid, et sobituda resiini ja kupervoo termilise laienemiskordaga, parandades soojuse levikut, mehaanilist tugevust ja elektrilisi omadusi.

• Kierte tuleks siduda kõrgtemperatuurile keskkonnas, vakuumi kaudu, et tagada, et sidumisel ei jääks ületäi jäädvaba vett.

• Jahedad seadmed, tavaliselt ventilatsioonikanalid, tuleks integreerida disainis lähedale tuumikule ja kierte. Äärmuslikes tingimustes võidakse kasutada nafta või vee jahetamise meetodeid, et parandada siseolukorra soojuse levikut.

• Plahvatuskindel korpus peaks olema disainitud ka soojuse levikut silmas pidades. Võib kasutada rööpkorraldust, et suurendada pinnaala, lubades sisenemise soojuse kiiremini levita.