Trong các máy biến áp tuần hoàn dầu tự nhiên (ONAN/ONAF, v.v.), các tấm dẫn hướng (còn gọi là tấm chắn dầu) được lắp đặt rộng rãi trong các cuộn dây như một kết cấu làm mát, chủ yếu để giải quyết vấn đề chảy tắt dòng dầu bên trong máy biến áp. Chúng buộc dầu làm mát phải chảy qua các kênh dẫn ngang giữa các cuộn dây dạng đĩa, từ đó giảm đáng kể "nhiệt độ điểm nóng" của các cuộn dây.
Các lý do cụ thể và cơ chế làm mát như sau:
1. Giải quyết hiện tượng "chảy tắt dòng dầu" trong đối lưu tự nhiên
Trong các kết cấu cuộn dây thông thường không có tấm dẫn hướng (như cuộn dây đĩa liên tục hoặc xen kẽ), dầu làm mát chủ yếu dựa vào lực nổi (hiệu ứng nhiệt xi phông) sinh ra do giãn nở nhiệt để dâng lên tự nhiên.
-
Chênh lệch trở lực: Các kênh dẫn dầu dọc ở cả hai phía trong và ngoài của cuộn dây có diện tích mặt cắt ngang lớn nên trở lực dòng chảy thấp, trong khi các kênh dẫn ngang giữa các cuộn dây đĩa liền kề lại hẹp và có trở lực dòng chảy cao.
-
Hiện tượng chảy tắt: Khi dầu làm mát dâng lên, nó có xu hướng tự nhiên đi theo đường có trở lực thấp nhất—các kênh dẫn dọc—do đó bỏ qua hiệu quả các lối đi ngang. Kết quả là, dòng dầu bên trong các cuộn dây đĩa (đặc biệt là sâu bên trong các kênh dẫn ngang) trở nên cực kỳ chậm hoặc thậm chí đứng yên. Nhiệt không thể được giải phóng hiệu quả, tạo ra nguy cơ cao xuất hiện các điểm nóng cục bộ nguy hiểm.
Vziman Máy biến áp tuần hoàn dầu tự nhiên dòng SZ
2. Phân luồng dòng chảy cưỡng bức bằng tấm dẫn hướng (dòng dầu hình chữ S hoặc chữ Z)
Để khắc phục chế độ dòng chảy kém hiệu quả này, các tấm chắn cách điện (tấm dẫn hướng) được đặt xen kẽ trong các kênh dẫn dọc ở các khoảng cách đều đặn dọc theo chiều cao của cuộn dây.
-
Thay đổi đường đi của dòng chảy: Các tấm dẫn hướng chặn lối đi dọc trực tiếp, buộc dầu dâng lên do lực nổi phải đổi hướng. Nó phải chảy ngang qua các kênh dẫn ngang giữa các cuộn dây dạng đĩa và sau đó đi vòng vào kênh dẫn dọc ở phía đối diện để tiếp tục hành trình đi lên.
-
Tạo ra dòng chảy uốn lượn: Bằng cách bố trí xen kẽ các tấm dẫn hướng trong các kênh dẫn dọc phía trong và phía ngoài, dầu bị buộc phải đi theo đường zigzag hình chữ "Z" hoặc hình chữ "S", loại bỏ hiệu quả các vùng chết của dòng chảy.
3. Các lợi thế kỹ thuật chính đạt được
-
Giảm đáng kể nhiệt độ điểm nóng: Buộc dầu chảy ngang qua bề mặt cuộn dây sẽ nhanh chóng mang nhiệt từ sâu bên trong các cuộn dây ra ngoài, ức chế hiệu quả hiện tượng quá nhiệt cục bộ và bảo vệ tuổi thọ của giấy cách điện.
-
Tăng cường hệ số truyền nhiệt đối lưu: Các tấm dẫn hướng làm giảm mặt cắt ngang dòng chảy, tăng vận tốc dầu qua các kênh dẫn ngang. Điều này tăng cường trao đổi nhiệt đối lưu giữa dầu và bề mặt cuộn dây, cải thiện khả năng tản nhiệt tổng thể.
-
Phân bố nhiệt độ đồng đều hơn: Gradient nhiệt độ tổng thể từ đáy đến đỉnh của cuộn dây trở nên mượt mà hơn, giảm ứng suất nhiệt.
-
Tăng công suất và tuổi thọ máy biến áp: Không cần thêm nguồn điện bên ngoài (tức là không có bơm dầu để tuần hoàn cưỡng bức) hoặc tăng kích thước máy biến áp, chỉ riêng việc tối ưu hóa kết cấu bên trong này đã cải thiện đáng kể hiệu quả làm mát, trực tiếp nâng cao khả năng quá tải và tuổi thọ cách điện.
Tóm lại: Việc lắp đặt các tấm dẫn hướng trong máy biến áp tuần hoàn dầu tự nhiên tương đương với việc đạt được "dẫn hướng dòng chảy định hướng bên trong" trong một hệ thống đối lưu tự nhiên thụ động. Cải tiến kết cấu chi phí thấp, lợi ích cao này đã trở thành một tính năng tiêu chuẩn không thể thiếu trong thiết kế làm mát cuộn dây của các máy biến áp công suất trung bình và lớn hiện đại.
Dựa trên nền tảng tản nhiệt hiệu quả của tuần hoàn dầu tự nhiên với các tấm dẫn hướng, máy biến áp Vziman còn tích hợp thiết kế kín toàn diện (giảm 15% thể tích) và lõi từ tổn hao thấp, đạt được mức cải thiện hiệu suất năng lượng đáng kể trên 8% đối với cả tổn hao không tải và có tải.
Được trang bị mô-đun điều áp thông minh độ chính xác cao tích hợp sẵn (≤±0.5%) và hệ thống giám sát tiên tiến, nó đảm bảo hoạt động đáng tin cậy cao và tiếng ồn thấp (≤55 dB) đồng thời giảm đáng kể chi phí bảo trì dài hạn. Sản phẩm này là lựa chọn lý tưởng cho các nhà máy điện, trạm biến áp và các doanh nghiệp công nghiệp/khai khoáng tìm kiếm cả hiệu suất cao và lợi ích kinh tế.
Biên tập từ：Echo
Đăng nhập
