تکالیف و عملکردهای عمومی سیستمهای خنکسازی ترانسفورماتور برق
پیشنیازهای کلی سیستمهای خنکسازی ترانسفورماتورهای قدرت
تمام دستگاههای خنکسازی باید طبق مشخصات سازنده نصب شوند؛
سیستم خنکسازی با جریان اجباری روغن باید دو منبع تغذیه مستقل با قابلیت تغییر خودکار داشته باشد. هنگامی که منبع تغذیه فعال خراب میشود، منبع تغذیه پشتیبان باید به صورت خودکار فعال شده و سیگنالهای صوتی و تصویری ارسال شود؛
برای ترانسفورماتورهای با جریان اجباری روغن، هنگامی که یک خنککننده معیوب جدا میشود، سیگنالهای صوتی و تصویری ارسال شده و خنککننده پشتیبان باید به صورت خودکار (به صورت دستی برای خنکسازی آب) فعال شود؛
موتورهای کمکی مراوح، پمپهای آب و روغن باید محافظ از بار زیاد، کوتاه شدن مدار و از دست دادن فاز داشته باشند؛ باید دستگاههایی برای نظارت بر جهت چرخش موتورهای پمپ روغن وجود داشته باشد؛
برای حرارترسانهای خنکسازی آب، پمپ روغن باید در سمت ورودی روغن خنککننده نصب شود، به گونهای که فشار روغن در خنککننده در تمام شرایط حدود ۰٫۰۵MPa بیشتر از فشار آب باشد (مگر اینکه سازنده متفاوت توضیح دهد). یک پلاگ ریختهآب باید در سمت خروجی آب خنککننده وجود داشته باشد؛
برای ترانسفورماتورهای با خنکسازی آب و جریان اجباری روغن، یک شیر یکطرفه باید در خروجی هر پمپ روغن غوطهور در خنککنندهها نصب شود؛
ترانسفورماتورهای با خنکسازی جریان اجباری روغن باید قادر به کنترل روشن و خاموش کردن خنککنندهها بر اساس دما و/یا بار باشند.
کارکرد خنککنندههای ترانسفورماتور
هنگامی که اختلاف دما بین روغن بالایی و پایینی ترانسفورماتور وجود دارد، جریان متقابل روغن از طریق خنککننده تشکیل میشود. پس از خنک شدن در خنککننده، روغن به تانک بازمیگردد و بدین ترتیب دمای ترانسفورماتور کاهش مییابد.
روشهای خنکسازی خنککنندههای ترانسفورماتور
روش خنکسازی هوا طبیعی روغنگیر؛
روش خنکسازی هوا اجباری روغنگیر؛
روش خنکسازی آب با جریان اجباری روغن؛
روش خنکسازی هوا با جریان اجباری روغن؛
روش خنکسازی هدایتیافته با جریان اجباری روغن.
در زیراستانیونهای ۵۰۰kV، ترانسفورماتورهای بزرگ معمولاً از روش خنکسازی هوا با جریان اجباری روغن استفاده میکنند، در حالی که ترانسفورماتورهای فوقبزرگ از روش خنکسازی هدایتیافته با جریان اجباری روغن استفاده میکنند.
اصول کار خنککنندههای ترانسفورماتور
ترانسفورماتورهای قدرت سنتی از مراوح کنترلشده دستی استفاده میکنند، با این حال هر ترانسفورماتور معمولاً ۶ گروه موتور خنکساز هوا دارد که نیاز به کنترل دارند. هر گروه مراوح بر اساس رلههای گرمایی عمل میکند و مدارهای تغذیه مراوح از طریق کنتاکتورها کنترل میشوند. مراوح بر اساس قضاوتهای منطقی از اندازهگیری دمای روغن و شرایط بار زیاد ترانسفورماتور روشن و خاموش میشوند.
تماسهای مکانیکی عمدتاً توسط تماسهای مکانیکی دستی محرک میشوند. چنین کنترل سنتی تنها بر اساس عملیات دستی تکیه میکند. با این حال، بزرگترین ضعف آن این است که تمام مراوح باید به صورت همزمان روشن و خاموش شوند، که باعث ایجاد جریانهای ورودی قابل توجهی در هنگام شروع میشود که معمولاً موجب آسیب به اجزای مدار میشود. هنگامی که دما بین ۴۵ تا ۵۵ درجه سانتیگراد متغیر است، معمولاً تمام مراوح به حداکثر ظرفیت کار میکنند، که منجر به هدر رفتن انرژی زیاد و ایجاد مشکلات قابل توجهی برای نگهداری تجهیزات میشود.
سیستمهای کنترل خنکسازی سنتی عمدتاً از اجزایی مانند رلهها، رلههای گرمایی و سیستمهای کنترل منطقی مبتنی بر تماسها استفاده میکنند، با منطق کنترل بسیار پیچیده. در عمل، کنتاکتورها به دلیل تماس و جدا شدن مکرر تماسها معمولاً سوزانده میشوند. علاوه بر این، مراوح محافظهای لازم مانند محافظ از بار زیاد، از دست دادن فاز و محافظ از جریان زیاد را ندارند، که عملکرد قابل اعتماد را کاهش میدهد و هزینههای عملیاتی را در عمل افزایش میدهد.
اجزاء خنککنندههای ترانسفورماتور با خنکسازی هوا و جریان اجباری روغن
خنککننده شامل حرارترسانها، مراوح، موتورها، مجرای هوا، پمپهای روغن و نمایانگرهای جریان روغن است. مراوح خنککننده برای خارج کردن هوا گرمی که از حرارترسانها منتشر میشود استفاده میشوند. پمپ روغن در پایین خنککننده نصب شده تا روغن را از بالای حرارترسان به سمت پایین جریان دهد. نمایانگر جریان روغن در موقعیت برجستهای در بخش پایین خنککننده نصب شده تا عملکرد پمپ روغن را برای اپراتورها مشاهده کنند.
کارکرد تانکها و دستگاههای خنکسازی ترانسفورماتور
تانک ترانسفورماتور به عنوان پوسته خارجی ترانسفورماتور عمل میکند، که هسته آهنی، سیمپیچها و روغن ترانسفورماتور را در بر میگیرد و همچنین میزانی از تشعشع گرما را فراهم میکند.
کارکرد دستگاه خنکسازی ترانسفورماتور ایجاد جریان روغن از طریق حرارترسانها است هنگامی که اختلاف دما در لایه روغن بالایی ترانسفورماتور وجود دارد. این امر به روغن اجازه میدهد تا در حرارترسان خنک شده و سپس به تانک بازگردد، که منجر به کاهش دمای روغن ترانسفورماتور میشود. برای افزایش کارایی خنکسازی، میتوان از روشهایی مانند خنکسازی هوا، خنکسازی هوا و جریان اجباری روغن یا خنکسازی آب و جریان اجباری روغن استفاده کرد.
