Jako dostawca transformatorów zmieniających kran obciążenia zapewnienie stabilności termicznej tych krytycznych elementów urządzeń elektrycznych ma ogromne znaczenie. W przypadku transformatorów zmieniających się w kran obciążenia odgrywają istotną rolę w utrzymywaniu stabilnego zasilania napięcia poprzez regulację stosunku zakrętów uzwojeń transformatora, gdy transformator jest energetyzowany. Jednak ciągłe działanie i proces zmiany kranu generują ciepło, które, jeśli nie są odpowiednio zarządzane, mogą prowadzić do zmniejszenia wydajności, przedwczesnego starzenia się materiałów izolacyjnych, a nawet katastrofalnych awarii. Na tym blogu podzielę się kilkoma kluczowymi strategiami i praktykami, aby zapewnić stabilność termiczną na transformatory zmieniające się w TAK.
Zrozumienie mechanizmów wytwarzania ciepła
Przed zagłębieniem się w rozwiązania konieczne jest zrozumienie, w jaki sposób ciepło jest wytwarzane na transformatory zmieniające się w kran obciążenia. Istnieją przede wszystkim dwa źródła ciepła:
Straty miedzi
Straty miedzi występują z powodu odporności uzwojeń transformatora. Kiedy prąd przepływa przez uzwojenia, energia elektryczna jest przekształcana w ciepło zgodnie z prawem dżul (p = i²r), gdzie p jest utratą mocy, i jest prądem, a R jest odpornością uzwojenia. Wielkość strat miedzi zależy od prądu obciążenia i odporności uzwojeń. Wraz ze wzrostem obciążenia transformatora straty miedzi również wzrastają, co prowadzi do większego wytwarzania ciepła.
Straty podstawowe
Straty rdzeniowe są spowodowane właściwościami magnetycznymi rdzenia transformatora. Istnieją dwa rodzaje strat rdzenia: straty histerezy i straty wirowe. Straty histerezy występują z powodu powtarzającej się magnetyzacji i demagnetyzacji materiału rdzenia, ponieważ kierunek prądu naprzemiennego zmienia się. Straty prądu wirowego są spowodowane prądami krążącymi indukowanymi w rdzeniu ze względu na zmieniające się pole magnetyczne. Straty te są również rozpraszane jako ciepło.
Oprócz tych strat sama operacja zmieniająca kran może generować ciepło, szczególnie podczas procesu łuku, gdy styki zmieniające TAP są przełączane.
Monitorowanie i kontrola
Jednym z podstawowych etapów zapewnienia stabilności termicznej jest ciągłe monitorowanie temperatury transformatora. Można to osiągnąć za pomocą różnych technik monitorowania:
Czujniki temperatury
Kluczowe jest instalowanie czujników temperatury w krytycznych lokalizacjach w transformatorze, takich jak uzwojenie gorące - plamka i temperatura oleju. Do dokładnego pomiaru temperatury można wykorzystać termopary lub detektory temperatury oporności (RTD). Dane z tych czujników mogą być przesyłane do systemu sterowania, który może następnie podjąć odpowiednie działania, jeśli temperatura przekroczy predefiniowane granice.
Analiza rozpuszczonego gazu (DGA)
DGA jest potężnym narzędziem do wykrywania początkowych uszkodzeń w transformatorach. Gdy temperatura w transformatorze przekracza określony poziom, materiały izolacyjne zaczynają się rozkładać, uwalniając gazy, takie jak metan, etan, etylen i acetylen. Analizując stężenie tych gazów w oleju transformatora, możliwe jest zidentyfikowanie potencjalnych problemów z przegrzaniem, zanim spowodują one znaczne uszkodzenia.
Monitorowanie obciążenia
Niezbędne jest również monitorowanie obciążenia transformatora. Analizując profil obciążenia, możliwe jest przewidzieć, kiedy transformator może doświadczyć wysokich obciążeń i podejmie środki zapobiegawcze. Na przykład, jeśli oczekuje się, że obciążenie znacznie wzrośnie w danym okresie, układ chłodzenia można wcześniej dostosować, aby zapewnić odpowiednie rozpraszanie ciepła.
Systemy chłodzenia
Wydajne systemy chłodzenia są niezbędne do utrzymania temperatury na transformatory zmieniające się w stupie obciążenia w bezpiecznych granicach. Dostępnych jest kilka rodzajów systemów chłodzenia:
Olej - zanurzone chłodzenie
Większość transformatorów zmieniających się z kranu to olej - zanurzony. Olej transformatorowy pełni dwie ważne funkcje: zapewnia izolację elektryczną i działa jako płyn chłodzący. Olej pochłania ciepło wytwarzane w uzwojeniach i rdzeń i przenosi je do chłodnicy lub żebra chłodzących. Istnieją różne rodzaje zanurzonych systemów chłodzenia, takie jak naturalny krążenie oleju (ONAN), wymuszony cyrkulacja oleju (OFAF) oraz wymuszony cyrkulacja oleju i powietrza (ODAF).
