Podrobné vysvětlení metod chlazení transformátoru a principů rozptylu tepla
Transformátory jsou jako pracovité pros-vždycky se rozběhnou teplo, když jsou v práci. Toto teplo pochází ze ztrát jádra a odporu v jejich vinutí, a pokud to visí příliš dlouho, začíná potíže. Olej (nebo cokoli, co dělá chlazení) se zahřívá, izolace začíná působit nahoru a život transformátoru zasáhne. Takže chladicí systémy? Jsou to v podstatě AC pro tyto síly Workhorses-vyvolávají teplo, aby všechno bylo dostatečně chladné, aby fungovalo. Dovolte mi, abych vás prošel hlavními metodami chlazení a jak vytáhnou tento chladicí trik.
I. Jak se vynoří teplot transformátoru
Teplo se zde pohybuje třemi způsoby, z nichž každá dělá svou roli:
Vedení: Teplo z jader a vinutí cestuje izolací ke stěnám nebo chladicím nádrži. Je to jako to, jak se lžíce v horké polévce dostane do teplé-silicon oceli je rychlostí, která provádí teplo při asi 40 W/(m · k), zatímco minerální olej je více pomalý přibližně přibližně 0,12 W/(m · k). Metal jasně vyhraje závod s relací tepla.
Konvekce: Chladicí olej posádky nebo air-cirkuláty, aby provedli těžké zvedání. Někdy to samostatně probíhá, někdy je tlačeno, ale v každém případě to popadne teplo z horkých míst a přijímá ho tam, kde může uniknout.
Radiace: Horké povrchy střílí teplo do velké venku a podle zákona Stefan-Boltzmann. V podstatě, čím teplejší jsou, tím více tepla se vystřelí jako táborák zvětšován a teplejší.
Konvekce je zde hvězda a manipuluje s více než 60% tepla. Proto je ochlazovací vzory o zajištění toho, aby byl tento oběh prvotřídní.
Ii. Běžné metody chlazení a jejich nastavení
1.. Přirozené chlazení ponořené olejem (Onan)
Malé a střední transformátory milují tohle. Je to nízký klíč: olej nasává teplo z jádra a vinutí, je lehčí a vznáší se na nádrž. Tam vyhodí teplo skrz stěny nádrže a připojené radiátory, pak se ochladí, je těžké a klesá zpět pro další.
Abychom pomohli, má nádrž další radiátory-flat nebo kulaté trubice-které dávají teplo více míst k útěku. Je to jednoduché, snadné se o ně starat a pracuje pro Transformers až do 6300 KVA. Jen sledujte horní horké dny horní oleje, nenechte se plazit přes 85 stupňů.
2.. Vynucené chlazení vzduchu s olejem (OFAF)
Toto je Onan s trochou podpory: fanoušci. Tito ventilátory foukají vzduch přes radiátory, roztočí rychlost větru z líného 0,5 m/s na svižnou 3-5 m/s. Najednou je chladicí síla o 30-50% lepší podobný tomu, aby Heat rychlejší výstup.
Olej se stále pohybuje přirozeně; Fanoušci prostě zrychlují, jak rychle vzduch nese teplo pryč. Je ideální pro transformátory mezi 10 a 63MVA, jako jsou hlavní v 35 kV rozvodech. Fanoušci jsou také inteligentní-kopují, když top olej zasáhne 65 stupňů a vypne se 50 stupňů, což šetří energii jako odpovědný spolubydlící.
3. chlazení vzduchu z cirkulace nuceného oleje (FOAF)
Větší transformátory-1110KV a zvýšit více intenzivnější chladicí posádku. Přinášejí tedy čerpadla, aby protlačily olej přes klikaté potrubí při 1-2 m/s, 5 až 10krát rychleji, než by to přirozeně. Pak fanoušci ochlazují olej, když se zipy radiátory.
Dva klíčoví hráči zde:
Ponořená čerpadla: Tito kluci tlačí studený olej do vinutí, aby chytili teplo, jako raketa hledající teplo.
Chladiče vzduchu: Radiátory s ventilátory, které nad nimi vystřelily vzduch, ochlazovaly horký olej, než zamíří zpět do nádrže.
