Visoko-efikasno rešenje za termalno upravljanje specijalnih transformatora koje garantuje osnovnu performansu i proširuje vreme trajanja opreme
Ⅰ. Jezgra perspektiva
Rješenje predlaže sistematske strategije za optimizaciju toplinskog rasipa i kontrole temperature kako bi se suočilo sa izazovima akumulacije toplote u specijalnim transformatorima pod teškim uslovima rada:
- Ekstremno opterećenje: Neprekidna preopterećenja, udarni opterećenja.
- Visoka harmonijska zagađenja: Dodatni gubitci uzrokovani nelinearnim opterećenjima.
- Visoke okružne temperature: Spoljašnji/zatvoreni prostori s okružnom temperaturom ≥40°C.
II. Ključni elementi rješenja
(A) Precizna termalna simulacija i optimizacija dizajna
- Digitalni dvojnik toplinskog modela
- Koristi softver CFD (FloTHERM/Star-CCM+) za izgradnju 3D modela toplinsko-fluidne veze.
- Tačno simulira putanje protoka ulja, raspodelu vrućih tačaka na vinilu i efikasnost hladnjaka.
- Izlazi optimizovane sheme: Postiže >15% smanjenje temperature vruće tačke kroz prilagođavanje strukture toplinskog rasipa.
(B) Prilagođeni dizajn hladnog sistema
|
Metod hlađenja |
Tehničko rešenje |
Primjenjivi scenariji |
|
Prirodno hlađenje |
► Biomimeticki dizajn hladnjaka (gradijent gustine lepe) |
Standardno opterećenje, niska okružna temperatura |
|
Prisilno hlađenje zrakom |
► Niz vrtlogastih osovnih ventilatora (IP55 stepen zaštite) |
Visokoplaninski/više temperaturni okruženja, periodična preopterećenja |
|
Prisilno cirkulisanje ulja |
► Magnetno levitacioni pumpa za ulje (potrošnja energije <30% od konvencionalnih pumpi) |
Transformatori za peći za lukove, transformatori za trakciju, morski transformatori |
|
Hlađenje pomoću toplinskog cevca |
► Ugrađeni ultra-toplotnoprovodni toplinski cevci (toplotna provodljivost >5000 W/m·K) |
Prostorno ograničeni regioni visoke gustoće vinila |
(C) Optimizacija kontrole protoka ulja
- Unapređeni dizajn uputnika za ulje:
A[Ulaz ulja] --> B[Kanali za upute silicijumskog čelika]
B --> C[Osovni kanali za ulje vinila]
C --> D[Jačani injekcioni ventili u vrućim tačkama]
D --> E[Izlaz ulja na vrhu]
- Postiže ≥300% porasta brzine protoka ulja u regijama vrućih tačaka, što rezultira 8-12K smanjenjem temperature.
(D) Inteligentni sistem kontrole temperature
|
Funkcionalni modul |
Tehnička implementacija |
|
Sistem nadzora |
► Distribuirano optičko vlakno za merenje temperature (±0.5°C preciznost) |
|
Strategija kontrole |
► PID bezstepenitna kontrola brzine ventilatora/pumpi za ulje (20-100%) |
|
Pametno IoT |
► Protokol komunikacije IEC 61850 |
III. Očekivani rezultati i standardi verifikacije
- Kontrola temperature
- Temperatura vruće tačke vinila: ≤95°C (nominativno opterećenje) / ≤115°C (2-satni hitni preopterećenje)
- Površinsko zagrijavanje ulja: ≤45K (ugodno sa IEC 60076-7)
- Osiguranje životnog veka
- Na osnovu 10°C pravila (Montsingerovo pravilo): L = L₀ × 2^[(98°C - T_hotspot)/6]
- Osigurava da je termalno staranje izolacije <20% tokom 30-godišnjeg projektovanog životnog veka.
- Uspostavljanje efikasnosti
- Smanjeni gubitci bez opterećenja: 12% smanjenje (niski dizajn vrtložnih struja)
- Potrosnja energije hladnog sistema: <5% ukupnih gubitaka
IV. Tipični primjenjni scenariji
|
Tip specijalnog transformatora |
Kombinacija rješenja za upravljanje toplinom |
|
Transformatori za peći za lukove |
Prisilno cirkulisanje ulja + Hlađenje vodom + Pomoć toplinskog cevca |
|
Transformatori za trakciju |
Prisilno hlađenje zrakom + Inteligentna višestepena kontrola brzine |
|
Transformatori za ofšore talase |
Zatvoreni sistem hlađenja toplinskog cevca + Triple-protection Coating (Protiv korozije/protiv prašine/protiv vlage) |
|
Transformatori od litanog resine za data centre |
Kontrola grupe ventilatora + Optimizacija protoka zraka bazirana na CFD-u |
