Kaj je transformatorski radiator?
Transformatorski radiator je zunanja hladilna naprava, nameščena na oljnem-transformatorju za odvajanje toplote, ki nastane med delovanjem. Sestavljen je iz več reber za odvajanje toplote, s tankimi jeklenimi stenami, veliko površino za odvajanje toplote in lahkim dizajnom. Radiator je običajno nameščen ob straneh ali na zadnji strani rezervoarja transformatorja, pri čemer uporablja naravno konvekcijo zraka ali prisilno hlajenje zraka za pospešitev odvajanja toplote iz notranjosti transformatorja.
Njegovo načelo delovanja vključuje pretok visoko{0}}temperaturnega izolacijskega olja skozi rebraste kovinske plošče in prenaša toploto na okoliški zrak. Ta proces lahko poteka naravno (s konvekcijo) ali s pomočjo ventilatorjev za povečanje pretoka zraka in učinkovitosti hlajenja. Transformatorski radiatorji so ključnega pomena za vzdrževanje varnih notranjih temperatur in podpiranje višjih obremenitev.
Zakaj transformatorji potrebujejo radiatorje?
V elektroenergetskih sistemih imajo transformatorji ključno vlogo pri transformaciji napetosti. Med delovanjem transformatorji zaradi izgub proizvedejo znatno količino toplote. Če te toplote ni mogoče pravočasno odvesti, lahko povzroči staranje notranje izolacije, skrajša življenjsko dobo in v hujših primerih povzroči celo varnostne nesreče. Zato so potrebni ploščati-radiatorji za pomoč pri hlajenju transformatorja in znižanju delovne temperature.
Vsak delujoči transformator doživi dve primarni obliki izgube moči:
|
Vrsta izgube |
ZAKAJ |
Lokacija |
|
Izgube rude |
Histereza in vrtinčni tokovi v magnetnem jedru |
Železno jedro (osrednji del) |
|
Izgube bakra |
I²R (uporovne) izgube v navitjih |
Primarne in sekundarne tuljave |
Kako delujejo radiatorji?
Delovni proces radiatorja z rebri je sestavljen iz štirih ključnih korakov:
Vroče olje se dvigne:Med delovanjem transformatorja toplota, ki jo ustvarjajo navitja in jedro, povzroči dvig temperature izolacijskega olja. Vroče olje s svojo nižjo gostoto seveda naraste.
Pretok v radiator:Vroče olje teče skozi cevi zbiralnika olja in v cevi za dovod olja znotraj radiatorja.
Prenos toplote:Toplota iz izolacijskega olja se prenaša v zrak skozi izredno tanke jeklene stene, kar znižuje temperaturo olja.
Vračanje hladnega olja:Ohlajeno transformatorsko olje s povečano gostoto teče nazaj na dno rezervoarja ob drugi strani radiatorja in cikel se nadaljuje.
Ta proces se ponavlja in nenehno ohlaja transformator brez potrebe po dodatni moči.
Kako izbrati transformatorski radiator
Glede na vrsto hlajenja jih na splošno delimo v dve kategoriji:
|
Koda |
Vrsta hlajenja |
Primeri uporabe |
|
ONAN |
Olje Natural, Air Natural |
Razdelilni transformatorji |
|
ONAF |
Oil Natural, Air Forced (ventilatorji) |
Močnostni transformatorji |
Poleg tega lahko na podlagi strukture transformatorske radiatorje razdelimo na fiksni in snemljivi tip. Snemljivo vrsto je enostavno transportirati in sestaviti na mestu ter se pogosto uporablja pri projektih z ultra-visoko napetostjo ali veliko-zmogljivostjo.
Pri izbiri in prilagajanju ploščatega-radiatorja za transformator je treba natančno upoštevati naslednje parametre:
Ujemanje zmogljivosti odvajanja toplote:Skupna moč odvajanja toplote radiatorja mora biti večja od skupnih izgub (izguba železa + izguba bakra) transformatorja pri polni obremenitvi.
Število plavuti in sredinska razdalja:Sredinska razdalja (razdalja med zgornjo in spodnjo cevjo zbiralnika olja) določa dejansko višino radiatorja in se mora ujemati z višino rezervoarja transformatorja.
Pretok olja in dvig temperature:Zagotovite nemoteno kroženje olja pod nazivnim dvigom temperature (običajno dvig temperature zgornjega olja ne sme preseči 55 K).
Okoljski pogoji:Na območjih z visoko nadmorsko višino, močnimi peščenimi nevihtami ali visoko vlažnostjo je treba izbrati radiatorje z izboljšano proti{0}}korozijsko prevleko in rezervirati dodatno rezervo za hlajenje.
Zahteve glede hrupa:Za transformatorje, nameščene v bližini stanovanjskih območij, so prednostni radiatorji z naravnim hlajenjem (samo-hlajeni) ali pa je treba konfigurirati nizko{1}}hrupne ventilatorje, če se uporablja prisilno zračno hlajenje.
Zaključek
Radiatorji imajo ključno vlogo pri-oljnih transformatorjih. Pomagajo nadzorovati temperaturo tako, da omogočajo izmenjavo toplote med transformatorskim oljem in okoliškim zrakom. Zasnova in zmogljivost radiatorjev neposredno vplivata na zanesljivost, učinkovitost in življenjsko dobo transformatorja. Potrebna je pravilna izbira, ustrezna namestitev in redno vzdrževanje. Ti zagotavljajo varno delovanje pri različnih električnih obremenitvah in okoljskih pogojih. Brez radiatorjev postane toplotna obremenitev problem. Lahko povzroči pogoste okvare in visoke stroške vzdrževanja.