To se ochladí dvakrát stejně dobře jako AF, takže je to pro Transformers 100MVA a nahoru. Ale tato čerpadla musí zůstat na své hře-pokud přestanou, olej se přestane pohybovat a věci se v létě zahřívají rychleji než auto.
4. Chlazení voda s cirkulací nuceného oleje (Fow)
Na místech se spoustou vody nebo kde je hluk ne-go-go-like inside-water-water přebírá ze vzduchu v tepelných výměnících. Voda je tepelně vodivý šampion, 25krát lepší než vzduch (0,6 W/(m · k) vs. statistiky vzduchu), takže v záblesku ochlazuje olej. Vyhřívaná voda zamíří do chladicích věží, aby se ochladila, a poté se smyčky pro další.
Je to 3 až 4krát efektivnější než chlazení vzduchu a tiché, ale vodní systémy jsou trochu vysokou údržbou jako ozdobný zařízení, které potřebuje pravidelné kontroly. Skvělé pro transformátory 220 kV+.
5. Přirozené/vzduchové chlazení suchého typu (AN/AF)
Suché transformátory-myšlení epoxidové lité, ponoří olej a používají vzduch. Umožňuje volně cirkulovat vzduch; AF přidává fanoušky, aby protlačili vzduch přes vinutí při 2-3 m/s, což zlepšilo o 50%.
Jsou to ideální pro místa, kde je oheň, které jsou starosti, metro, takové věci. Ale oni se vrcholí kolem 20 mVa. Vinutí používají tvrdou izolaci, jako je epoxid třídy H, ke manipulaci s teplem.
Iii. Sbírání správného chlazení a jak se hromadí
Vyberte si na základě velikosti, umístění a kolik údržby chcete:
Méně nebo rovné 10MVA: Onan nebo An jsou vaše nejlepší sázky jednoduché, není potřeba žádná další síla, jako základní ventilátor.
10-100MVA: OFAF nebo AF fungují dobře, manipulace se změnami zatížení, aniž by se stálo ventilátorem podobným tunovým ventilátorem s několika nastaveními navíc.
Větší nebo rovna 100mVA: FOAF nebo FOW jsou musts-jsou to těžké zvedáky, které zvládnou teplo.
Tricody skvrny: přeskočení chlazení vody ve vlhkých oblastech; Suché typy jsou lepší, pokud jsou exploze rizikem.
Účinnost: Fow vyhrává (150 W/l), poté FOAF (80-120W/L), poté ONAN (30-50W/L). Ale Onan je jako spolehlivé staré drama pro auto-ne, snadno se o ně postará.
IV. Klíčová čísla designu k zapamatování
Chladicí plocha: Olejové transformátory potřebují 1,5-3m² na KVA. Větší jednotky jsou efektivnější a vyžadují méně kva ', protože radiátory jsou baleny pevněji.
Rychlost průtoku oleje: Pro vynucené systémy je 0,5-2 m/s ideální než to a je hlučný, jako ventilátor na maximálním výbuchu.
Zvýšení teploty: Typy oleje dokážou zvládnout až 55 k (přírodní) nebo 60k (nucené); Suché vinutí stoupají až do 100 k (třídy F) nebo 125K (H-Class)-znáte své limity!
V. Tipy na údržbu
Typy oleje: Pravidelné hladiny oleje kontrolujte hladinu oleje, ročně čisté radiátory a testujte ventilátory/čerpadla měsíční udržování ve tvaru, jako byste na kole.
Suché typy: Odfouknutí prachu z vinků každé tři měsíce a ujistěte se, že fanoušci běží pravým prakem, je jejich nejhorším nepřítelem.
Chlazení vody: Sledujte týdenní vodivost vody (udržujte ji pod 20 μs/cm) a čisté výměníky tepla Roční hromadění je skutečný buzzkill.
Závěr
Chladicí systémy jsou vše o tom, jak se vyskytuje rovnováha, jak se vygeneruje, jak se vygeneruje. Získejte správné a váš transformátor bude běžet jako sen. Nová technologie, jako jsou tepelné potrubí a chlazení ponoření, plus inteligentní ovládací prvky (ventilátory, které se přizpůsobují sami, v reálném čase, tyto systémy ještě zlepšují. Dobrá zpráva pro napájecí sítě a rušná města-každý zůstává v pohodě, doslova i obrazně.