Cum funcționează de fapt sistemul de răcire dintr-un transformator cu ulei?

Disiparea eficientă a căldurii este esențială pentru funcționarea sigură și stabilă a echipamentelor electrice. Printre diversele soluții de distribuție a energiei electrice, cel Transformator immers în ulei rămâne unul dintre cele mai utilizate modele datorită performanței sale excelente de răcire, fiabilității izolației și duratei de viață lungi.

Ce este un transformator immers în ulei?

An Transformator immers în ulei este un tip de transformator în care miezul și înfășurările sunt complet scufundate în ulei izolator. Acest ulei are două scopuri esențiale:

• Izolație electrică între componentele interne
• Transfer de căldură de la înfăşurări şi miez la mediul extern

În comparație cu transformatoarele de tip uscat, modelele cu scufundare în ulei sunt mai potrivite pentru aplicații de mare capacitate, de înaltă tensiune și în aer liber.

De ce răcirea este critică în transformatoare

În timpul funcționării normale, transformatoarele generează căldură datorită:

• Pierderile miezului cauzate de fluxul magnetic
• Pierderile de cupru din curentul care trece prin înfășurări

Dacă această căldură nu este îndepărtată eficient, poate accelera îmbătrânirea izolației, poate reduce eficiența și poate duce chiar la defecțiunea echipamentului. Acest lucru face ca sistemul de răcire să fie o componentă de bază a designului transformatorului.

Cum funcționează sistemul de răcire într-un transformator immers în ulei

1. Generarea de căldură în interiorul transformatorului

Când curentul electric trece prin înfășurări, pierderile rezistive generează căldură. În același timp, câmpurile magnetice alternative din miez provoacă histerezis și pierderi de curent turbionar. Aceste surse de căldură sunt concentrate în miez și înfășurări.

2. Absorbție de căldură prin ulei de transformator

Uleiul izolator din jurul miezului și înfășurărilor absoarbe căldura direct din aceste componente. Uleiul de transformator are o conductivitate termică excelentă și o capacitate de căldură specifică mare, ceea ce îl face ideal pentru absorbția căldurii.

Pe măsură ce uleiul se încălzește, densitatea acestuia scade, făcându-l să se ridice în mod natural în rezervor.

3. Circulația uleiului natural (convecție)

Cele mai standard Transformator immers în ulei modelele se bazează pe convecția naturală pentru răcire:

• Uleiul fierbinte se ridică în partea de sus a rezervorului transformatorului
• Uleiul de răcire coboară pentru a-l înlocui
• Această circulație continuă transferă căldura departe de componentele critice

Acest proces nu necesită energie externă și oferă o fiabilitate ridicată.

4. Disiparea căldurii prin radiatoare sau aripioare de răcire

Odată ce uleiul fierbinte ajunge în partea superioară a rezervorului, căldura este transferată către:

• Panouri radiatoare
• Aripioare de răcire
• Pereții rezervorului din carton ondulat

Aceste structuri măresc suprafața, permițând căldurii să se disipeze în aerul din jur prin convecție naturală și radiație.

5. Metode de răcire îmbunătățite pentru evaluări mai mari

Pentru transformatoarele de capacitate mai mare sau mai mare, pot fi utilizate metode suplimentare de răcire:

• ONAN (Ulei Natural Aer Natural)
• ONAF (Oil Natural Air Forced, folosind ventilatoare)
• OFAF (Oil Forced Air Forced, folosind pompe de ulei și ventilatoare)

Aceste configurații îmbunătățesc eficiența de răcire și permit transformatorului să gestioneze sarcini mai mari.

Comparație între sistemele de răcire: transformatoare cu scufundare în ulei vs

Avantajele sistemelor de răcire pe bază de ulei

• Performanță termică superioară pentru aplicații cu sarcină mare
• Durată de viață extinsă a izolației datorită temperaturilor stabile de funcționare
• Fiabilitate ridicată cu circulație naturală simplă
• Eficient din punct de vedere al costurilor pentru distribuția de energie pe scară largă

Aplicații comune

Datorită sistemelor lor eficiente de răcire, Transformator immers în uleis sunt utilizate pe scară largă în:

• Centrale de producere a energiei electrice
• Substații electrice
• Instalatii industriale
• Sisteme de energie regenerabilă
• Rețele de distribuție în aer liber

Întrebări frecvente (FAQ)

De ce uleiul este mai bun decât aerul pentru răcirea transformatorului?

Uleiul are o capacitate de transfer de căldură mai mare decât aerul și poate intra în contact direct cu componentele fierbinți, permițând o îndepărtare mai rapidă și mai uniformă a căldurii.

Uleiul de transformator se răcește doar sau servește la alte scopuri?

Uleiul de transformator asigură atât răcire, cât și izolație electrică, ajutând la prevenirea scurtcircuitelor interne și a descărcărilor parțiale.

Este suficientă răcirea naturală pentru toate transformatoarele cu scufundare în ulei?

Răcirea naturală funcționează bine pentru evaluări mici și medii. Unitățile de mare capacitate necesită adesea aer forțat sau circulație forțată a uleiului.

Cum afectează răcirea durata de viață a transformatorului?

Răcirea eficientă reduce stresul termic asupra materialelor izolatoare, prelungind semnificativ durata de viață a transformatorului.

Răcirea cu scufundare în ulei este sigură pentru utilizare în aer liber?

Da. Rezervoarele etanșate corespunzător, uleiul de înaltă calitate și sistemele de reducere a presiunii fac transformatoarele cu scufundare în ulei fiabile și sigure pentru instalațiile în aer liber.

Tendințe viitoare în răcirea transformatoarelor

Evoluțiile moderne se concentrează pe:

• Uleiuri izolante biodegradabile ecologice
• Sisteme inteligente de monitorizare a temperaturii
• Design îmbunătățit al radiatoarelor pentru o eficiență mai mare

Aceste inovații continuă să îmbunătățească performanța și sustenabilitatea Transformator immers în ulei sistem de răcire în timp ce satisface cerințele de energie în evoluție.