고효율 열 관리 솔루션으로 특수 변압기의 핵심 성능 보장 및 장비 수명 연장

Ⅰ. 핵심 관점

심각한 운전 조건 하에서 특수 변압기의 열 축적 문제를 해결하기 위해, 이 솔루션은 체계적인 열 방출 및 온도 제어 최적화 전략을 제안합니다:

• 극한 부하: 연속 과부하, 충격 부하.
• 고조파 오염: 비선형 부하로 인한 추가 손실.
• 고온 환경: 지속적인 주변 온도가 40°C 이상인 실외/밀폐 공간.

Ⅱ. 주요 솔루션 포인트

(A) 정밀 열 시뮬레이션 및 설계 최적화

1. 열 디지털 트윈 모델
• CFD 소프트웨어(FloTHERM/Star-CCM+)를 사용하여 3D 열유체 결합 모델 구축.
• 정확하게 기름 흐름 경로, 감쇠 핫스팟 분포, 라디에이터 효율 시뮬레이션.
• 최적화된 방안 출력: 열 방출 구조 조정을 통해 15% 이상의 핫스팟 온도 감소 달성.

(B) 맞춤형 냉각 시스템 설계

(C) 기름 흐름 제어 최적화

• 향상된 기름 유도 설계:

A[기름 입구] --> B[규소 강철 유도 채널]

B --> C[축 방향 감쇠 기름 덕트]

C --> D[핫스팟 강화 스프레이 노즐]

D --> E[상부 기름 출구]

• 핫스팟 영역에서 기름 유속 300% 이상 증가, 8-12K 온도 감소.

(D) 지능형 온도 제어 시스템

Ⅲ. 목표 결과 및 검증 기준

1. 온도 제어
• 감쇠 핫스팟 온도: ≤95°C (정격 부하) / ≤115°C (2시간 긴급 과부하)
• 상부 기름 온도 상승: ≤45K (IEC 60076-7 준수)
2. 수명 보장
• 10°C 규칙(Montsinger's Rule) 기반:L = L₀ × 2^[(98°C - T_hotspot)/6]
• 30년 설계 수명 동안 절연 열 노화 <20%.
3. 효율 개선
• 무부하 손실 감소: 12% 감소(저 에디 커런트 설계)
• 냉각 시스템 에너지 소비: 전체 손실의 <5%

Ⅳ. 대표적인 적용 사례