Transformatory chłodzone olejem są głównie wykorzystywane w aplikacjach przemysłowych, gdzie przestrzeń i waga są krytyczne. Konsumenci i użytkownicy mogą zasadniczo stosować transformatory chłodzone olejem w wielu różnych rodzajach wykorzystania. Obejmuje to produkcję energii elektrycznej, procesy wytwarzania przemysłowego, ogrzewanie i wentylację, chłodzenie oraz systemy zarządzania oświetleniem.
Transformator chłodzony olejem wykorzystuje olej izolacyjny jako medium do chłodzenia oraz jako system dielektrycznej izolacji, aby poprawić wydajność transformatora i stabilność termiczną.
W tym przewodniku przeprowadzimy szczegółową dyskusję na temat transformatorów rozdzielczych chłodzonych olejem. Obejmują one ich cel, zalety, projekt i wymagania.
Czym jest transformator dystrybucyjny chłodzony olejem?
Transformator rozdzielczy chłodzony olejem to rodzaj transformatora, który wykorzystuje chłodzenie olejem, aby obniżyć temperaturę roboczą rdzenia transformatora i uzwojeń.
W konwencjonalnym transformatorze rozdzielczym chłodzonym olejem, rdzeń często znajduje się w zbiorniku wykonanym ze stali spawanej, który jest napełniony cieczą izolacyjną. Ten olej chłodzący transformator wchłania ciepło generowane podczas pracy transformatora, a następnie przekazuje to ciepło na zewnętrzną powierzchnię chłodzącą lub na radiatory transformatora.
Odpowiednio zaprojektowany i zbudowany system chłodzenia olejem nie tylko poprawia odprowadzenie ciepła, ale także zwiększa wydajność izolacji transformatora. Ma to ogromny wpływ na niezawodność operacyjną transformatora w zmieniających się warunkach obciążenia.
Dowiedz się więcej o Transformator dystrybucyjny
Podstawy działania transformatora dystrybucyjnego chłodzonego olejem
Te transformatory są zazwyczaj używane w kanałach rozdzielczych lub do transmisji i dystrybucji. W związku z tym są zwykle zanurzone w oleju, który kondycjonuje wewnętrzne komponenty. Ten olej chłodzący w transformatorze pełni dwie główne funkcje. Jedną z nich jest funkcja transferu ciepła z rdzenia transformatora do innego środowiska. Drugą jest działanie jako czynnik dielektryczny i zapewnienie dielektrycznej izolacji dla krytycznych komponentów transformatora.
Podczas pracy cewki i rdzenie tych urządzeń są zwykle pokryte olejem, aby pozostać chłodne i zbudowane.
Jeśli chodzi o cyrkulację, olej podróżuje przez wewnętrzne rury cewki oraz rury, które pokrywają komponent rdzenia i samą cewkę. Ponadto olej przemieszcza się przez rury, które pokrywają komponent rdzenia.
Olej jest często chłodzony przez zewnętrzną stronę zbiornika oleju, gdy wartość nominalna jest niższa.
Jednak gdy wartość nominalna jest większa, olej jest wtedy chłodzony przez chłodnicę która korzysta z technologii chłodzenia powietrzem.
Transformatory rozdzielcze chłodzone olejem lub transformatory chłodzone naturalnie powietrzem są zazwyczaj wdrażane, ale dostępne są również inne alternatywy, w zależności głównie od wymaganej pojemności, dla wartości od 6 do 36 kilowoltów.
Podejście to często stosuje się w celu wydobycia ciepła z rdzenia i uzwojeń transformatora poprzez skierowanie go do zbiornika na olej.
Pozostałe dwie metody rozpraszania ciepła do atmosfery to promieniowanie i konwekcja.
Czytanie więcej: Ile wiesz o transformatorach dystrybucyjnych zanurzonych w oleju?
Gdzie stosuje się transformatory chłodzone olejem?
Transformatory chłodzone olejem mają szeroki wachlarz zastosowań przemysłowych, w tym elektrownie, stacje transformacyjne, elektrownie słoneczne i wiatrowe oraz sprzęt transportowy.
Obsługują one również maszyny do obróbki metali, windy oraz maszyny sterowane numerycznie.
