Solución de xestión térmica de alta eficiencia para transformadores especiais garantindo o rendemento central e prolongando a vida útil do equipo

17yrs 700++ staff 108000m²+m² US$150,000,000+ China

Ⅰ. Perspectiva Central

Abordando os desafíos de acumulación de calor en transformadores especiais baixas condicións de funcionamento severas, esta solución propón estratexias sistemáticas de dissipación térmica e optimización do control de temperatura:

Carga Extrema: Sobrecarga continua, cargas de impacto.
Alta Contaminación Armónica: Perdas adicionais causadas por cargas non lineares.
Altas Temperaturas Ambientais: Espazos exteriores/encerrados con temperaturas ambientais sostenidas ≥40°C.

II. Puntos Clave da Solución

(A) Simulación Térmica de Precisión e Optimización do Diseño

Modelo Xemelgado Térmico Digital

Utiliza software CFD (FloTHERM/Star-CCM+) para construír un modelo 3D de acoplamento térmico-fluido.
Simula de xeito preciso as rutas de fluxo de aceite, a distribución de puntos quentes nas bobinas e a eficiencia do radiador.
Produz esquemas optimizados: Consegue >15% de redución da temperatura dos puntos quentes mediante axustes na estrutura de dissipación de calor.

(B) Diseño de Sistema de Refrixeración Personalizado

Método de Refrixeración	Solución Técnica	Escenarios Aplicables
Refrixeración Natural	► Diseño de disipador de calor biomimético (distribución de gradiente de densidade de aletas) ► Tratamento de radiación de corpo negro na superficie do tanque (ε≥0.95)	Carga estándar, baixa temperatura ambiental
Refrixeración Forzada por Aire	► Matriz de ventiladores axiais de vórtice (clase de protección IP55) ► Estratexia de arranque/parada controlada por temperatura (arranque a 50°C / parada a 40°C)	Ambientes de alta altitude/temperatura elevada, sobrecargas periódicas
Circulación Forzada de Aceite	► Bomba de aceite con levitación magnética (consumo de enerxía <30% das bombas convencionais) ► Refrixeración por aire: Ventiladores de frecuencia variable + radiadores ondulados de aluminio ► Refrixeración por auga: Intercambiadores de calor de placa (ΔT≤3K)	Transformadores de fornos de arco eléctrico, transformadores rectificadores de tracción, transformadores marítimos
Asistencia de Tubo de Calor	► Tubos de calor ultraconducivos embebidos (conductividad térmica >5000 W/m·K) ► Dirixido a puntos quentes locais (grilletes do núcleo, conductos de alta tensión, etc.)	Regións de bobinado de alta densidade con restricións espaciais

(C) Optimización do Control do Fluxo de Aceite

Deseño Avanzado de Guía de Aceite:

A[Entrada de Aceite] --> B[Canales de Guía de Aceros Silicio]

B --> C[Ductos de Aceite Axial de Bobina]

C --> D[Boquillas de Aspersión Reforzadas nos Puntos Quentes]

D --> E[Salida de Aceite Superior]

Consegue ≥300% de aumento na velocidade de fluxo de aceite nas rexións de puntos quentes, resultando nunha redución de temperatura de 8-12K.

(D) Sistema Intelixente de Control de Temperatura

Módulo Funcional	Implementación Técnica
Sistema de Monitorización	► Sensor de Temperatura de Fibra Óptica Distribuída (±0.5°C de precisión) ► Algoritmo de reconstrucción en tempo real de puntos quentes de bobinas ► Monitorización de compensación de temperatura e humidade ambiental
Estratexia de Control	► Control de velocidade sin fin PID para ventiladores/bombas de aceite (20-100%) ► Control de ligazón carga-temperatura (modelo de protección I²T)
IoT Intelixente	► Protocolo de comunicación IEC 61850 ► Umbrais de alarme: 3 niveis de alarme activados por puntos quentes >105°C ► Visualización en tempo real do consumo de vida útil

III. Resultados Obxectivos e Estándares de Verificación

Control de Temperatura

Temperatura de Punto Quente da Bobina: ≤95°C (carga nominal) / ≤115°C (sobrecarga de emergencia de 2 horas)
Subida de Temperatura do Aceite Superior: ≤45K (en conformidade co IEC 60076-7)

Garantía de Durabilidade

Baseado na Regla dos 10°C (Regla de Montsinger): L = L₀ × 2^[(98°C - T_punto_quente)/6]
Assegura que o envellecemento térmico do aislamento sexa <20% ao longo do período de deseño de 30 anos.

Mellora de Eficiencia

Reducción de Perdas en Vacío: 12% de redución (deseño de corrente de Foucault baixo)
Consumo de Enerxía do Sistema de Refrixeración: <5% das perdas totais

IV. Escenarios de Aplicación Típicos

Tipo de Transformador Especial	Combinación de Solución de Xestión Térmica
Transformadores de Forno de Arco	Circulación Forzada de Aceite + Refrixeración por Auga + Asistencia de Tubo de Calor
Transformadores Rectificadores de Tracción	Refrixeración Forzada por Aire + Control de Velocidade Multi-etapa Intelixente
Transformadores de Eólica Offshore	Sistema de Refrixeración de Tubo de Calor Hermético + Revestimento de Tripla Protección (Anti-corrosión/Anti-suciedad/Anti-humedade)
Transformadores de Resina Moldada de Centro de Datos	Control de Grupo de Ventiladores + Optimización de Flujo de Aire Basada en CFD