Transformer Kølemetoder | Forklaring fra ONAN til ODWF
1. Oliebadet selvafkjøling (ONAN)
Arbejdsmåden for oliebadet selvafkjøling er at overføre varmen, der dannes indeni transformator, til ydersiden af beholderen og køleledninger gennem naturlig konvektion af transformatorolie. Herefter udsendes varmen til omgivelserne via luftkonvektion og termisk konduktion. Denne afkjølingsmetode kræver ingen dedikeret afkjølingsudstyr.
Anvendelighed:
Produkter med kapacitet op til 31.500 kVA og spændingsniveau op til 35 kV;
Produkter med kapacitet op til 50.000 kVA og spændingsniveau op til 110 kV.
2. Oliebadet tvunget luftafkjøling (ONAF)
Oliebadet tvunget luftafkjøling bygger på princippet for ONAN, med tilføjelse af ventilatorer monteret på overfladen af beholderen eller køleledninger. Disse ventilatorer forbedrer varmeafgivelsen ved tvungen luftstrøm, hvilket øger transformatorens kapacitet og belastningskapacitet med næsten 35%. Under drift dannes tab som jerntab, kobbertab og andre former for varme. Afkjølingsprocessen er følgende: Først overføres varme ved konduktion fra kerne og vindinger til deres overflater og ind i transformatorolien. Derefter overføres varmen kontinuerligt til de indre vægge af beholderen og radiatorrør gennem naturlig oliekonvektion. Dernæst konduceres varmen til de ydre overflater af beholderen og radiatore. Til sidst udsendes varmen til omgivelserne via luftkonvektion og termisk stråling.
Anvendelighed:
35 kV til 110 kV, 12.500 kVA til 63.000 kVA;
110 kV, under 75.000 kVA;
220 kV, under 40.000 kVA.
3. Tvunget oliecirkulation tvunget luftafkjøling (OFAF)
Anvendelighed for transformatorer med kapacitet fra 50.000 til 90.000 kVA og spændingsniveau på 220 kV.
4. Tvunget oliecirkulation vandafkjøling (OFWF)
Hovedsageligt anvendt for stigningstransformatorer i vandkraftværker, anvendelig for transformatorer med spændingsniveau 220 kV og højere samt kapacitet 60 MVA og højere.
Arbejdsmåden for tvunget oliecirkulation afkjøling og tvunget oliecirkulation vandafkjøling er den samme. Når en hovedtransformator anvender tvunget oljecirkulation afkjøling, driver oliepumper oljen gennem kølebanen. Køleanordningen er specielt designet for effektiv varmeafgivelse, ofte hjulpet af elektriske ventilatorer. Ved at øge oljecirkulationshastigheden tre gange, kan denne metode øge transformatorens kapacitet med ca. 30%. Afkjølingsprocessen involverer dybdeoliepumper, der dirigerer olje ind i kanaler mellem kernen eller vindingerne for at bære varme væk. Varm olje fra toppen af transformator hentes af en pumpe, køles i køleren og returneres til bunden af oliebeholderen, danner en tvunget oljecirkulationsløkke.
5. Tvunget oljeret cirkulation tvunget luftafkjøling (ODAF)
Anvendelighed:
75.000 kVA og højere, 110 kV;
120.000 kVA og højere, 220 kV;
330 kV klasse og 500 kV klasse transformatorer.
6. Tvunget oljeret cirkulation vandafkjøling (ODWF)
Anvendelighed:
75.000 kVA og højere, 110 kV;
120.000 kVA og højere, 220 kV;
330 kV klasse og 500 kV klasse transformatorer.
Komponenter i en tvunget olie tvunget luftafkjøling transformator køler
Traditionelle strømtransformatorer er udstyret med manuelt styrede ventilatorsystemer. Hver transformator har typisk seks sæt af kølemotorer, der kræver centraliseret kontrol. Ventilatoroperationen afhænger af termiske relæer, og deres strømkredsløb styres af kontaktorer. Ventilatorer startes eller stoppes baseret på transformatorolietemperatur og belastningsforhold gennem logisk vurdering.
Disse traditionelle kontrolsystemer kræver betydelig manuel intervention og har mærkbare ulemper: alle ventilatorer starter og stopper samtidigt, hvilket resulterer i høje startstrømmer, der kan skade kredsløbskomponenter. Når oljetemperaturen ligger mellem 45°C og 55°C, er det almindelig praksis at køre alle ventilatorer på fuld kapacitet, hvilket fører til betydelig energispild og øgede vedligeholdelsesudfordringer. Traditionelle afkjølingskontrolsystemer bruger hovedsageligt relæer, termiske relæer og kontaktbaserede logikkredsløb. Kontrolløgikken er kompleks, og hyppig skiftning af kontaktorer kan føre til kontaktbrand. Desuden mangler ventilatorer ofte essentielle beskyttelser som overbelastning, fasemangel og undervoltagebeskyttelse, hvilket reducerer driftsfiabilitet og øger vedligeholdelseskost.
Funktioner for transformatorbeholderen og afkjølingssystemet
Transformatorbeholderen fungerer som den ydre omslutning, der indeholder kernen, vindingerne og transformatorolien, mens den også leverer en vis varmeafgivelseskapacitet.
Transformatorafkjølingssystemet skaber oljecirkulation drevet af temperaturforskellen mellem den øvre og nedre oljelag. Varm olje flyder gennem en varmeveksler, hvor den bliver kølet, og derefter returnerer den til bunden af beholderen, hvilket effektivt reducerer oljetemperaturen. For at forbedre afkjølingseffektiviteten kan metoder som luftafkjøling, tvunget olie tvunget luftafkjøling eller tvunget olie vandafkjøling anvendes.