Transformator mocy chłodzony olejem nadaje się szczególnie do zastosowań, w których wymagane są instalacje elektryczne o dużej mocy. Wynika to z ich doskonałej wydajności chłodzenia oraz odporności na przeciążenia. Jest to jeden z powodów, dla których transformatory te są szeroko stosowane w branże związane z obróbką metali, windy, maszyny CNC oraz systemy dystrybucji energii ze źródeł odnawialnych
Możesz być zainteresowany: Trójfazowy Transformator zamontowany na płycie
Jakie są metody chłodzenia transformatorów chłodzonych olejem?
Chociaż istnieją alternatywy, olej jest głównie odpowiedzialny za kondycjonowanie transformatorów chłodzonych olejem.
1. Olej Naturalny Powietrze Naturalne (ONAN)
System chłodzenia oleju naturalnego powietrzem naturalnym to najczęściej spotykany system chłodzenia olejem transformatorowym, który zobaczysz we wszystkich typach małych i średnich transformatorów elektrycznych. W tej metodzie olej znajdujący się w zbiorniku pobiera ciepło z rdzenia i przekazuje je do otaczającego powietrza za pomocą naturalnej konwekcji.
Możesz być zainteresowany: Przewodnik po transformatorach ONAN
Jak działają transformatory chłodzone powietrzem naturalnym?
Kiedy transformator elektryczny zaczyna działać, rdzeń transformatora produkuje dużo ciepła odpadowego. Tak więc otaczający olej transformatora elektrycznego wchłania to ciepło i przekazuje je do zbiornika transformatora, w którym przechowywany jest olej transformatorowy. Otaczające powietrze wokół zbiornika transformatora elektrycznego zaczyna wówczas wchłaniać to ciepło odpadowe na podstawie metody naturalnej konwekcji.
2. Naturalny Olej Powietrze Wymuszone (ONAF)
Kiedy transformator elektryczny zaczyna działać, rdzeń transformatora produkuje dużo ciepła odpadowego. Tak więc otaczający olej transformatora elektrycznego wchłania to ciepło i przekazuje je do zbiornika transformatora, w którym przechowywany jest olej transformatorowy. Otaczające powietrze wokół zbiornika transformatora elektrycznego zaczyna wówczas wchłaniać to ciepło odpadowe na podstawie metody naturalnej konwekcji.
3. Wymuszony olej wymuszony.
W transformatorach elektrycznych, w których ilość ciepła produkowanego w rdzeniu transformatora jest tak duża, że nie można go usunąć metodą naturalnej konwekcji, stosuje się metodę chłodzenia powietrzem wymuszonym. Wewnątrz transformatora elektrycznego znajduje się elektryczna pompa, która pracuje na rzecz cyrkulacji oleju chłodzącego transformator. Cyrkulujący olej transformatora elektrycznego wchłania znacznie więcej ciepła odpadowego w porównaniu do metody naturalnej konwekcji. Teraz ten olej, gdy przemieszcza się przez wymiennik ciepła na żebrach zbiornika transformatora, przekazuje to ciepło do szybko poruszającego się powietrza, które jest wymuszane nad tym samym przy użyciu wentylatora chłodzącego.
4. Woda wymuszona olejem
W zastosowaniach wewnętrznych, lub w tych wszystkich wrażliwych zastosowaniach, w których nie ma dostępnej naturalnej aplikacji powietrza wymuszonego, stosuje się system chłodzenia wodą wymuszoną. Działa on bardzo podobnie do systemu chłodzenia powietrzem wymuszonym, przy czym jedyną różnicą jest to, że z elektrycznym transformatorem zaprojektowano i zainstalowano specjalny wymiennik ciepła. Olej chłodzący transformatora najpierw odbiera ciepło z rdzenia transformatora, a następnie przechodzi do wymiennika ciepła; woda cyrkulująca w rurkach wymiennika usuwają całe ciepło odpadowe oleju.
Jak działa transformator chłodzony wodą z olejem?
Stały przepływ wody jest niezbędny dla tej techniki, ponieważ służy do chłodzenia wymienników ciepła.
Jednocześnie temperatura oleju wzrasta z czasem w wyniku ciepła wytwarzanego przez pompę.
