Giải pháp quản lý nhiệt hiệu suất cao cho biến áp đặc biệt đảm bảo hiệu năng cốt lõi và kéo dài tuổi thọ thiết bị

Ⅰ. Quan điểm cốt lõi​

Đối mặt với thách thức về tích tụ nhiệt trong các biến áp đặc biệt dưới điều kiện hoạt động khắc nghiệt, giải pháp này đề xuất các chiến lược tối ưu hóa hệ thống tản nhiệt và kiểm soát nhiệt độ:

• ​Tải cực đại:​​ Tải liên tục vượt mức, tải xung.
• ​Nhiễu hài cao:​​ Mất mát thêm do tải phi tuyến.
• ​Nhiệt độ môi trường cao:​​ Không gian ngoài trời/kín với nhiệt độ môi trường liên tục ≥40°C.

​II. Điểm chính của giải pháp​

​​(A) Mô phỏng nhiệt chính xác & Tối ưu hóa thiết kế​

1. ​Mô hình song sinh số nhiệt​
• Sử dụng phần mềm CFD (FloTHERM/Star-CCM+) để xây dựng mô hình ghép 3D nhiệt-chất lỏng.
• Chính xác mô phỏng đường đi của dầu, phân bố điểm nóng cuộn dây và hiệu suất tản nhiệt.
• Xuất các phương án tối ưu: Giảm hơn 15% nhiệt độ điểm nóng thông qua điều chỉnh cấu trúc tản nhiệt.

​​(B) Thiết kế hệ thống làm mát tùy chỉnh​

​​(C) Tối ưu hóa kiểm soát dòng chảy dầu​

• ​Thiết kế hướng dẫn dầu tăng cường:​​

A[Đầu vào dầu] --> B[Kênh dẫn hướng thép silic]

B --> C[Mạch dầu cuộn dây trục]

C --> D[Đầu phun tăng cường tại điểm nóng]

D --> E[Đầu ra dầu trên cùng]

• Đạt ≥300% tăng tốc độ dòng chảy dầu tại khu vực điểm nóng, dẫn đến giảm nhiệt độ 8-12K.

​​(D) Hệ thống kiểm soát nhiệt độ thông minh​

​III. Kết quả mục tiêu & Tiêu chuẩn xác minh​

1. ​Kiểm soát nhiệt độ​
• Nhiệt độ điểm nóng cuộn dây: ≤95°C (tải định mức) / ≤115°C (quá tải khẩn cấp 2 giờ)
• Tăng nhiệt độ dầu trên cùng: ≤45K (tuân thủ IEC 60076-7)
2. ​Bảo đảm tuổi thọ​
• Dựa trên quy tắc 10°C (Quy tắc Montsinger): L = L₀ × 2^[(98°C - T_hotspot)/6]
• Đảm bảo lão hóa nhiệt cách điện <20% trong suốt 30 năm thiết kế.
3. ​Cải thiện hiệu suất​
• Giảm mất mát không tải: Giảm 12% (thiết kế dòng xoáy thấp)
• Tiêu thụ năng lượng của hệ thống làm mát: <5% tổng mất mát

​IV. Các kịch bản ứng dụng điển hình​