中文简体چقدر کارآمد می تواند ترانسفورماتور نفتی گرما را از بین ببرید؟ این سؤال در قلب تعیین ظرفیت عملیاتی ایمن و قابل اعتماد آن نهفته است. در حالی که نام های ترانسفورماتور KVA دارای امتیاز هستند ، بار مداوم واقعی که یک واحد می تواند تحمل کند ، عمیقاً تحت تأثیر اثربخشی سیستم خنک کننده آن قرار دارد. درک این رابطه برای مدیران دارایی و مهندسان برق که به دنبال بهینه سازی استفاده از ترانسفورماتور بدون به خطر انداختن طول عمر یا ایمنی هستند ، مهم است.
اصول اصلی: تولید گرما و اتلاف
ترانسفورماتورها در حین کار ، تلفات ذاتی انرژی را متحمل می شوند ، در درجه اول تلفات مس (I2R) در سیم پیچ و تلفات هسته. این تلفات به عنوان گرما آشکار می شود. در ترانسفورماتورهای ناشی از روغن ، این گرما از سیم پیچ ها و هسته به روغن عایق اطراف منتقل می شود. روغن گرم شده سپس - یا به طور طبیعی (Onan) یا اجباری (OFAF ، ODAF) گردش می کند - انتقال گرما به رادیاتورها یا کولرها ، جایی که در نهایت به هوای محیط منتقل می شود.
تولید گرما ∝ Load2: تلفات مس با مربع جریان بار افزایش می یابد. دو برابر شدن بار ، گرمای ایجاد شده در سیم پیچ ها را چهار برابر می کند.
راندمان خنک کننده = میزان اتلاف گرما: این توسط عواملی مانند کیفیت روغن ، سطح رادیاتور سطح/اثربخشی فن (در صورت خنک کننده اجباری) ، دمای محیط و پاکیزگی تعیین می شود.
تأثیر مستقیم راندمان خنک کننده بر ظرفیت بار
سیستم عایق ترانسفورماتور (در درجه اول کاغذ/روغن) حداکثر دمای عملیاتی مجاز ، به ویژه در گرمترین نقطه در سیم پیچ ها را دارد. بیش از این دما به طور قابل توجهی باعث افزایش تخریب عایق (پیری) ، کوتاه شدن عمر ترانسفورماتور و افزایش خطر شکست می شود.
قانون تعادل دما: دمای عملیاتی حالت پایدار ترانسفورماتور ناشی از تعادل بین گرمای داخلی و گرمای ناشی از سیستم خنک کننده است. بار بالاتر گرمای بیشتری ایجاد می کند. یک سیستم خنک کننده بسیار کارآمد می تواند این گرما را به طور مؤثر از بین ببرد و دمای سیم پیچ (به ویژه کانون) را در حد ایمن حفظ کند ، بنابراین امکان بارگذاری پایدار بالاتر را فراهم می آورد.
اثر تنگنا: برعکس ، یک سیستم خنک کننده ناکارآمد به عنوان یک تنگنا عمل می کند. این نمی تواند به اندازه کافی گرما را از بین ببرد. حتی در بارهای قابل توجهی در زیر رتبه بندی نام ، دمای داخلی در صورت اختلال در خنک کننده می تواند بیش از حد افزایش یابد (به عنوان مثال ، رادیاتورهای گرفتگی ، روغن تخریب شده ، فن های شکست خورده ، دمای محیط بالا).
تعیین ظرفیت مداوم واقعی: استانداردهایی مانند IEEE C57.91 و IEC 60076-7 مدل های حرارتی و راهنماهای بارگذاری را تعریف می کنند. این موارد برای طراحی ترانسفورماتور ، نوع خنک کننده و شرایط خنک کننده غالب برای محاسبه بارگذاری مجاز که دمای کانون را در حد مشخص نگه می دارد ، حساب می کنند. کارآیی سیستم خنک کننده یک ورودی اصلی برای این محاسبات است.
مثال: یک ترانسفورماتور با خنک کننده Onan کاملاً کارآمد ممکن است در یک روز گرم تابستان به 70 ٪ از پلاک نام محدود شود. همان واحد با خنک کننده کاملاً عملیاتی AF ممکن است با خیال راحت 100 ٪ یا حتی بارهای بالاتر (در حد حرارتی) را در همان روز حمل کند. راندمان خنک کننده عامل تمایز دهنده بار بالاتر است.
عوامل اصلی مؤثر بر راندمان خنک کننده
چندین عامل دیکته می کنند که ترانسفورماتور ناشی از روغن خود را خنک می کند:
نوع خنک کننده و طراحی: Onan (روغن طبیعی ، هوای طبیعی) کمترین کارآمد است. OFAF (روغن اجباری ، هوای اجباری) و ODAF (جریان روغن کارگردانی ، هوای اجباری) میزان اتلاف گرما را به طور قابل توجهی بالاتر ارائه می دهند ، ذاتاً از ظرفیت های بار بالاتر در شرایط طراحی پشتیبانی می کنند.
