Dönüşüm Kuleleri Soğutma Yöntemleri | ONAN'dan ODWF'ye Açıklama

1. Yağ İmersiyonlu Kendiliğinden Soğutma (ONAN)

Yağ imersiyonlu kendiliğinden soğutmanın çalışma prensibi, dönüştürücünün içinde üretilen ısıyı, dönüştürücü yağı ile doğal konveksiyon yoluyla tank ve soğutma tüplerinin yüzeyine aktarmaktır. Isı daha sonra hava konveksiyonu ve termal iletim yoluyla çevreye dağılır. Bu soğutma yöntemi herhangi bir özel soğutma ekipmanına ihtiyaç duymaz.

Uygulama alanı:

• 31,500 kVA'ye kadar kapasite ve 35 kV'ye kadar gerilim seviyesine sahip ürünler;

• 50,000 kVA'ya kadar kapasite ve 110 kV'ye kadar gerilim seviyesine sahip ürünler.

2. Yağ İmersiyonlu Zorlanmış Hava Soğutması (ONAF)

Yağ imersiyonlu zorlanmış hava soğutması, ONAN prensibine dayanır ve tank yüzeyine veya soğutma tüplerine monte edilen fanlar eklenir. Bu fanlar, zorlanmış hava akışı ile ısı verimini artırarak, dönüştürücünün kapasitesini ve yük taşıma yeteneğini yaklaşık %35 artırır. İşlem sırasında demir kaybı, bakır kaybı ve diğer ısı kaynakları oluşur. Soğutma süreci şu şekildedir: İlk olarak, çekirdek ve sarım yüzeylerine ve dönüştürücü yağına iletkenlik yoluyla ısı transferi yapılır. Daha sonra, doğal yağ konveksiyonu ile ısı, tankın ve radyatör tüplerin iç duvarlarına sürekli olarak aktarılır. Sonra, ısı tank ve radyatörlerin dış yüzeylerine iletkenlik yoluyla taşınır. Nihayet, ısı hava konveksiyonu ve termal ışınım yoluyla çevre havasına dağılır.

Uygulama alanı:

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

• 110 kV, 75,000 kVA'nın altında;

• 220 kV, 40,000 kVA'nın altında.

3. Zorlanmış Yağ Çevrimi Zorlanmış Hava Soğutması (OFAF)

50,000 kVA ila 90,000 kVA kapasite ve 220 kV gerilim seviyesine sahip dönüştürücülere uygulanır.

4. Zorlanmış Yağ Çevrimi Su Soğutması (OFWF)

Su enerji santrallerindeki yükseltme dönüştürücülerde genellikle kullanılır, 220 kV ve üzerindeki gerilim seviyesine ve 60 MVA ve üzerindeki kapasiteye sahip dönüştürücülere uygulanır.

Zorlanmış yağ çevrimi soğutma ve zorlanmış yağ çevrimi su soğutmanın çalışma prensipleri aynıdır. Bir ana dönüştürücü zorlanmış yağ çevrimi soğutmayı benimseyen, yağ pompaları yağın soğutma devresi boyunca hareket etmesini sağlar. Yağ soğutucuları verimli ısı verim için özel olarak tasarlanmıştır, genellikle elektrikli fanlarla desteklenir. Yağ çevrim hızını üç kat arttırarak, bu yöntem dönüştürücünün kapasitesini yaklaşık %30 artırabilir. Soğutma süreci, daldırılmış yağ pompalarının çekirdek veya sarmallar arasındaki kanallara yağ yönlendirmesiyle başlar, böylece ısı taşınır. Dönüştürücünün tepesinden alınan sıcak yağ, bir pompa tarafından çıkarılır, soğutucuda soğutulur ve yağ tankının altına geri gönderilir, böylece zorlanmış yağ çevrim döngüsü oluşturulur.

5. Zorlanmış Yağ Yönlendirilmiş Çevrim Zorlanmış Hava Soğutması (ODAF)

Uygulama alanı:

• 75,000 kVA ve üzeri, 110 kV;

• 120,000 kVA ve üzeri, 220 kV;

• 330 kV sınıfı ve 500 kV sınıfı dönüştürücüler.

6. Zorlanmış Yağ Yönlendirilmiş Çevrim Su Soğutması (ODWF)

Uygulama alanı:

• 75,000 kVA ve üzeri, 110 kV;

• 120,000 kVA ve üzeri, 220 kV;

• 330 kV sınıfı ve 500 kV sınıfı dönüştürücüler.

Zorlanmış Yağ Zorlanmış Hava Soğutmalı Dönüştürücü Soğutucunun Bileşenleri

Geleneksel güç dönüştürücüler, manuel kontrollü fan sistemleri ile donatılır. Her dönüştürücünün tipik olarak merkezi kontrol gerektiren altı set soğutma motoru vardır. Fanların çalışması termal rölelere dayanır ve kontaktörler aracılığıyla güç devreleri kontrol edilir. Fanlar, dönüştürücü yağ sıcaklığı ve yük koşullarına dayalı mantıksal kararlarla başlatılır veya durdurulur.

Bu geleneksel kontrol sistemleri önemli miktarda manuel müdahale gerektirir ve belirgin dezavantajları vardır: tüm fanların aynı anda başlatılması ve durdurulması, devre bileşenlerini zarara uğratabilecek yüksek giriş akımlarına neden olur. Yağ sıcaklığının 45°C ile 55°C arasında olması durumunda, tüm fanların tam kapasitede çalıştırılması yaygındır, bu da önemli miktarda enerji kaybına ve bakım zorluklarına yol açar. Geleneksel soğutma kontrol sistemleri genellikle röleler, termal röleler ve temasta dayalı mantıksal devreler kullanır. Kontrol mantığı karmaşıktır ve kontaktörlerin sıkça açılması ve kapanması, temastaki yanmaya neden olabilir. Ayrıca, fanlar genellikle aşırı yük, faz kaybı ve düşük voltaj koruması gibi temel korumanlara sahip değildir, bu da operasyonel güvenliği azaltır ve bakım maliyetlerini artırır.

Dönüştürücü Tankı ve Soğutma Sisteminin Fonksiyonları

Dönüştürücü tankı, çekirdek, sarmallar ve dönüştürücü yağını barındıran dış kaplama görevini görür, ayrıca bazı ısı verim yeteneğine sahiptir.

Dönüştürücü soğutma sistemi, üst ve alt yağ tabakaları arasındaki sıcaklık farkıyla sürdürülen yağ çevrimi oluşturur. Sıcak yağ, ısı değiştiriciden geçirilerek soğutulur ve ardından tankın altına geri gönderilir, böylece yağ sıcaklığı etkili bir şekilde azalır. Soğutma verimliliğini artırmak için hava soğutması, zorlanmış yağ zorlanmış hava soğutması veya zorlanmış yağ su soğutması gibi yöntemler kullanılabilir.