Transformatora dzesēšanas metodes | No ONAN līdz ODWF izskaidrotas

1. Eļļas apļāpētā ar dabisku dzesēšanu (ONAN)

Eļļas apļāpētais transformatora ar dabisku dzesēšanu darbības princips ir tāds, ka transformatora eļļa caur dabisko cirkulāciju pārnes transformatora iekšienē radīto siltumu uz rūpnīcas ādas un dzesēšanas rūpniecību. Siltums tiek izdalīts apkakstējoties caur gaisa cirkulāciju un termisko pānodi. Šai dzesēšanas metodei nav nepieciešama nekāda īpaša dzesēšanas aprīkojuma.

Piemērojams:

• Produktiem ar jaudu līdz 31 500 kVA un sprieguma līmeni līdz 35 kV;

• Produktiem ar jaudu līdz 50 000 kVA un sprieguma līmeni līdz 110 kV.

2. Eļļas apļāpētā ar piespiedu gaisa dzesēšanu (ONAF)

Eļļas apļāpētais transformatoris ar piespiedu gaisa dzesēšanu balstās uz ONAN principu, pievienojot ventilātorus uz rūpnīcas ādas vai dzesēšanas rūpniecībām. Šie ventilātori palielina siltuma izdalīšanos, piespiedu gaisa plūsmu veicinot, kas palielina transformatora jaudu un slodzes spēju gandrīz par 35%. Darbības laikā rodas zudumi, piemēram, dzelzs zudumi, vaļa zudumi un citi siltuma veidi. Dzesēšanas process notiek šādi: Pirmkārt, siltums tiek pārnests kondukcijas ceļā no kodola un vijaņu uz to virsmas un eļļā. Tad, caur dabisko eļļas cirkulāciju, siltums tiek nepārtraukti pārnests uz rūpnīcas iekšējo sienām un rādieru rūpniecībām. Nākamais solis ir siltuma pārnešana kondukcijas ceļā uz rūpnīcas un rādieru ārējo virsmu. Visbeidzot, siltums tiek izdalīts apkakstējoties caur gaisa cirkulāciju un termisko starojumu.

Piemērojams:

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

• 110 kV, līdz 75 000 kVA;

• 220 kV, līdz 40 000 kVA.

3. Piespiedu eļļas cirkulācija ar piespiedu gaisa dzesēšanu (OFAF)

Piemērojams transformatoriem ar jaudu no 50 000 līdz 90 000 kVA un sprieguma līmeni 220 kV.

4. Piespiedu eļļas cirkulācija ar ūdens dzesēšanu (OFWF)

Galvenokārt tiek izmantots hidroelektrostacijās nodarbināto transformatoru priekšā, piemērojams transformatoriem ar sprieguma līmeni 220 kV un augstāku un jaudu 60 MVA un augstāku.

Piespiedu eļļas cirkulācijas un piespiedu eļļas cirkulācijas ar ūdens dzesēšanu darbības princips ir vienāds. Kad galvenajā transformatorā tiek izmantota piespiedu eļļas cirkulācija, eļļas pompas pārvada eļlu caur dzesēšanas sistēmu. Eļļas dzesētājs ir īpaši izstrādāts efektīvai siltuma izdalīšanai, bieži ar elektroventilātoru palīdzību. Palielinot eļļas cirkulācijas ātrumu trīs reizes, šī metode var palielināt transformatora jaudu aptuveni par 30%. Dzesēšanas process ietver apļāpes eļļas pompas, kas pārvada eļlu caur kanāliem starp kodolu vai vijaņiem, lai nodzēsttu siltumu. Karstā eļļa no transformatora augšdaļas tiek izgāztas ar pompām, dzesēta dzesētājā un atgriezta eļļas rezervuāra apakšā, veidojot piespiedu eļļas cirkulācijas ciklu.

5. Piespiedu eļļas cirkulācija ar piespiedu gaisa dzesēšanu (ODAF)

Piemērojams:

• 75 000 kVA un augstāks, 110 kV;

• 120 000 kVA un augstāks, 220 kV;

• 330 kV klases un 500 kV klases transformatoriem.

6. Piespiedu eļļas cirkulācija ar ūdens dzesēšanu (ODWF)

Piemērojams:

• 75 000 kVA un augstāks, 110 kV;

• 120 000 kVA un augstāks, 220 kV;

• 330 kV klases un 500 kV klases transformatoriem.

Piespiedu eļļas cirkulācijas ar piespiedu gaisa dzesēšanu transformatora dzesētāja komponenti

Parastie enerģijas transformatori ir aprīkoti ar manuāli kontrolējamām ventilātoru sistēmām. Katrs transformators parasti ir aprīkots ar sešām dzesēšanas motoru komplektiem, kas prasa centralizētu kontrolēšanu. Ventilātoru darbība balstās uz termorelēm, kuru enerģijas shēmas tiek kontrolētas ar kontaktoriem. Ventilātorus uzsāk vai aptur, balstoties uz transformatora eļļas temperatūru un slodzes stāvokli, izmantojot loģisku novērtēšanu.

Šīs tradicionālās kontrolēšanas sistēmas prasa lielu manuālo iejaukšanos un ir saistītas ar būtiskiem trūkumiem: visi ventilātori starto un stopo vienlaikus, kas rada augstu iestāšanās strāvas, kas var bojāt shēmas komponentus. Ja eļļas temperatūra ir starp 45°C un 55°C, parasti visi ventilātori tiek darbināti pilnā jaudā, kas rada lielu enerģijas izmantošanu un palielina uzturēšanas grūtības. Tradicionālās dzesēšanas kontrolēšanas sistēmas galvenokārt izmanto relēs, termorelēs un kontaktu loģiku. Kontrole ir sarežģīta, un frekventa kontaktoru pārslēgšana var izraisīt kontaktu degšanu. Turklāt ventilātori bieži trūkst svarīgu aizsardzību, piemēram, pārmērīgas slodzes, fāzes zudumu un nespēka samazināšanās aizsardzību, kas samazina darbības uzticamību un palielina uzturēšanas izmaksas.

Transformatora rezervuāra un dzesēšanas sistēmas funkcijas

Transformatora rezervuārs darbojas kā ārēja apakšā, kas ietver kodolu, vijaņus un transformatora eļļu, kā arī sniedz daļēju siltuma izdalīšanu.

Transformatora dzesēšanas sistēma izveido eļļas cirkulāciju, kas pārvada karsto eļlu caur siltuma maiņnieku, kur tā tiek dzesēta un pēc tam atgriezta rezervuāra apakšā, efektīvi samazinot eļļas temperatūru. Lai uzlabotu dzesēšanas efektivitāti, var izmantot metodes, piemēram, gaisa dzesēšanu, piespiedu eļļas cirkulāciju ar piespiedu gaisa dzesēšanu vai piespiedu eļļas cirkulāciju ar ūdens dzesēšanu.