Opća zahtjeva i funkcije sustava hlađenja električnih transformatora

Opće zahtjeve za hlaću sustave transformatora

• Svi hlaća uređaji trebaju biti instalirani u skladu s proizvođačevim specifikacijama;

• Hlaća sustav s prisilnom cirkulacijom ulja mora imati dva neovisna izvora struje s mogućnosti automatskog prebacivanja. Kada glavni izvor struje padne, rezervni izvor struje treba se automatski aktivirati uz emisiju zvučnih i vizualnih signala;

• Za transformatore s prisilnom cirkulacijom ulja, kada je defektan hlaća odjednom odspojen, trebaju se emitirati zvučni i vizualni signali, a rezervni hlaća (ručno za vodnu hlaću) treba se automatski aktivirati;

• Pomoćni motori ventilatora, vodeni pumpi i uljnih pumpi trebaju imati zaštitu od pretjerane opterećenosti, kratkog spoja i nedostatka faze; trebaju postojati uređaji za nadzor smjera rotacije uljnih motora;

• Za toplinske razmjenjivače s vodnom hlaćom, uljna pumpa treba biti instalirana na strani ulaza ulja u hlaću, osiguravajući da je pritisak ulja u hlaću veći od vodnog pritiska približno 0,05 MPa pod svim uvjetima (osim ako drugačije nisu specificirali proizvođač). Na strani izlaza vode treba se osigurati čep za ispuštanje;

• Za transformatore s prisilnom cirkulacijom ulja i vodnom hlaćom, treba se instalirati povratna klipa na izlazu svake potopljene uljne pompe u hlaćama;

• Transformatori s prisilnom cirkulacijom ulja trebaju biti sposobni kontrolirati uključivanje i isključivanje hlaća na temelju temperature i/ili opterećenja.

Funkcija hlaća transformatora

Kada postoji razlika temperature između gornjeg i donjeg ulja u transformatoru, formira se konvekcija ulja kroz hlaću. Nakon hlaćenja u hlaću, ulje se vraća u spremnik, time smanjujući temperaturu transformatora.

Metode hlaćenja hlaća transformatora

• Metoda prirodne zrak-hlaćenja u ulju;

• Metoda prisilne zrak-hlaćenja u ulju;

• Metoda prisilne cirkulacije ulja i vodne hlaće;

• Metoda prisilne cirkulacije ulja i zrak-hlaće;

• Metoda prisilne cirkulacije ulja i usmjerene hlaće.

U pretvoriteljskim stanovima od 500 kV, veliki transformatori obično koriste metodu prisilne cirkulacije ulja i zrak-hlaće, dok su ekstra veliki transformatori koriste metodu prisilne cirkulacije ulja i usmjerene hlaće.

Radni princip hlaća transformatora

Tradicionalni transformatori snage koriste ručno kontrolirane ventilatore, s obično 6 skupina zrak-hlaćenih motora koji trebaju biti kontrolirani. Svaki skup ventilatora ovisi o termoreleju za rad, s električnim krugom ventilatora kontroliranim putem kontaktora. Ventilatori se pokreću i zaustavljaju na temelju logičkih sudova dobivenih mjeranjem temperature ulja u transformatoru i uvjeta pretjerane opterećenosti.

Mehanički kontakti uglavnom se pokreću ručnim mehaničkim kontaktima. Takva tradicionalna kontrola ovisi isključivo o ručnom upravljanju. Međutim, najveći nedostatak je taj što svi ventilatori moraju istodobno početi i zaustaviti, stvarajući značajne početne struje koje često oštećuju komponente u električnom krugu. Kada su temperature između 45 i 55 stupnjeva Celzija, svi ventilatori obično rade na punoj kapaciteti, rezultirajući ogromnim energetskim odbačajem i stvarajući značajne teškoće u održavanju opreme.

Konvencionalni sustavi hlaćenja uglavnom koriste komponente poput releja, termoreleja i raznih kontaktorskih logičkih kontrolnih sistema, s vrlo složenom logikom kontrole. Tijekom zapravo rada, kontaktori često gore zbog ponovljene kontaktnosti i odvojitosti kontakata. Dodatno, ventilatori nemaju nužne zaštite poput pretjerane opterećenosti, nedostatka faze i previše struje, smanjujući operativnu pouzdanost i povećavajući troške rada tijekom zapravo rada.

Komponente hlaća transformatora s prisilnom cirkulacijom ulja i zrak-hlaćenjem

Hlaća se sastoji od toplinskih razmjenjivača, ventilatora, motora, zračnih kanala, uljnih pumpi i indikatora protoka ulja. Hlaća ventilatori se koriste za izdvajanje topljeg zraka emitiranog iz toplinskih razmjenjivača. Uljna pumpa je instalirana na dnu hlaće kako bi cirkulirala ulje s vrha toplinskog razmjenjivača prema dolje. Indikator protoka ulja je instaliran na vidljivom mjestu na dnu hlaće kako bi operateri mogli pratiti rad uljne pompe.

Funkcije spremnika transformatora i hlaća uređaja

Spremnik transformatora služi kao vanjska oklopna kutija transformatora, sadržavajući željezni jezgra, navijanje i transformatorsko ulje, pružajući određenu razinu toplinskog rasporeda.

Funkcija hlaća uređaja transformatora jest stvaranje cirkulacije ulja kroz radijator kada postoji razlika temperature u gornjoj sloju ulja u transformatoru. To omogućuje hlaćenje ulja u radijatoru prije nego što se vrati u spremnik, efektivno smanjujući temperaturu transformatorskog ulja. Za poboljšanje učinka hlaćenja, mogu se primijeniti mjere poput zrak-hlaćenja, prisilne cirkulacije ulja i zrak-hlaćenja ili prisilne cirkulacije ulja i vodne hlaće.