Metode Pendinginan Transformer | Penjelasan dari ONAN hingga ODWF

1. Pendingan Minyak Terendam Sendiri (ONAN)

Prinsip kerja pendingan minyak terendam sendiri adalah mentransfer panas yang dihasilkan di dalam transformator ke permukaan tangki dan tabung pendingin melalui konveksi alami minyak transformator. Panas kemudian disebar ke lingkungan sekitar melalui konveksi udara dan konduksi termal. Metode pendinginan ini tidak memerlukan peralatan pendingin khusus.

Berlaku untuk:

• Produk dengan kapasitas hingga 31,500 kVA dan tingkat tegangan hingga 35 kV;

• Produk dengan kapasitas hingga 50,000 kVA dan tingkat tegangan hingga 110 kV.

2. Pendingan Minyak Terendam Dengan Udara Paksa (ONAF)

Pendingan minyak terendam dengan udara paksa berdasarkan prinsip ONAN, ditambah dengan kipas yang dipasang pada permukaan tangki atau tabung pendingin. Kipas-kipas ini meningkatkan penyebaran panas melalui aliran udara paksa, meningkatkan kapasitas dan kemampuan beban transformator hingga sekitar 35%. Selama operasi, kerugian seperti kerugian besi, kerugian tembaga, dan bentuk panas lainnya dihasilkan. Proses pendinginan adalah sebagai berikut: Pertama, panas ditransfer melalui konduksi dari inti dan gulungan ke permukaannya dan ke dalam minyak transformator. Kemudian, melalui konveksi minyak alami, panas terus ditransfer ke dinding dalam tangki dan tabung radiator. Selanjutnya, panas dikonduksikan ke permukaan luar tangki dan radiator. Akhirnya, panas disebar ke udara sekitar melalui konveksi udara dan radiasi termal.

Berlaku untuk:

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

• 110 kV, di bawah 75,000 kVA;

• 220 kV, di bawah 40,000 kVA.

3. Sirkulasi Minyak Paksa Dengan Udara Paksa (OFAF)

Berlaku untuk transformator dengan kapasitas 50,000 hingga 90,000 kVA dan tingkat tegangan 220 kV.

4. Sirkulasi Minyak Paksa Dengan Air Paksa (OFWF)

Utamanya digunakan untuk transformator peningkat di pembangkit listrik tenaga air, berlaku untuk transformator dengan tingkat tegangan 220 kV dan di atas serta kapasitas 60 MVA dan di atas.

Prinsip kerja sirkulasi minyak paksa dan sirkulasi minyak paksa dengan air adalah sama. Ketika transformator utama menggunakan pendingan sirkulasi minyak paksa, pompa minyak menggerakkan minyak melalui sirkuit pendingin. Cooler minyak dirancang khusus untuk penyebaran panas yang efisien, sering dibantu oleh kipas listrik. Dengan meningkatkan kecepatan sirkulasi minyak tiga kali, metode ini dapat meningkatkan kapasitas transformator sekitar 30%. Proses pendinginan melibatkan pompa minyak submersible yang mengarahkan minyak ke saluran antara inti atau gulungan untuk membawa panas. Minyak panas dari bagian atas transformator kemudian diekstrak oleh pompa, didinginkan di cooler, dan dikembalikan ke bagian bawah tangki minyak, membentuk sirkulasi minyak paksa.

5. Sirkulasi Minyak Paksa Dengan Arah Tertentu Dengan Udara Paksa (ODAF)

Berlaku untuk:

• 75,000 kVA dan di atas, 110 kV;

• 120,000 kVA dan di atas, 220 kV;

• transformator kelas 330 kV dan 500 kV.

6. Sirkulasi Minyak Paksa Dengan Arah Tertentu Dengan Air Paksa (ODWF)

Berlaku untuk:

• 75,000 kVA dan di atas, 110 kV;

• 120,000 kVA dan di atas, 220 kV;

• transformator kelas 330 kV dan 500 kV.

Komponen Pendingin Transformator Sirkulasi Minyak Paksa Dengan Udara Paksa

Transformator daya tradisional dilengkapi dengan sistem kipas yang dikendalikan secara manual. Setiap transformator biasanya memiliki enam set motor pendingin yang memerlukan kontrol terpusat. Operasi kipas bergantung pada relai termal, dengan rangkaian dayanya dikendalikan oleh kontaktor. Kipas dimulai atau dihentikan berdasarkan suhu minyak transformator dan kondisi beban melalui penilaian logis.

Sistem kontrol tradisional ini membutuhkan intervensi manual yang signifikan dan memiliki kelemahan: semua kipas dimulai dan dihentikan secara bersamaan, menghasilkan arus inrush yang tinggi yang mungkin merusak komponen sirkuit. Ketika suhu minyak berkisar antara 45°C dan 55°C, umumnya semua kipas dijalankan dengan kapasitas penuh, menyebabkan pemborosan energi yang signifikan dan tantangan pemeliharaan yang meningkat. Sistem kontrol pendinginan tradisional sebagian besar menggunakan relai, relai termal, dan rangkaian logika berbasis kontak. Logika kontrolnya kompleks, dan pergantian kontaktor yang sering dapat menyebabkan pembakaran kontak. Selain itu, kipas sering kurang perlindungan penting seperti overload, hilang fase, dan perlindungan undervoltage, mengurangi keandalan operasional dan meningkatkan biaya pemeliharaan.

Fungsi Tangki dan Sistem Pendingin Transformator

Tangki transformator berfungsi sebagai penutup luar, menyimpan inti, gulungan, dan minyak transformator, sambil juga memberikan beberapa kemampuan penyebaran panas.

Sistem pendingin transformator menciptakan sirkulasi minyak yang didorong oleh perbedaan suhu antara lapisan minyak bagian atas dan bawah. Minyak panas mengalir melalui penukar panas di mana ia didinginkan dan kemudian dikembalikan ke bagian bawah tangki, secara efektif mengurangi suhu minyak. Untuk meningkatkan efisiensi pendinginan, metode seperti pendinginan udara, sirkulasi minyak paksa dengan udara, atau sirkulasi minyak paksa dengan air dapat digunakan.