Ce este un radiator cu transformator?
Un radiator cu transformator este un dispozitiv de răcire extern instalat pe un transformator-imersat în ulei pentru a disipa căldura generată în timpul funcționării. Este asamblat din mai multe aripioare de disipare a căldurii, având pereți subțiri de oțel, o zonă mare de disipare a căldurii și un design ușor. Radiatorul este instalat de obicei pe părțile laterale sau în spatele rezervorului transformatorului, utilizând convecția naturală a aerului sau răcirea forțată cu aer pentru a accelera disiparea căldurii din interiorul transformatorului.
Principiul său de funcționare presupune să permită uleiului izolator la temperatură înaltă să curgă prin plăci metalice cu aripioare, transferând căldura în aerul din jur. Acest proces poate avea loc în mod natural (prin convecție) sau cu ajutorul ventilatoarelor pentru a crește fluxul de aer și eficiența răcirii. Radiatoarele cu transformator sunt esențiale pentru menținerea temperaturilor interne sigure și pentru a suporta condiții de încărcare mai ridicate.
De ce transformatoarele au nevoie de calorifere?
În sistemele de putere, transformatoarele joacă un rol crucial în transformarea tensiunii. În timpul funcționării, transformatoarele generează o cantitate semnificativă de căldură din cauza pierderilor. Dacă această căldură nu poate fi disipată în timp, poate provoca îmbătrânirea izolației interne, poate scurta durata de viață și, în cazuri grave, poate duce chiar la accidente de siguranță. Prin urmare, sunt necesare radiatoare de tip placă-pentru a ajuta la răcirea transformatorului și pentru a reduce temperatura de funcționare.
Fiecare transformator de funcționare suferă două forme principale de pierdere de putere:
|
Tip pierdere |
DE CE |
Locaţie |
|
Pierderi de minereu |
Histerezis și curenți turbionari în miezul magnetic |
Miez de fier (zona centrală) |
|
Pierderi de cupru |
Pierderi I²R (rezistive) în înfășurări |
Bobine primare si secundare |
Cum funcționează caloriferele?
Procesul de lucru al unui radiator cu aripioare constă din patru etape cheie:
Uleiul fierbinte crește:În timpul funcționării transformatorului, căldura generată de înfășurări și miez face ca temperatura uleiului izolator să crească. Uleiul fierbinte, cu densitatea sa mai mică, crește în mod natural.
Curgerea în radiator:Uleiul fierbinte curge prin conductele colectoare de ulei și în conductele de livrare a uleiului din interiorul radiatorului.
Transfer de căldură:Căldura din uleiul izolator este transferată în aer prin pereții de oțel extrem de subțiri, scăzând temperatura uleiului.
Uleiul rece se întoarce:Uleiul de transformator răcit, cu densitatea sa crescută, curge înapoi în fundul rezervorului de-a lungul celeilalte părți a radiatorului, iar ciclul continuă.
Acest proces se repetă, răcind continuu transformatorul fără a fi nevoie de putere suplimentară.
Cum să alegi un radiator transformator
În funcție de tipul de răcire, acestea sunt în general împărțite în două categorii:
|
Cod |
Tip de răcire |
Cazuri de utilizare |
|
ONAN |
Ulei natural, aer natural |
Transformatoare de distributie |
|
ONAF |
Ulei natural, aer forțat (ventilatoare) |
Transformatoare de putere |
În plus, pe baza structurii, radiatoarele transformatoare pot fi împărțite în continuare în tip fix și tip detașabil. Tipul detașabil este ușor de transportat și asamblat la fața locului și este adesea folosit în proiecte de ultra-tensiune sau de mare-capacitate.
Când selectați și potriviți un radiator de tip placă-pentru un transformator, trebuie luați în considerare cu atenție următorii parametri:
Potrivirea capacității de disipare a căldurii:Puterea totală de disipare a căldurii a radiatorului ar trebui să fie mai mare decât pierderile totale (pierderi de fier + pierderi de cupru) ale transformatorului la sarcină maximă.
Număr de aripioare și distanță centrală:Distanța centrală (distanța dintre conductele superioare și inferioare colectoare de ulei) determină înălțimea efectivă a radiatorului și ar trebui să se potrivească cu înălțimea rezervorului transformatorului.
Debitul de ulei și creșterea temperaturii:Asigurați o circulație lină a uleiului sub creșterea temperaturii nominale (de obicei, creșterea superioară a temperaturii uleiului nu trebuie să depășească 55K).
Conditii de mediu:În zonele cu altitudine mare, furtuni puternice de nisip sau umiditate ridicată, ar trebui selectate radiatoare cu un strat anti-coroziv îmbunătățit și trebuie rezervată o marjă de răcire suplimentară.
Cerințe de zgomot:Pentru transformatoarele instalate în apropierea zonelor rezidențiale, sunt preferate radiatoarele cu răcire naturală (-auto-răcită) sau ventilatoarele cu zgomot redus-ar trebui să fie configurate dacă se utilizează răcirea forțată cu aer.
Concluzie
Radiatoarele joacă un rol cheie în transformatoarele cu ulei-immerse. Ele ajută la controlul temperaturii permițând schimbul de căldură între uleiul de transformator și aerul din jur. Designul și performanța radiatoarelor afectează direct fiabilitatea, eficiența și durata de viață a transformatorului. Sunt necesare selecția corectă, instalarea corectă și întreținerea regulată. Acestea asigură funcționarea în siguranță în diferite sarcini electrice și condiții de mediu. Fără calorifere, stresul termic devine o problemă. Poate cauza defecțiuni frecvente și poate duce la costuri mari de întreținere.
