Metody chłodzenia transformatorów suchego typu

Różne metody chłodzenia suchych transformatorów

Technicznie rzecz biorąc, można zaobserwować tylko trzy różne typy metod chłodzenia transformatorów suchego typu. Z tych trzech różnych metod chłodzenia transformatorów, dwie metody są bardzo powszechne i szeroko stosowane w przemyśle transformatorowym, podczas gdy trzecia nie jest tak powszechna i rzadko jest widywana w powszechnie używanych transformatorach instalowanych w okolicy.

Chłodzenie naturalnym powietrzem (AN)

Pierwszą metodą, którą omówimy dzisiaj, jest metoda chłodzenia naturalnego powietrza dla transformatorów suchego typu. Spośród wszystkich różnych typów metod chłodzenia, które można zobaczyć w transformatorze suchego typu, metoda chłodzenia powietrzem naturalnym jest najczęściej stosowaną metodą chłodzenia transformatora.

Czym jest chłodzenie naturalnym powietrzem dla transformatora typu suchy?

Metoda chłodzenia naturalnego powietrza polega na naturalnym przepływie powietrza nad uzwojeniem transformatora. Naturalny przepływ powietrza nad nagrzanym uzwojeniem transformatora wchłania ciepło uzwojenia transformatora za pomocą procesu konwekcji naturalnej.

Czytanie więcej o Transformator suchy

Jakie części transformatora są zaangażowane w chłodzenie naturalnym powietrzem?

Do naturalnej metody chłodzenia powietrzem transformatora suchego typu nie są potrzebne żadne dodatkowe specjalne części. Ponieważ uzwojenie transformatora suchego typu jest pokryte żywicą, może być narażone na atmosferę zewnętrzną. Tak więc uzwojenie transformatora będzie narażone na świeże powietrze zewnętrzne i nie będzie potrzeby żadnego specjalnego pokrycia lub cechy konstrukcyjnej, która pozwalałaby na przepływ ciepłego uzwojenia transformatora.

Zasada działania chłodzenia naturalnym powietrzem dla transformatora typu suchy?

Metoda chłodzenia naturalnego powietrza w twoim transformatorze zależy od zasady działania swobodnej konwekcji transferu ciepła. W trybie konwekcji swobodnej ciepło z uzwojenia transformatora najpierw jest przekazywane do żywicy pokrywającej uzwojenie. Następnie nagrzana żywica transformatora przekazuje ciepło do otaczającego ją powietrza.

Otaczające powietrze, gdy raz wchłonie odpadowe ciepło, stanie się naturalnie mniej gęste, a następnie naturalnie popłynie w górę, z dala od transformatora, a świeże powietrze zacznie przepływać w kierunku uzwojenia transformatora. Proces ten trwa, aż produkowane jest odpadowe ciepło przez uzwojenie transformatora.

Zalety chłodzenia naturalnym powietrzem

• Metoda chłodzenia powietrzem naturalnym jest najprostszą metodą, która nie wymaga konserwacji ani związanych z nią kosztów.
• Czynnik ten sprawia, że metoda chłodzenia powietrzem naturalnym jest najbardziej przyjazną dla środowiska, najcichszą i zapewnia najbardziej kompaktowy projekt możliwy dla transformatora suchego typu.

Wady chłodzenia naturalnym powietrzem

• Największa zaleta metody chłodzenia powietrzem naturalnym stała się również jej największym ograniczeniem, ponieważ metoda ta ogranicza zdolność chłodzenia, rozmiar transformatora i jego moc znamionową.
• Metoda ta jest również najmniej efektywną metodą chłodzenia i oferuje bardzo niską odporność na jakiekolwiek warunki przeciążenia.
• Ta metoda chłodzenia oferuje również ograniczenia i wymagania dotyczące instalacji transformatora oraz wymagań przestrzennych, szczególnie w instalacjach wewnętrznych.

Chłodzenie wymuszone powietrzem (AF)

Drugą metodą chłodzenia transformatora, którą omówimy tutaj, jest wymuszona metoda chłodzenia powietrzem, jako że jest to druga najczęściej stosowana metoda chłodzenia w transformatorach suchego typu.

Czym jest metoda chłodzenia wymuszonego powietrzem?

Wymuszona metoda chłodzenia powietrzem w twoim transformatorze suchego typu polega na chłodzeniu uzwojenia transformatora za pomocą świeżego powietrza, które jest wymuszane przepływać nad nagrzanym uzwojeniem transformatora. Powietrze, gdy jest wymuszane na uzwojenie transformatora, wchłania i usuwa jego odpadowe ciepło, a tym samym kończy zadanie chłodzenia transformatora.