Gdy gorąca woda zostanie następnie odprowadzona z systemu, jest regularnie chłodzona w specjalistycznym chłodnicy.
Te systemy chłodzenia są przydatne dla dużych transformatorów chłodzonych wodą z pojemnością 100 MVA lub wyższą.
Powiązany artykuł
Ostateczny przewodnik po transformatorze wypełnionym olejem
Dlaczego producent transformatorów chłodzonych olejem używa oleju wewnątrz transformatora?
Olej jest również kluczowym składnikiem transformatorów. Z tego powodu producenci dbają, aby ich transformatory działały prawidłowo tylko wtedy, gdy są załadowane odpowiednim olejem.
Olej transformatorowy pomaga w
- Chłodzenie uzwojenia i rdzenia transformatora
- Tłumienie łuków elektrycznych w transformatorze
- Poprawa dielektrycznej izolacji transformatora
- Obniżenie temperatury pracy transformatora
- Wydłużenie okresu użyteczności transformatora
Bez stosowania odpowiedniego chłodzenia olejem transformatorowym, nadmierne ciepło wewnątrz transformatora może uszkodzić system izolacji i zmniejszyć niezawodność transformatora.
Wypróbuj za darmo: Producenci transformatorów mocy na całym świecie
Jakie są zalety i wady korzystania z transformatorów chłodzonych olejem?
Porozmawiajmy o zaletach i wadach używania tego oleju w transformatorze.
Korzyści z oleju transformatorowego
Olej chłodzący do transformatorów jest tani, wydajny i ma wysokie właściwości izolacyjne i przewodności cieplnej.- Jest skuteczny w izolowaniu wysokich napięć od transformatorów i w rozpraszaniu ciepła od wysokich pojemności.
- Transformatorzy chłodzeni olejem mogą mieć moce 100MVA lub wyższe, ponieważ olej i radiator są często używane jako mechanizmy odprowadzania ciepła. Transformator typu suchego nie może osiągnąć tej mocy.
- W porównaniu do transformatora o wyższej mocy, generuje znacznie mniej hałasu podczas pracy.
- Poprawiona efektywność energetyczna jako punkt wyjścia.
- Ma niższe straty operacyjne.
- Zwiększony potencjał na dłuższą żywotność.
- Zespół rdzeniowy jest podlegający recyklingowi.
Wypróbuj za darmo: Transformator montowany na podłożu
Wady oleju transformatorowego
- Regularne narażenie oleju chłodzącego na ogień stwarza możliwość wybuchów lub pożarów.
- Transformator chłodzony olejem jest podatny na wycieki i może starzeć się w sposób kontrolowany.
- Gdy olej wycieka w miejscu pracy, zagraża zarówno integralności maszyny, jak i jakości otaczającego środowiska.
- Gdy transformator jest zanurzony w oleju, jego wydajność uszczelnienia cierpi, ale starzeje się dobrze.
- Jest to poważny problem, gdy olej wycieka w miejscu eksploatacji, zagrażając zarówno integralności maszyny, jak i otaczającemu ekosystemowi.
- Porównywalnie większe i cięższe niż konwertery suchego typu.
- Dodatkowa waga wymaga mocniejszej podstawy i dedykowanej studni na olej.
- Cena transformatora chłodzonego olejem jest wyższa.
- Z powodu zwiększonego potencjału pożaru, zazwyczaj budowany jest dedykowany system gaśniczy na bazie azotu lub wody. Pociąga to za sobą większy budżet.
- Wymagana jest większa ilość konserwacji w porównaniu do wersji suchej.
Z uwagi na to, że olej chłodzący transformatora jest cieczą łatwopalną, duże instalacje są dedykowane do systemów produkcyjnych i innych układów zanieczyszczających olejem. Może to znacząco zwiększyć całkowity koszt projektu oraz poważnie wpłynąć na koszty eksploatacji i utrzymania projektu.
Czytaj dalej: Znajdź najlepszą cenę transformatora 250 kVA
Jakie są wymagania dotyczące projektowania transformatorów chłodzonych olejem?
