Transformer Kjøling Metoder | ONAN til ODWF Forklart

1. Oljebeholdt selvavkjøling (ONAN)

Arbeidsprinsippet for oljebeholdt selvavkjøling er å overføre varmen som dannes inni transformator til ytre flater av tanken og kjølegrenene gjennom naturlig konveksjon av transformatoroljen. Varmen spres deretter ut i omgivelsene gjennom luftkonveksjon og varmeledning. Denne kjølemetoden krever ikke noen spesiell kjøleutstyr.

Tilpasselig for:

• Produkter med kapasitet opp til 31,500 kVA og spenning nivå opp til 35 kV;

• Produkter med kapasitet opp til 50,000 kVA og spenning nivå opp til 110 kV.

2. Oljebeholdt tvunget luftkjøling (ONAF)

Oljebeholdt tvunget luftkjøling bygger på prinsippet for ONAN, men inkluderer tillegg av ventilatorer montert på tankflaten eller kjølegrene. Disse ventilatorene øker varmespredningen ved tvungen luftstrøm, noe som øker transformatorens kapasitet og belastningskapasitet med nesten 35%. Under drift dannes tap som jern-tap, kobber-tap og andre former for varme. Kjøleprosessen er som følger: Først overføres varme ved ledning fra kjernen og vindinger til deres flater og inn i transformatoroljen. Deretter overføres varmen kontinuerlig til indre vegger av tanken og radiatorrør gjennom naturlig oljekonveksjon. Deretter overføres varmen til ytre flater av tanken og radiatoren. Til slutt spres varmen ut i omgivende luft gjennom luftkonveksjon og termisk stråling.

Tilpasselig for:

• 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 oljecirkulasjon tvunget luftkjøling (OFAF)

Tilpasselig for transformatorer med kapasitet fra 50,000 til 90,000 kVA og spenning nivå på 220 kV.

4. Tvunget oljecirkulasjon vannkjøling (OFWF)

Hovedsakelig brukt for stegopp-transformatorer i vannkraftverk, tilpasselig for transformatorer med spenning nivå 220 kV og høyere og kapasitet 60 MVA og mer.

Arbeidsprinsippet for tvunget oljecirkulasjon kjøling og tvunget oljecirkulasjon vannkjøling er det samme. Når en hovedtransformator bruker tvunget oljecirkulasjon kjøling, driver oljepumper oljen gjennom kjølekanalen. Oljekjøler er spesielt designet for effektiv varmespredning, ofte hjulpet av elektriske ventilatorer. Ved å øke oljecirkulasjonshastigheten tre ganger, kan denne metoden øke transformatorens kapasitet med omtrent 30%. Kjøleprosessen innebærer at dypgående oljepumper leder olje inn i rør mellom kjernen eller vindinger for å bære bort varme. Det varme oljen fra toppen av transformator trekkes ut av en pumpe, kjøles i kjøleren, og returneres til bunnen av oljetanken, danner en tvungen oljecirkulasjon løkke.

5. Tvunget olje rettet cirkulasjon tvunget luftkjøling (ODAF)

Tilpasselig for:

• 75,000 kVA og mer, 110 kV;

• 120,000 kVA og mer, 220 kV;

• 330 kV klasse og 500 kV klasse transformatorer.

6. Tvunget olje rettet cirkulasjon vannkjøling (ODWF)

Tilpasselig for:

• 75,000 kVA og mer, 110 kV;

• 120,000 kVA og mer, 220 kV;

• 330 kV klasse og 500 kV klasse transformatorer.

Komponenter i en tvunget olje tvunget luftkjøling transformator kjøler

Tradisjonelle strømtransformatorer er utstyrt med manuelt kontrollerte ventilatorsystemer. Hver transformator har typisk seks sett med kjølemotorer som krever sentral kontroll. Ventilatoroperasjon baserer seg på termiske reléer, med deres strømkretser kontrollert av kontaktorer. Ventilatorer startes eller stoppes basert på transformatoroljetemperatur og belastningsforhold gjennom logisk vurdering.

Disse tradisjonelle kontrollsystemene krever betydelig manuell inngripen og har markante ulemper: alle ventilatorer starter og stopper samtidig, noe som fører til høye startstrømmer som kan skade kretskomponenter. Når oljetemperaturen ligger mellom 45°C og 55°C, er det vanlig praksis å kjøre alle ventilatorer i full kapasitet, noe som fører til betydelig energiforbruk og økte vedlikeholdsutfordringer. Tradisjonelle kjølekontrollsystemer bruker hovedsakelig reléer, termiske reléer og kontaktbaserte logiske kretser. Kontrolllogikken er kompleks, og hyppig skift av kontaktorer kan føre til kontaktsving. I tillegg mangler ventilatorer ofte nødvendige beskyttelser som overlast, fasefall og undervoltagebeskyttelse, noe som reduserer driftsrelativiteten og øker vedlikeholdskostnadene.

Funksjoner av transformatortanken og kjølesystemet

Transformatortanken fungerer som den ytre beholderen, inneholder kjernen, vindinger og transformatorolje, samt gir litt varmespredningsevne.

Transformator-kjølesystemet opprettet oljecirkulasjon drevet av temperaturforskjellen mellom øvre og nedre lag av olje. Varm olje flyter gjennom en varmeveksler hvor den kjøles og så returneres til bunnen av tanken, noe som effektivt reduserer oljetemperaturen. For å forbedre kjøleeffektiviteten, kan metoder som luftkjøling, tvunget olje tvunget luftkjøling eller tvunget olje vannkjøling benyttes.