Części transformatora zaangażowane w metodę chłodzenia wymuszonego powietrzem

Wymuszona metoda chłodzenia powietrzem potrzebuje wentylatora chłodzącego, który może wymuszać powietrze na nagrzane uzwojenie transformatora. Aby wspierać wentylator chłodzący, transformator będzie potrzebował kompletną obudowę, na której wentylator chłodzący można zainstalować pewnie.

Poza tym transformator potrzebować będzie także pełnego systemu elektrycznego, który będzie mógł dostarczyć wentylatorowi chłodzącemu wymagane napięcie i prąd dla bezpiecznej i niezawodnej pracy. W zależności od zastosowania i rozmiaru instalacji, transformator może również potrzebować struktury, aby chronić wentylator chłodzący przed surowymi czynnikami środowiskowymi, takimi jak deszcz.

Możesz być zainteresowany: Krok po kroku przewodnik po instalacji transformatora

Zasada działania metody chłodzenia wymuszonego powietrzem

Zasada działania wymuszonego chłodzenia powietrzem w Twoim transformatorze suchym typu opiera się na działaniu metody transferu ciepła wymuszonej konwekcji. Ciepło wytworzone w uzwojeniu transformatora jest najpierw przekazywane do żywicy.

Gdy temperatura uzwojenia transformatora osiągnie punkt, w którym naturalna konwekcja nie może schłodzić uzwojenia dalej, wentylator chłodzący transformatora uruchamia się i wymusza więcej powietrza, aby przechodziło nad uzwojeniem transformatora i usuwało odpadowe ciepło w metodzie wymuszonej konwekcji.

Im więcej świeżego powietrza o niskiej temperaturze dostępne jest w uzwojeniu transformatora, tym wyższa jest szybkość transferu ciepła z uzwojenia transformatora do świeżego powietrza w porównaniu do naturalnej konwekcji.

Zalety metody chłodzenia wymuszonego powietrzem

• Metoda chłodzenia powietrzem wymuszonym ma znacznie wyższą szybkość chłodzenia i oferuje również zmienną szybkość chłodzenia, zapewniając skuteczną ochronę uzwojenia transformatora w przypadku przeciążenia, kiedy generowane będą dodatkowe ciepło przez uzwojenie transformatora.
• Metody chłodzenia powietrzem wymuszonym pozwalają na wybór transformatora o różnych rozmiarach i dużej mocy w porównaniu do transformatora wykorzystującego tylko naturalne metody chłodzenia powietrzem.
• Metoda chłodzenia powietrzem jest również uważana za dobrą dla surowych warunków, gdzie temperatura otoczenia jest zazwyczaj wyższa, szczególnie latem.

Wady metody chłodzenia wymuszonego powietrzem

• Metoda chłodzenia powietrzem wymuszonym obejmuje wentylator chłodzący, jego montaż i wszystkie powiązane z tym elementy elektroniczne, dlatego początkowy koszt transformatora będzie wyższy.
• Wentylator, jego mocowanie i powiązany system elektryczny wymagają ciągłej konserwacji, aby utrzymać efektywność i skuteczną pracę.
• Zazwyczaj generowany jest znaczny poziom hałasu przez wentylator chłodzący transformatora, a wentylator i jego powiązane części wymagają również ciągłej i regularnej konserwacji.

Dowiedz się więcej: Transformator z żywicy odlewanej

Metoda chłodzenia transformatorów typu suchy na bazie chłodziwa

Trzecia metoda chłodzenia jest dość wyjątkowa i nie jest zbyt powszechnie stosowana w małych i regularnych transformatorach suchych. Jest wykorzystywana w specjalnych i dedykowanych transformatorach suchych, których wydajność i niezawodność są wysoce wrażliwe w oparciu o ich zastosowanie.

Czym jest chłodzenie transformatorów typu suchy na bazie chłodziwa?

Chłodzenie transformatora suchego na bazie płynu polega na użyciu cieczy, która działa jako czynnik chłodzący, aby usunąć odpadowe ciepło z transformatora suchego. Czynnik chłodzący nie ma bezpośredniego kontaktu ani z żywicą, ani z uzwojeniem transformatora, ale pośrednio usuwa odpadowe ciepło z uzwojenia transformatora za pomocą wymiennika ciepła. Czynnik chłodzący może być czynnikiem chłodniczym lub jakąkolwiek substancją chemiczną, która może łatwo wchłaniać ciepło z uzwojenia transformatora i skutecznie transferować je do otoczenia.

Części zaangażowane w chłodzenie transformatorów typu suchy na bazie chłodziwa

Zwykle w tej metodzie chłodzenia transformatora suchego na bazie chłodziwa zaangażowany jest pełny wymiennik ciepła. Wymiennik ciepła jest zwykle zaprojektowany w taki sposób, aby rurka dla cewki wymiennika ciepła była w bezpośrednim kontakcie z uzwojeniem transformatora pokrytym żywicą.