- Onan: W naturalnym systemie krążenia oleju olej krąży przez transformator przez naturalną konwekcję. Podgrzewany olej unosi się na górę zbiornika transformatora i przepływa przez chłodnicy, gdzie jest chłodzony otaczającym powietrzem. Ten system jest prosty i niezawodny, ale ma ograniczoną pojemność chłodzenia.
- Ofac: Systemy cyrkulacji oleju wymuszonego używają pomp do szybszego rozpowszechniania oleju przez chłodnicy. Zwiększa to wydajność chłodzenia i umożliwia transformatorowi obsługę wyższych obciążeń.
- Pogrubiony: Wymuszone systemy cyrkulacji oleju i powietrza łączą stosowanie pomp do krążenia oleju i wentylatory do chłodzenia powietrza. Zapewnia to najwyższą pojemność chłodzenia i jest odpowiednia dla transformatorów o dużej pojemności.
Chłodzenie powietrza
W niektórych przypadkach, szczególnie w przypadku mniejszych transformatorów lub w zastosowaniach, w których transformatory wypełnione olejem nie są odpowiednie, można zastosować transformatory chłodzone powietrzem. Powietrze - chłodzone transformatory wykorzystują wentylatory do wydmuchania powietrza na uzwojenia transformatora i rdzenia, aby rozproszyć ciepło. Jednak chłodzone transformatory powietrza mają ogólnie niższe oceny mocy w porównaniu do zanurzonych transformatorów oleju.
Właściwy projekt i konserwacja
Względy projektowe
Konstrukcja transformatora zmieniającego się na obciążeniu odgrywa kluczową rolę w jego stabilności termicznej. Uzwojenia konstrukcja powinna zostać zoptymalizowana w celu zminimalizowania strat miedzi. Można to osiągnąć, stosując przewody o niskiej oporności i prawidłowe konfiguracje uzwojenia. Materiał podstawowy należy również starannie wybrać, aby zmniejszyć straty podstawowe.
Ważna jest również konstrukcja zmieniacza TAP. Nowoczesne zmieniacze kranów zostały zaprojektowane w celu zminimalizowania łuku i wytwarzania ciepła podczas procesu zmieniającego kran. Na przykład niektórzy zmieniacze TAP stosują interrutatory próżniowe, które mogą znacznie zmniejszyć łuk i powiązane wytwarzanie ciepła.
Konserwacja
Regularna konserwacja jest niezbędna do zapewnienia długoterminowej stabilności termicznej transformatorów zmieniających się w kran obciążenia. Obejmuje to:
- Próbkowanie i testowanie oleju: Regularne pobieranie próbek i testowania oleju są niezbędne do monitorowania stanu oleju transformatora. Olej należy przetestować pod kątem zawartości wilgoci, wytrzymałości dielektrycznej i obecności rozpuszczonych gazów. Jeśli jakość oleju się pogorszy, należy ją wymienić lub leczyć.
- Konserwacja Zmieniacza Tap: Zmieniacz TAP powinien być regularnie kontrolowany i utrzymywany. Kontakty należy wyczyścić i regulować, aby zapewnić dobry kontakt elektryczny. Mechanizm zmieniacza TAP należy również smarować, aby zapewnić płynne działanie.
- Kontrola systemów chłodzenia: Systemy chłodzenia, w tym grzejniki, wentylatory i pompy, powinny być regularnie kontrolowane pod kątem jakichkolwiek oznak uszkodzenia lub awarii. Wszelkie zablokowane grzejniki lub wadliwe wentylatory powinny zostać natychmiast naprawione lub wymienione.
Zalecenia dotyczące produktu
W naszej firmie oferujemy gamę wysokiej jakości transformatorów zmieniających się w kran, a także inne powiązane produkty. Na przykład mamy50 - 2500KVA/10KV Super Low - zanurzony zanurzony oleji50 - 2500KVA/20 (10) KV Niski transformator zanurzony olej (transformator wypełniony hermetycznie oleju). Transformatory te zostały zaprojektowane z zaawansowaną technologią, aby zminimalizować straty i zapewnić doskonałą stabilność termiczną. Mamy teżBS Fotowoltaic Box Transformer, który jest odpowiedni dla fotowoltaicznych systemów wytwarzania energii.
Wniosek
Zapewnienie stabilności termicznej na transformatorach zmieniających się w kran jest złożonym, ale niezbędnym zadaniem. Zrozumienie mechanizmów wytwarzania ciepła, wdrażanie skutecznych systemów monitorowania i sterowania, stosowanie odpowiednich systemów chłodzenia i prowadzenie regularnej konserwacji, możemy znacznie poprawić niezawodność i długość życia tych transformatorów. Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami lub masz pytania dotyczące zmiany transformatorów TAK, skontaktuj się z nami w celu uzyskania zamówień i dalszych dyskusji.
Odniesienia
- Gross, G. i in. „Analiza i projektowanie systemu zasilania”. Cengage Learning, 2013.
- Westinghouse Electric Corporation. „Książka referencyjna transmisji i dystrybucji elektrycznej”. Westinghouse Electric Corporation, 1964.
- IEEE STD C57.12.00 - 2010, „Standardowe ogólne wymagania IEEE dotyczące zanurzonego w cieczy, mocy i regulacji transformatorów”.
