Transformer Kylmetoder | ONAN till ODWF Förklarat
1. Oljebäddad själkvällning (ONAN)
Arbetsprincipen för oljebäddad själkvällning är att överföra värme som genereras inuti transformatorn till ytan av tanken och kylrören genom naturlig konvektion av transformatoroljan. Värmen avleds sedan till omgivande miljö via luftkonvektion och termisk konduktion. Denna kylmetod kräver inget speciellt kylutrustning.
Tillämpbar på:
Produkter med kapacitet upp till 31,500 kVA och spänningsnivå upp till 35 kV;
Produkter med kapacitet upp till 50,000 kVA och spänningsnivå upp till 110 kV.
2. Oljebäddad tvingad luftkylning (ONAF)
Oljebäddad tvingad luftkylning baseras på principen för ONAN, med tillägg av fläktar monterade på ytan av tanken eller kylrör. Dessa fläktar ökar värmeavledningen genom tvingad luftflöde, vilket ökar transformatorns kapacitet och belastningsförmåga med nästan 35%. Under drift genereras förluster såsom järnförlust, kopparförlust och andra former av värme. Kylprocessen är som följer: Först överförs värme genom konduktion från kärnan och virvlar till deras ytor och in i transformatoroljan. Sedan överförs värmen kontinuerligt till innerväggarna av tanken och radiatorkrönen genom naturlig oljekonvektion. När värmen har överförts till ytan av tanken och radiatörerna avleds den till omgivande luft via luftkonvektion och termisk strålning.
Tillämpbar på:
35 kV till 110 kV, 12,500 kVA till 63,000 kVA;
110 kV, under 75,000 kVA;
220 kV, under 40,000 kVA.
3. Tvingad oljecirkulation tvingad luftkylning (OFAF)
Tillämpbar på transformatorer med kapacitet mellan 50,000 och 90,000 kVA och spänningsnivå 220 kV.
4. Tvingad oljecirkulation vattenkylning (OFWF)
Huvudsakligen används för stegtransformatorer i vattenkraftverk, tillämpbar på transformatorer med spänningsnivå 220 kV och högre samt kapacitet 60 MVA och högre.
Arbetsprincipen för tvingad oljecirkulation kylning och tvingad oljecirkulation vattenkylning är densamma. När en huvudtransformator använder tvingad oljecirkulation kylning driver oljepumpar oljan genom kylningscircuitet. Oljeavlämnaren är särskilt utformad för effektiv värmeavledning, ofta med hjälp av elektriska fläktar. Genom att öka oljecirkulationens hastighet tre gånger kan denna metod öka transformatorns kapacitet med ungefär 30%. Kylprocessen innefattar dykningsoljepumpar som leder olja in i kanaler mellan kärnan eller virvlarna för att bortföra värme. Den varma oljan från toppen av transformatorn pumpas sedan ut, kyls i avlämnaren och återförs till botten av oljetanken, vilket skapar en tvingad oljecirkulationsloop.
5. Tvingad olje-dirigerad cirkulation tvingad luftkylning (ODAF)
Tillämpbar på:
75,000 kVA och högre, 110 kV;
120,000 kVA och högre, 220 kV;
330 kV-klass och 500 kV-klass transformatorer.
6. Tvingad olje-dirigerad cirkulation vattenkylning (ODWF)
Tillämpbar på:
75,000 kVA och högre, 110 kV;
120,000 kVA och högre, 220 kV;
330 kV-klass och 500 kV-klass transformatorer.
Komponenter i en tvingad olje-tvingad luftkylning transformatoravlämnare
Traditionella krafttransformatorer är utrustade med manuellt kontrollerade fläktsystem. Varje transformator har vanligtvis sex uppsättningar av kylningsmotorer som kräver central kontroll. Fläktsystemet drivs av termorelay, med dess strömkrets kontrollerad av kontaktorer. Fläkter startas eller stoppas baserat på transformatoroljens temperatur och belastningsförhållanden genom logisk bedömning.
Dessa traditionella kontrollsystem kräver betydande manuell intervention och har märkbara nackdelar: alla fläkter startas och stoppas samtidigt, vilket resulterar i höga inloppspunkter som kan skada kretskomponenter. När oljetemperaturen ligger mellan 45°C och 55°C är det vanligt att köra alla fläkter vid full kapacitet, vilket leder till betydande energiförlust och ökade underhållsutmaningar. Traditionella kylkontrollsystem använder huvudsakligen reläer, termorelay och kontaktbaserade logikkretsar. Kontrolllogiken är komplex, och frekventa växlingar av kontaktorer kan orsaka kontaktbränning. Dessutom saknar fläkter ofta nödvändiga skyddssystem som överbelastning, fasfel och undervoltageskydd, vilket minskar driftsäkerheten och ökar underhållskostnaderna.
Funktioner hos transformatortanken och kylsystemet
Transformatortanken fungerar som den yttre omslutningen, innehåller kärnan, virvlarna och transformatoroljan, samtidigt som den också ger någon värmeavledningsförmåga.
Transformatorns kylsystem skapar oljecirkulation drivet av temperaturdifferensen mellan övre och nedre oljeskikt. Varm olja flyter genom en växleväxlare där den kyls och sedan återförs till botten av tanken, vilket effektivt minskar oljetemperaturen. För att förbättra kylverkningsgraden kan metoder som luftkylning, tvingad olje-tvingad luftkylning eller tvingad olje-vattenkylning användas.