Wymiennik może mieć dowolny projekt, ale w większości przypadków wymiennik ciepła składa się z jednej rurki. Rurka zwykle tworzy spiralę wokół uzwojenia transformatora w taki sposób, że jest w stałym i bezpośrednim kontakcie z żywicą pokrywającą uzwojenie transformatora w transformatorze suchym.

Oprócz tego, do wymiennika ciepła będzie przymocowany zbiornik, który będzie zawierał chłodziwo i będzie istniała pompa, która wymusi krążenie chłodziwa przez całą długość rury wymiennika ciepła. Zależy to również od konstrukcji wymiennika ciepła, ale będzie również dostępny mechanizm do usuwania ciepła z chłodziwa.

Może istnieć osobny wentylator chłodzący bazujący na chłodzeniu, który wymusi świeże powietrze nad rurką zawierającą podgrzane chłodziwo. Może to usunąć odpadowe ciepło z chłodziwa i przekazać je do otoczenia.

Wymiennik ciepła potrzebuje również struktury wspierającej oraz połączenia elektrycznego do zasilania pompy elektrycznej i wentylatora chłodzącego. Mogą również istnieć infrastruktura, aby chronić wymienniki ciepła przed surowymi warunkami środowiskowymi.

Zasada działania chłodzenia transformatorów typu suchy na bazie chłodziwa

Zasada działania metody chłodzenia transformatora suchego typu opartej na chłodziwie opiera się na zasadach przewodnictwa i konwekcji metody transferu ciepła. Ciepło wytwarzane w uzwojeniu transformatora jest najpierw przekazywane do żywicy pokrywającej uzwojenie transformatora. Stamtąd ciepło zostanie przekazane do rury metody wymiany ciepła.

Stamtąd ciepło z rury zostanie przekazane do chłodziwa, które porusza się w rurach wymiennika ciepła za pomocą zasady chłodzenia opartej na konwekcji. Gdy się przemieszcza, pochłania całe ciepło z uzwojenia i przemieszcza się do obszaru, gdzie wentylator chłodzący usunie ciepło z chłodziwa wymiennika ciepła.

Zasada przewodnictwa i konwekcji metody transferu ciepła zostanie ponownie użyta, ale w mechanizmie odwrotnym, aby przekazać ciepło z chłodziwa do świeżego powietrza przechodzącego nad rurą wymiennika ciepła.

Zalety chłodzenia transformatorów typu suchy na bazie chłodziwa

• Ta metoda chłodzenia transformatora typu suchy na bazie środka chłodzącego zapewnia najlepszy współczynnik wymiany ciepła i może być stosowana we wszystkich typach wrażliwych instalacji, gdzie niezawodność i efektywność są głównymi kwestiami.
• Metoda ta oferuje najlepsze rezultaty w przypadku przeciążenia i szczególnie w obszarach, gdzie wentylacja nie jest wystarczająca dla naturalnego chłodzenia powietrzem lub metodami wymuszonymi.
• Metody chłodzenia charakteryzują się wszechstronnością pod względem rozmiaru transformatora, pojemności mocy i zastosowania.

Wady chłodzenia transformatorów typu suchy na bazie chłodziwa

• Ta metoda chłodzenia wymaga kompletnego dedykowanego mechanizmu chłodzenia, co zwiększa koszt transformatora.
• Dedykowany mechanizm chłodzenia wymaga dedykowanej konserwacji oraz wymiany części podczas zaplanowanej konserwacji. To również zwiększa koszt całego projektu.
• Ta metoda chłodzenia ma również wysokie koszty operacyjne, a także środek chłodzący używany w wymienniku podnosi obawy o środowisko w przypadku jakiegokolwiek wycieku.

Porównanie metod chłodzenia

Wnioski

Omawialiśmy trzy różne metody chłodzenia transformatorów suchych oraz zalety i wady każdej z nich. Metoda chłodzenia naturalnego powietrzem jest najprostsza, ponieważ nie wymaga żadnych części ani konserwacji i nie wiąże się z kosztami operacyjnymi. Wymuszona metoda chłodzenia powietrzem oferuje wyższy wskaźnik chłodzenia i dobrą ochronę w przypadku przeciążenia. Metody oparte na czynniku chłodzącym są bardzo wydajne, ale wiążą się z wysokimi kosztami początkowymi i operacyjnymi w zastosowaniach.

Kontynuacja

Transformatory suche są bardzo szeroko stosowane w aplikacjach o małej i średniej wydajności obciążenia i potrzebują metod chłodzenia, aby dostarczać niezawodną i bezpieczną energię elektryczną. Firma Daelim Transformer oferuje transformatory suche wszystkich typów, rozmiarów i mocy. Dostarczamy również transformatory suche z niestandardowymi systemami chłodzenia dla wrażliwych zastosowań.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące transformatorów suchych lub ich metody chłodzenia. Możesz skontaktuj się z nami, a my odpowiemy na wszystkie Twoje pytania.