Allmänna krav och funktioner för kylsystem för strömförstärkare

Generella krav för kylsystem för strömförstärkare

• Alla kylinstallationer ska installeras i enlighet med tillverkarens specificeringar;

• Kylsystemet med tvingad oljecirkulation måste ha två oberoende elkällor med automatisk växlingsförmåga. När den arbetande elkällan misslyckas ska reservelkällan automatiskt aktiveras samtidigt som ljud- och visuella signaler utges;

• För transformatorer med tvingad oljecirkulation, när en defekt kylenhet kopplas bort, ska ljud- och visuella signaler utges, och reservkylenheten ska automatiskt (manuellt för vattenkylning) aktiveras;

• De hjälpmotorerna för fläktar, vattenpumpar och oljepumpar ska ha skydd mot överbelastning, kortslutning och fasbortfall; det ska finnas enheter för att övervaka rörelseriktningen av oljemotorerna;

• För vattenkylta växlare ska oljepumpen installeras på inloppssidan av kylenheten, vilket garanterar att trycket i kylenheten är större än vattentrycket med cirka 0,05 MPa under alla förhållanden (om inte annat anges av tillverkaren). En dränkningskork bör finnas på vattenutloppssidan av kylenheten;

• För transformatorer med tvingad oljecirkulation med vattenkylning ska en checkventil installeras vid utloppet av varje doppoljepump i kylenheterna;

• Transformatorer med tvingad oljecirkulation ska kunna styra slå på och av av kylenheter baserat på temperatur och/eller belastning.

Funktion av transformatorkylenheter

När det finns en temperaturdifferens mellan den övre och undre oljan i en transformator bildas en oljecirkulation genom kylenheten. Efter att ha kylts i kylenheten flyter oljan tillbaka till tanken, vilket minskar transformatorens temperatur.

Kylmetoder för transformatorkylenheter

• Oljeinbäddad naturlig luftkylning;

• Oljeinbäddad tvingad luftkylning;

• Tvingad oljecirkulation med vattenkylning;

• Tvingad oljecirkulation med luftkylning;

• Tvingad oljecirkulation med riktad kylning.

I 500 kV-anläggningar använder stora transformatorer generellt tvingad oljecirkulation med luftkylning, medan extra stora transformatorer använder tvingad oljecirkulation med riktad kylning.

Arbetsprincip för transformatorkylenheter

Traditionella strömförstärkare använder manuellt kontrollerade fläktar, med varje transformator vanligtvis med 6 grupper av luftkylmotorer som behöver kontrolleras. Varje grupp fläktar drivs av termiska reläer, med fläktströmkretsarna kontrollerade genom kontaktorer. Fläktarna startar och stoppas baserat på logiska bedömningar gjorda från mätningar av transformatorns oljetemperatur och överbelastningsförhållanden.

De mekaniska kontaktorna drivs främst av manuella mekaniska kontakter. Sådan traditionell kontroll beror endast på manuell operation. Men dess största nackdel är att alla fläktar måste starta och stoppa samtidigt, vilket ger betydande inrush-strömmar vid uppstart som ofta skadar komponenter i kretsen. När temperaturen ligger mellan 45 till 55 grader Celsius, opererar vanligtvis alla fläktar på full kapacitet, vilket resulterar i enorm energiförbrukning och skapar stora svårigheter för utrustningsunderhåll.

Konventionella kylkontrollsystem använder huvudsakligen komponenter som reläer, termoreläer och olika kontaktbaserade logiska kretsstyrsystem, med mycket komplex kontrolllogik. Under faktisk drift brinner kontaktorer ofta ut på grund av upprepade kontakter och separationer. Dessutom saknar fläktarna nödvändiga skydd såsom överbelastning, fasbortfall och överströmskydd, vilket minskar driftsäkerheten och ökar driftskostnaderna under faktisk drift.

Komponenter i tvingad oljecirkulation med tvingad luftkylning för transformatorkylenheter

Kylenheten består av växlare, fläktar, motorer, luftkanaler, oljepumpar och olje-flödesindikatorer. Kylfläktarna används för att utleda den varma luften som utstrålas från växlarna. Oljepumpen är installerad i botten av kylenheten för att cirkulera oljan från toppen av växlaren nedåt. Olje-flödesindikatorn är installerad på ett framträdande läge längst ned i kylenheten för att underlätta operatörernas observation av oljepumpens driftstatus.

Funktioner för transformatortankar och kylenheter

Transformatortanken fungerar som omhöljet för transformatorn, innehåller järnkärnan, virvlingar och transformatorolja, samt ger en viss grad av värmeavledning.

Funktionen hos transformatorns kylenhet är att skapa oljecirkulation genom radiatoren när det finns en temperaturdifferens i den övre oljeskiktet i transformatorn. Detta gör att oljan kyls i radiatoren innan den flyter tillbaka till tanken, vilket effektivt minskar transformatoroljans temperatur. För att förbättra kylningseffektiviteten kan åtgärder som luftkylning, tvingad oljecirkulation med tvingad luftkylning eller tvingad oljecirkulation med vattenkylning antas.