שיטות הקירור של המרתף | ONAN עד ODWF מוסבר

1. צמיגות עצמית בשמן (ONAN)

עקרון הפעולה של הצמיגות העצמית בשמן הוא להעביר את החום שנוצר בתוך המרתף אל פני המשטח והצינורות התואמים באמצעות הסתגלות טבעית של שמן המרתף. החום מפוזר לסביבה דרך הסתגלות אוויר ותאוצת חום. שיטה זו אינה דורשת ציוד ייעודי להורדת הטמפרטורה.

מתאים ל:

• מוצרים עם קיבולת עד 31,500 kVA ורמת מתח עד 35 kV;

• מוצרים עם קיבולת עד 50,000 kVA ורמת מתח עד 110 kV.

2. צמיגות בלחץ אוויר בשמן (ONAF)

צמיגות בלחץ אוויר בשמן מבוססת על עקרון ONAN, בתוספת מנועי אויר המותקנים על פני המשטח או הצינורות התואמים. המנועים הללו מגבירים את הפיזור של החום באמצעות זרימת אוויר מאולצת, מה שמגדיל את הקיבולת והיכולת נשיאת המטען של המרתף בכמעט 35%. במהלך ההפעלה, נוצרות אבדות כגון אבדות ברזל, אבדות נחושת ואבידות חום אחרות. תהליך ההתיישנות הוא כדלקמן: ראשית, החום מועבר באמצעות התאוצה מהליבה והניצבים אל פני השטח שלהם ולתוך שמן המרתף. אז, באמצעות התאוצה הטבעית של השמן, החום מועבר באופן מתמיד לעדשות הפנים של המכל והצינורות. לאחר מכן, החום מועבר לתוך פני השטח החיצוניים של המכל והצינורות. לבסוף, החום מפוזר לאוויר הסובב באמצעות הסתגלות אוויר ופליטת חום.

מתאים ל:

• 35 kV עד 110 kV, 12,500 kVA עד 63,000 kVA;

• 110 kV, מתחת ל-75,000 kVA;

• 220 kV, מתחת ל-40,000 kVA.

3. צמיגות בלחץ שמן בלחץ אוויר (OFAF)

מתאים למרתפים עם קיבולת בין 50,000 ל-90,000 kVA ורמת מתח של 220 kV.

4. צמיגות בלחץ שמן במים (OFWF)

משתמש בעיקר במרתפי הנעה בתחנות כוח הידרואלקטריות, מתאים למרתפים עם רמת מתח 220 kV ומעלה וקיבולת 60 MVA ומעלה.

עקרון הפעולה של צמיגות בלחץ שמן וצמיגות בלחץ שמן במים זהה. כאשר מרתף ראשי משתמש בצמיגות בלחץ שמן, משאבות שמן מובילות את השמן דרך מעגל ההתיישנות. מקרר השמן מיועד במיוחד לפיזור חום יעיל, לעיתים עם עזרת מנועי אויר. על ידי הגברת מהירות הסיבוב של השמן פי שלוש, שיטה זו יכולה להגביר את קיבולת המרתף בכ-30%. תהליך ההתיישנות כולל משאבות שמן טובלות המובילות שמן לצלעות בין הליבה לניצבים כדי להסיט חום. השמן החם מהחלק העליון של המרתף נשלף על ידי משאבה, מקרר במקרר ונשאב חזרה לתחתית המכל, מה שמייצר מעגל צמיגות בלחץ שמן.

5. צמיגות בלחץ שמן ממוקד בלחץ אוויר (ODAF)

מתאים ל:

• 75,000 kVA ומעלה, 110 kV;

• 120,000 kVA ומעלה, 220 kV;

• מרתפי 330 kV ו-500 kV.

6. צמיגות בלחץ שמן ממוקד במים (ODWF)

מתאים ל:

• 75,000 kVA ומעלה, 110 kV;

• 120,000 kVA ומעלה, 220 kV;

• מרתפי 330 kV ו-500 kV.

רכיבים של מקרר מרתף בלחץ שמן ובלחץ אוויר

מרתפי כוח מסורתיים מצוידים במערכות מאוישות של מנועי אויר. כל מרתף בדרך כלל כולל שש סדרות של מנועי אויר הדורשים בקרה מרכזית. פעולת המנועים מתבססת על רלוונטיות חום, כשמעגלי הכוח שלהם מבוקרים על ידי מגנטים. המנועים מופעלים או מתווכים בהתאם לטמפרטורת שמן המרתף ותנאי המטען באמצעות שיפוט לוגי.

מערכות הבקרה המסורתיות הללו דורשות התערבות ידנית משמעותית ויש להן פגמים משמעותיים: כל המנועים מתחילים ומפסיקים בו זמנית, מה שמביא לזרמי פתיחה גבוהים שיכולים להזיק לרכיבי המעגל. כאשר טמפרטורת השמן נמצאת בין 45°C ל-55°C, נהוג להפעיל את כל המנועים במהירות מלאה, מה שמביא לפסילת אנרגיה משמעותית ו/Dkויות תחזוקה. מערכות בקרה מסורתיות לרוב משתמשות ברלוונטים, רלוונטיות חום ומעגלי לוגיקה מבוססים מגע. הלוגיקה של הבקרה היא מורכבת, וחליפות מגע תכופות יכולות לגרום לשריפה. בנוסף, המנועים לרוב חסרים הגנות חיוניות כגון עומס יתר, חסרת פאזה ומחסור בחשמל, מה שמפחית את האמינות הפעילה ומגדיל את עלויות התחזוקה.

פונקציות של המכל והמערכת ההתיישנות של המרתף

המכל של המרתף משמש כמכל החיצוני, המכיל את הליבה, הניצבים ושמן המרתף, תוך שהוא מספק גם יכולת מסוימת לפיזור חום.

מערכת ההתיישנות של המרתף יוצרת מעגל שמן המונע על ידי הפרש הטמפרטורה בין שכבות השמן העליונות והתחתונות. שמן חם זורם דרך מחליף חום שבו הוא מקרר ואז חוזר לתחתית המכל, מה שמקטין את טמפרטורת השמן בצורה יעילה. כדי להגביר את יעילות ההתיישנות, ניתן להשתמש בשיטות כגון התיישנות אוויר, התיישנות בלחץ שמן ובלחץ אוויר, או התיישנות בלחץ שמן ובמים.