Високоефективно решение за термално управление на специални трансформатори, гарантиращо основна функционалност и удължаване на срока на полезност на оборудването

Ⅰ. Основна перспектива

За справяне с предизвикателствата, свързани с натрупването на топлина в специалните трансформатори при стресни условия на работа, тази решениe предлага систематични стратегии за оптимизация на разпространяването и контрола на температурата:

• Екстремно товарене: продължително прекомерно товарене, ударни товари.
• Висока хармонична замърсеност: допълнителни загуби, причинени от нелинейни товари.
• Високи околните температури: външни или затворени пространства с устойчиви околни температури ≥40°C.

II. Ключови точки на решението

(A) Точна термална симулация и оптимизация на проектирането

1. Термален цифров двойник модел
• Използва CFD софтуер (FloTHERM/Star-CCM+) за изграждане на 3D модел на термалното-флуидно съчетаване.
• Точна симулация на пътеките на масло, разпределение на горещите точки на обмотката и ефективността на радиатора.
• Изходящи оптимизирани решения: постига >15% намаление на температурата на горещите точки чрез промени в структурата за разпространяване на топлината.

(B) Проектуване на персонализирана система за охлаждане

(C) Оптимизация на контрола върху потока на маслото

• Усилен дизайн за насочване на маслото:

A[Вход на маслото] --> B[Канали за насочване от кремиций желязо]

B --> C[Дукти за маслото на аксиалната обмотка]

C --> D[Форсунки за подсилване на горещите точки]

D --> E[Изход на маслото]

• Постига ≥300% увеличение на скоростта на потока на маслото в областите на горещите точки, което води до намаление на температурата с 8-12K.

(D) Интелигентна система за контрол на температурата

III. Целеви резултати и стандарти за проверка

1. Контрол на температурата
• Температура на горещите точки на обмотката: ≤95°C (номинален товар) / ≤115°C (2-часово аварийно прекомерно товарене)
• Повишаване на температурата на горното масло: ≤45K (съответствие с IEC 60076-7)
2. Гаранция на продължителността на живота
• На базата на правилото на 10°C (Правило на Montsinger): L = L₀ × 2^[(98°C - T_hotspot)/6]
• Обеспечава износване на термалната изолация <20% през 30-годишния проектен срок на изживяване.
3. Подобряване на ефективността
• Намаление на загубите при празен товар: 12% намаление (низко единообразие на дизайн)
• Потребление на енергия от системата за охлаждане: <5% от общите загуби

IV. Типични приложни сценарии