Hoogrendement thermisch beheersysteem voor speciale transformatoren waarborgt kernprestaties & verlengt levensduur van apparatuur
Ⅰ. Kernperspectief
Om de uitdagingen van warmteopbouw in speciale transformatoren onder zware omstandigheden aan te pakken, stelt deze oplossing systematische strategieën voor warmteafvoer en temperatuurcontrole voor:
- Uiterste Belasting: Continue overbelasting, impactladingen.
- Hoge Harmonische Vervuiling: Extra verliezen veroorzaakt door niet-lineaire ladingen.
- Hoge Omgevingstemperaturen: Buiten/afgesloten ruimtes met aanhoudende omgevingstemperaturen ≥40°C.
II. Sleutelpunten van de Oplossing
(A) Precisie Thermische Simulatie & Ontwerpoptimalisatie
- Thermisch Digitale Dubbel Model
- Gebruikt CFD-software (FloTHERM/Star-CCM+) om een 3D thermisch-vloeistofkoppelingmodel op te bouwen.
- Simuleert nauwkeurig oliepaden, wikkels hot-spotverdeling en radiator-efficiëntie.
- Geeft geoptimaliseerde schema's: bereikt >15% hot-spot temperatuurreductie door aanpassingen in de warmteafvoerstructuur.
(B) Aangepast Koelsysteemontwerp
|
Koelmethode |
Technische Oplossing |
Toepasbare Scenarios |
|
Natuurlijke Koeling |
► Biomimetisch koellichaam ontwerp (vinnen dichtheid gradient distributie) |
Standaard belasting, lage omgevingstemperatuur |
|
Geforceerde Luchtbeheersing |
► Vortex axiale ventilator array (IP55 beschermingsklasse) |
Hoge-altitude/hoge-temperatuur omgevingen, periodieke overbelastingen |
|
Geforceerde Oliecirculatie |
► Magnetische zwevende oliepomp (energieverbruik <30% van conventionele pompen) |
Ondergedompelde boogoven transformatoren, tractie rechthoekstransformatoren, maritieme transformatoren |
|
Warmtepyp Assistentie |
► Ingebouwde ultra-thermische geleidende warmtepijpen (thermische geleidbaarheid >5000 W/m·K) |
Ruimtebeperkte hoog-dichtheid wikkelregio's |
(C) Optimalisatie van Oliestroombeheer
- Versterkt Olieleidingsontwerp:
A[Olie Inlaat] --> B[Siliciumstaal Leidingskanalen]
B --> C[Axiaal Wikkels Olieducten]
C --> D[Hotspot Versterkte Spuitkoppen]
D --> E[Bovenste Olie Uitlaat]
- Behaalt ≥300% toename in oliestroomsnelheid in hot-spot gebieden, resulteert in 8-12K temperatuurreductie.
(D) Intelligent Temperatuur Beheersysteem
|
Functiemodule |
Technische Implementatie |
|
Monitoringsysteem |
► Gedistribueerde Glasvezel Temperatuursensoren (±0.5°C nauwkeurigheid) |
|
Beheer Strategie |
► PID trapteloze snelheidsregeling voor ventilatoren/oliepompen (20-100%) |
|
Smart IoT |
► IEC 61850 communicatieprotocol |
III. Doelresultaten & Verificatiestandaarden
- Temperatuurbeheer
- Wikkels Hot-Spot Temperatuur: ≤95°C (gerateerde belasting) / ≤115°C (2-uur noodgeval overbelasting)
- Bovenaan Olie Temperatuurstijging: ≤45K (in overeenstemming met IEC 60076-7)
- Levensduurborging
- Op basis van de 10°C Regel (Montsinger's Regel):L = L₀ × 2^[(98°C - T_hot-spot)/6]
- Zorgt ervoor dat isolatie thermisch verouderen <20% gedurende de 30-jaar ontwerplevensduur.
- Efficiëntieverhoging
- Verlaagde Noodverlies: 12% reductie (lage draaikringdesign)
- Koelsysteem Energieverbruik: <5% van totale verliezen
IV. Typische Toepassingsscenario's
|
Speciaal Transformatortype |
Thermisch Beheersoplossingscombinatie |
|
Boogoven Transformatoren |
Geforceerde Oliecirculatie + Waterkoeling + Warmtepyp Assistentie |
|
Trein Rechthoekstransformatoren |
Geforceerde Luchtbeheersing + Intelligent Meerdere Snelheidsregeling |
|
Offshore Windenergie Transformatoren |
Afgesloten Warmtepyp Koelsysteem + Drievoudige Beschermingscoating (Anti-corrosie/Anti-vervuiling/Anti-vocht) |
|
Datacenter Gietresine Transformatoren |
Ventilator Groepsbeheer + CFD-gebaseerde Luchtstroom Optimalisatie |