دمای محیط: دمای بالاتر محیط به طور چشمگیری توانایی سیستم خنک کننده در انتقال گرما به محیط را کاهش می دهد و بار مجاز را کاهش می دهد. راندمان خنک کننده ذاتاً با Delta-T (اختلاف دما) بین روغن داغ/رادیاتورها و هوای محیط گره خورده است.
وضعیت رادیاتور/کولر: باله های مسدود شده (گرد و غبار ، آوار ، حشرات ، رنگ) ، لوله های آسیب دیده یا مسیرهای جریان هوا مسدود شده به شدت مانع از راندمان انتقال حرارت می شوند.
کیفیت و سطح روغن: روغن تخریب شده (اکسیده شده ، رطوبت زیاد ، ذرات) قابلیت انتقال حرارت و هدایت حرارتی پایین را کاهش داده است. سطح پایین روغن محیط انتقال حرارت را کاهش می دهد و می تواند سیم پیچ ها را در معرض دید خود قرار دهد.
عملکرد فن و پمپ (خنک کننده اجباری): فن های شکست خورده ، پمپ ها یا کنترل بلافاصله ظرفیت خنک کننده واحدهای AF/ODAF را فلج می کنند ، و به طور بالقوه آنها را به ظرفیت معادل بسیار پایین تر باز می گرداند.
Harmonics: بارهای غیر خطی جریانهای هارمونیکی را ایجاد می کنند که باعث افزایش تلفات سیم پیچ (به ویژه ضررهای گرداب) فراتر از تلفات فرکانس اساسی می شود و گرمای بیشتری را برای تحمل سیستم خنک کننده ایجاد می کند.
بهینه سازی خنک کننده برای قابلیت بار پیشرفته
مدیریت فعال راندمان خنک کننده برای به حداکثر رساندن استفاده از ترانسفورماتور ایمن مهم است:
بازرسی و نگهداری منظم: تمیز کردن برنامه رادیاتورها/کولرها. اطمینان حاصل کنید که فن ها ، پمپ ها و کنترل واحدهای خنک کننده اجباری عملیاتی هستند. سطح روغن و کیفیت را از طریق آزمایش منظم (DGA ، رطوبت ، اسیدیته) تأیید کنید. بلافاصله روغن تخریب شده را جایگزین کنید.
مانیتورینگ حرارتی: از سنجهای دمای روغن بالا و از نظر انتقادی مانیتورهای دمای کانون سیم پیچ (در صورت نصب) استفاده کنید. روند این دما بینش مستقیم در مورد عملکرد خنک کننده نسبت به بار فراهم می کند.
مدیریت محیط زیست: از تهویه کافی در اطراف رادیاتورها/کولرها اطمینان حاصل کنید. هنگام برنامه ریزی دوره های بارگذاری بالا ، شرایط محیط را در نظر بگیرید. از یافتن ترانسفورماتورها در نزدیکی منابع گرمای خارجی بالا خودداری کنید.
مدیریت بار: توانایی حرارتی ترانسفورماتور را بر اساس شرایط خنک کننده فعلی و دمای محیط با استفاده از راهنماهای بارگذاری درک کنید. بدون تأیید کفایت خنک کننده ، از اضافه بار پایدار خودداری کنید. مدیریت بارهای هارمونیک را مدیریت کنید.
به روزرسانی های سیستم خنک کننده: در بعضی موارد ، مقاوم سازی رادیاتورهای اضافی یا به روزرسانی فن ها در سیستم های خنک کننده اجباری موجود را می توان ارزیابی کرد (به دنبال راهنمایی سازنده) برای تقویت توانایی اتلاف گرما.
صفحه نام KVA یک ترانسفورماتور نفتی یک محدودیت استاتیک نیست. ظرفیت بار واقعی و پایدار آن به صورت پویا با اثربخشی سیستم خنک کننده آن در مدیریت گرمای ناشی از ضررها اداره می شود. خنک کننده ناکارآمد به عنوان یک محدودیت سخت عمل می کند و حتی زیر صفحه نام را مجبور می کند. راندمان خنک کننده بهینه ، که از طریق طراحی ، تعمیر و نگهداری و نظارت کوشا حاصل می شود ، یک عامل اساسی است که پتانسیل کامل ترانسفورماتور را باز می کند و به آن اجازه می دهد تا ضمن اطمینان از چندین دهه خدمات قابل اعتماد ، از بارهای الکتریکی بالاتر پشتیبانی کند. اولویت بندی سلامت سیستم خنک کننده فقط نگهداری نیست. این یک سرمایه گذاری استراتژیک در به حداکثر رساندن استفاده از ترانسفورماتور و ارزش دارایی است. $ $
تلفن:
ایمیل:
اضافه کردن:
