Co je to transformátorový radiátor?
Radiátor transformátoru je externí chladicí zařízení nainstalované na olejovém-transformátoru, který odvádí teplo vznikající během provozu. Je sestaven z několika žeber pro odvod tepla, vyznačuje se tenkými ocelovými stěnami, velkou plochou pro odvod tepla a lehkým designem. Radiátor je obvykle instalován na stranách nebo na zadní straně nádrže transformátoru a využívá přirozené proudění vzduchu nebo nucené chlazení vzduchu k urychlení odvodu tepla z vnitřku transformátoru.
Jeho pracovní princip spočívá v tom, že umožňuje, aby vysokoteplotní izolační olej protékal žebrovanými kovovými deskami a předával teplo okolnímu vzduchu. Tento proces může probíhat přirozeně (prostřednictvím konvekce) nebo s pomocí ventilátorů pro zvýšení proudění vzduchu a účinnosti chlazení. Transformátorové radiátory jsou klíčové pro udržení bezpečných vnitřních teplot a podporu podmínek vyšší zátěže.
Proč transformátory potřebují radiátory?
V energetických systémech hrají transformátory klíčovou roli při transformaci napětí. Transformátory generují během provozu značné množství tepla v důsledku ztrát. Pokud se toto teplo nepodaří včas odvést, může způsobit stárnutí vnitřní izolace, zkrátit životnost a ve vážných případech dokonce vést k bezpečnostním nehodám. Proto jsou zapotřebí deskové- radiátory, které pomáhají při chlazení transformátoru a snižují provozní teplotu.
Každý provozní transformátor zažívá dvě primární formy ztráty výkonu:
|
Typ ztráty |
PROČ |
Umístění |
|
Ztráty rudy |
Hystereze a vířivé proudy v magnetickém jádru |
Železné jádro (střední část) |
|
Ztráty mědi |
I²R (odporové) ztráty ve vinutí |
Primární a sekundární cívky |
Jak fungují radiátory?
Pracovní proces žebrového radiátoru se skládá ze čtyř klíčových kroků:
Horký olej stoupá:Během provozu transformátoru způsobuje teplo generované vinutím a jádrem zvýšení teploty izolačního oleje. Horký olej se svou nižší hustotou přirozeně stoupá.
Průtok do radiátoru:Horký olej protéká potrubím sběrače oleje a do potrubí přívodu oleje v chladiči.
Přenos tepla:Teplo z izolačního oleje je přenášeno do vzduchu přes extrémně tenké ocelové stěny, což snižuje teplotu oleje.
Chladný olej se vrací:Ochlazený transformátorový olej se zvýšenou hustotou stéká po druhé straně chladiče zpět na dno nádrže a cyklus pokračuje.
Tento proces se opakuje a transformátor se neustále ochlazuje bez potřeby dalšího napájení.
Jak vybrat transformátorový radiátor
V závislosti na typu chlazení se obecně dělí do dvou kategorií:
|
Kód |
Typ chlazení |
Případy použití |
|
ONAN |
Přírodní olej, přírodní vzduch |
Distribuční transformátory |
|
ONAF |
Olej Natural, Air Forced (ventilátory) |
Výkonové transformátory |
Kromě toho lze transformátorové radiátory na základě konstrukce dále rozdělit na pevný typ a odnímatelný typ. Odnímatelný typ se snadno přepravuje a sestavuje na místě a často se používá v projektech s ultra-vysokým napětím nebo velkokapacitními-projekty.
Při výběru a přizpůsobení deskového-typu radiátoru pro transformátor je třeba pečlivě zvážit následující parametry:
Přizpůsobení kapacity odvodu tepla:Celkový tepelný výkon radiátoru by měl být větší než celkové ztráty (ztráta železa + ztráta mědi) transformátoru při plném zatížení.
Počet ploutví a vzdálenost od středu:Středová vzdálenost (vzdálenost mezi horním a spodním potrubím sběrače oleje) určuje efektivní výšku chladiče a měla by odpovídat výšce nádrže transformátoru.
Průtok oleje a nárůst teploty:Zajistěte hladkou cirkulaci oleje při jmenovitém nárůstu teploty (obvykle by nejvyšší nárůst teploty oleje neměl překročit 55 K).
Podmínky prostředí:V oblastech s vysokou nadmořskou výškou, silnými písečnými bouřemi nebo vysokou vlhkostí by měly být vybrány radiátory se zlepšeným antikorozním-nátěrem a měla by být vyhrazena dodatečná chladicí rezerva.
Požadavky na hluk:U transformátorů instalovaných v blízkosti obytných oblastí jsou upřednostňovány radiátory s přirozeným chlazením (samo-chlazené) nebo by měly být nakonfigurovány nízkohlučné ventilátory, pokud se používá nucené chlazení vzduchem.
Závěr
Radiátory hrají v olejových{0}}transformátorech klíčovou roli. Pomáhají regulovat teplotu tím, že umožňují výměnu tepla mezi transformátorovým olejem a okolním vzduchem. Konstrukce a výkon radiátorů přímo ovlivňují spolehlivost, účinnost a životnost transformátoru. Je zapotřebí správný výběr, správná instalace a pravidelná údržba. Ty zajišťují bezpečný provoz při různém elektrickém zatížení a okolních podmínkách. Bez radiátorů se tepelné namáhání stává problémem. Může způsobit časté poruchy a vést k vysokým nákladům na údržbu.
