โซลูชันการจัดการความร้อนประสิทธิภาพสูงสำหรับหม้อแปลงพิเศษเพื่อการรับประกันสมรรถนะหลักและยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์
Ⅰ. มุมมองหลัก
ในการแก้ไขปัญหาการสะสมความร้อนในหม้อแปลงพิเศษภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรง ทางออกนี้เสนอกลยุทธ์การกระจายความร้อนและการควบคุมอุณหภูมิอย่างเป็นระบบ:
- การโหลดสูงสุด: การโหลดเกินต่อเนื่อง การโหลดกระแทก
- การปนเปื้อนฮาร์โมนิกสูง: การสูญเสียเพิ่มเติมจากโหลดไม่เชิงเส้น
- อุณหภูมิแวดล้อมสูง: พื้นที่กลางแจ้ง/ปิดทึบด้วยอุณหภูมิแวดล้อมคงที่ ≥40°C
Ⅱ. จุดสำคัญของทางออก
(A) การจำลองความร้อนแบบแม่นยำและปรับแต่งการออกแบบ
- โมเดลฝาแฝดดิจิตอลความร้อน
- ใช้ซอฟต์แวร์ CFD (FloTHERM/Star-CCM+) เพื่อสร้างโมเดลการเชื่อมโยงความร้อนและของเหลว 3D
- จำลองการไหลของน้ำมัน การกระจายจุดร้อนของขดลวด และประสิทธิภาพของรังสีความร้อนได้อย่างแม่นยำ
- ผลิตแผนการปรับแต่ง: ลดอุณหภูมิจุดร้อนมากกว่า 15% โดยการปรับโครงสร้างการกระจายความร้อน
(B) การออกแบบระบบทำความเย็นตามความต้องการ
|
วิธีการทำความเย็น |
วิธีการทางเทคนิค |
สถานการณ์ที่เหมาะสม |
|
การทำความเย็นธรรมชาติ |
► การออกแบบช่องระบายความร้อนแบบเลียนแบบธรรมชาติ (การกระจายความหนาแน่นของฟิน) |
โหลดมาตรฐาน อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ |
|
การทำความเย็นด้วยอากาศบังคับ |
► แถวของพัดลมแกนวอร์เท็กซ์ (ระดับการป้องกัน IP55) |
สภาพแวดล้อมที่มีความสูงหรืออุณหภูมิสูง โหลดเกินเป็นระยะ ๆ |
|
การทำความเย็นด้วยการหมุนเวียนน้ำมันบังคับ |
► ปั๊มน้ำมันลอยแม่เหล็ก (การใช้พลังงาน <30% ของปั๊มทั่วไป) |
หม้อแปลงเตาอาร์กไฟฟ้า หม้อแปลงรีเฟคเตอร์สำหรับรถราง หม้อแปลงเรือ |
|
การทำความเย็นด้วยท่อความร้อนช่วย |
► ฝังท่อความร้อนที่มีความนำความร้อนสูง (ความนำความร้อน >5000 W/m·K) |
พื้นที่ที่มีขดลวดหนาแน่นและจำกัดพื้นที่ |
(C) การปรับแต่งการควบคุมการไหลของน้ำมัน
- การออกแบบการนำทางน้ำมันที่เสริม:
A[ช่องเข้าน้ำมัน] --> B[ช่องนำทางเหล็กซิลิกอน]
B --> C[ช่องน้ำมันขดลวดแกน]
C --> D[หัวฉีดน้ำมันเสริมที่จุดร้อน]
D --> E[ช่องออกน้ำมันบน]
- ทำให้ความเร็วการไหลของน้ำมันในพื้นที่จุดร้อนเพิ่มขึ้น ≥300% ทำให้อุณหภูมิลดลง 8-12K
(D) ระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ
|
โมดูลฟังก์ชัน |
การดำเนินการทางเทคนิค |
|
ระบบตรวจสอบ |
► การตรวจจับอุณหภูมิด้วยใยแก้วนำแสงแบบกระจาย (±0.5°C ความแม่นยำ) |
|
กลยุทธ์การควบคุม |
► การควบคุมความเร็วแบบ PID ไร้ขั้นตอนสำหรับพัดลม/ปั๊มน้ำมัน (20-100%) |
|
IoT สมาร์ท |
► โปรโตคอลการสื่อสาร IEC 61850 |
Ⅲ. ผลลัพธ์และมาตรฐานการตรวจสอบเป้าหมาย
- การควบคุมอุณหภูมิ
- อุณหภูมิจุดร้อนของขดลวด: ≤95°C (โหลดกำหนด) / ≤115°C (โหลดเกินฉุกเฉิน 2 ชั่วโมง)
- การเพิ่มอุณหภูมิน้ำมันบน: ≤45K (ปฏิบัติตาม IEC 60076-7)
- การรับประกันอายุการใช้งาน
- ตามกฎ 10°C (กฎของ Montsinger): L = L₀ × 2^[(98°C - T_hotspot)/6]
- รับประกันการเสื่อมสภาพของฉนวน<20% ในช่วงระยะเวลาการใช้งาน 30 ปี
- การปรับปรุงประสิทธิภาพ
- การลดการสูญเสียในภาวะไม่มีโหลด: ลด 12% (การออกแบบที่มีการไหลวนต่ำ)
- การใช้พลังงานของระบบทำความเย็น: <5% ของการสูญเสียทั้งหมด
Ⅳ. สถานการณ์การใช้งานที่พบบ่อย
|
ประเภทหม้อแปลงพิเศษ |
การผสมผสานทางออกการจัดการความร้อน |
|
หม้อแปลงเตาอาร์ก |
การทำความเย็นด้วยการหมุนเวียนน้ำมันบังคับ + การทำความเย็นด้วยน้ำ + การช่วยด้วยท่อความร้อน |
|
หม้อแปลงรีเฟคเตอร์สำหรับรถราง |
การทำความเย็นด้วยอากาศบังคับ + การควบคุมความเร็วหลายระดับอัจฉริยะ |
|
หม้อแปลงพลังงานลมนอกชายฝั่ง |
ระบบทำความเย็นท่อความร้อนปิด + ชั้นป้องกันสามชั้น (ป้องกันการกัดกร่อน/ป้องกันการ Fouling/ป้องกันความชื้น) |
|
หม้อแปลงเรซินหล่อสำหรับศูนย์ข้อมูล |
การควบคุมกลุ่มพัดลม + การปรับแต่งการไหลของอากาศโดยใช้ CFD |