Jedną z najważniejszych części każdego systemu elektrycznego jest transformator mocy. Istnieje wiele układów transformatorów, które są wykonalne dzięki dostępności efektywnego chłodzenia i izolacji elektrycznej.
Projekt, budowa i konstrukcja transformatora chłodzonego olejem
Transformatory chłodzone olejem są specjalnie zaprojektowane i zbudowane w celu wsparcia systemu chłodzenia olejowego transformatora. Składają się głównie z
- Rdzeń magnetyczny
- Uzwojenia
- Izolatory
- Chłodnice
- Zbiornik konserwujący
- Wentylator
- System chłodzenia
System chłodzenia olejem transformatora jest jedną z najważniejszych części konstrukcji transformatora, ponieważ bezpośrednio wpływa na wydajność, żywotność izolacji i temperaturę pracy transformatora.
Niezbędny olej do użycia
Oto niektóre z najczęstszych olejów, które wykorzystują transformatory chłodzone olejem:
- Olej mineralny jest jednym z dwóch głównych rodzajów produktów naftowych:
- Olej naftowy: Ścieki, oksydacyjny produkt uboczny, łatwiej wchłaniają się w oleju naftowym niż w ciekłym parafinie.
- Olej parafinowy: Chociaż olej parafinowy utlenia się wolniej niż olej naftowy, towarzyszący brud ostatecznie opada na dno zbiornika, ograniczając odpowiednie kondycjonowanie transformatora.
- Olej syntetyczny: Te oleje są często wytwarzane w laboratoriach i zawierają olej silikonowy.
- Ze względu na wysoki poziom odporności na ogień, stosowane są tylko w wysokiego ryzyka środowiskach.
- Niska przewodność cieplna i wysoka absorpcja wilgoci. Ten olej jest droższy od oleju mineralnego.
- Olej roślinny: Ten olej jest ekstrahowany z roślin.
- Może być nie tylko regenerowany, ale także biodegradowalny, co jest bardziej przyjazne dla środowiska i ekologiczne, a także pomaga wydłużyć okres eksploatacji transformatora.
System chłodzenia olejem transformatora jest jedną z najważniejszych części transformatora elektrycznego, ponieważ bezpośrednio wpływa na wydajność, żywotność izolacji i temperaturę pracy transformatora. Daelim może dostarczyć powyższe trzy oleje. Daelim może dostarczyć olej roślinny z certyfikatem UL, a dostępne są dwie marki FR3 i RAPO do wyboru.
Ocena transformatora chłodzonego olejem
- Dla wartości transformatorów poniżej 30 MVA, technologie oleju naturalnego i powietrza były zawsze ogólnie wdrażane.
- Jak widać, zdolność chłodzenia systemów olejowo-naturalnych i wymuszonych powietrzem zazwyczaj można połączyć do maksymalnie 61 MVA.
- Ciągła ocena transformatorów rozdzielczych musi być albo 100kVA, 250kVA, 400kVA, lub 630kVA.
Moc nominalna transformatora chłodzonego olejem jest zawsze określana przez mnożenie napięcia nominalnego uzwojenia po stronie linii przez jego prąd nominalny. Transformator chłodzony olejem o wyższej wydajności głównie wykorzystuje naturalną siłę powietrza chłodzenia olejowego, siłę powietrza wymuszonego oleju lub system chłodzenia siły powietrza wymuszonego oleju, w zależności od wymagań obciążeniowych i wymagań dotyczących odprowadzenia ciepła transformatora elektrycznego.
Zdobądź to teraz: Wpływ impedancji na projektowanie transformatorów
Wnioski
Transformatory chłodzone olejem pozostają jednym z najbardziej niezawodnych i szeroko stosowanych transformatorów elektrycznych w branży transformatorowej. Dzięki nowoczesnym systemom chłodzenia olejem, ulepszonym materiałom izolacyjnym i efektywnej konstrukcji wymiennika ciepła, nowoczesne rozwiązanie transformatora mocy chłodzonego olejem zapewnia szeroką i doskonałą wydajność, niezawodność oraz okres eksploatacji dla zastosowań komunalnych i przemysłowych. W sprawie wszelkich pytań dotyczących transformatora chłodzonego olejem prosimy o kontakt Transformator Daelim.
English
Polish
German