Jaki jest cel transformatora olejowego?

Co to jest transformator zanurzony w oleju-?

Transformator zanurzony w oleju-to rodzaj transformatora mocy, w którym rdzeń magnetyczny i uzwojenia są całkowicie zanurzone w oleju izolacyjnym. Olej ten spełnia podwójną funkcję: izoluje elektrycznie elementy pod napięciem i odprowadza ciepło powstające podczas pracy, krążąc przez grzejniki. Transformatory te są szeroko stosowane w sieciach przesyłowych-wysokiego napięcia, podstacjach, obiektach przemysłowych i projektach związanych z energią odnawialną ze względu na ich niezawodność i sprawność cieplną.

 

Transformatory zanurzone w oleju-są zaprojektowane z myślą o obsłudzenapięcia od 6,6 kV do 765 kVImoce od 50 kVA do 1000+ MVA, co czyni je idealnymi do zastosowań-na poziomie siatki.

 

W nowoczesnych systemach elektroenergetycznych napięcie musi być przekształcane wydajnie i bezpiecznie na różnych etapach-od wytwarzania do zużycia. W przypadku zastosowań od średniego do ultra-wysokiego napięciatransformatory zanurzone w oleju-stanowią standard branżowy, ponieważ zapewniają niezawodną izolację, doskonałe chłodzenie i sprawdzoną-długoterminową trwałość. Cechą charakterystyczną tych transformatorów jest ichzastosowanie oleju izolacyjnego, który zanurza wewnętrzne elementy i działa zarówno jako aizolator dielektryczny i nośnik ciepła.

 

Jaki jest cel transformatora olejowego?

Transformator-wypełniony olejem to transformator napięciowy, który chłodzi olej znajdujący się wewnątrz, aby obniżyć temperaturę. Jego korpus jest zwykle montowany na dużym, spawanym zbiorniku stalowym wypełnionym olejem izolacyjnym.

 

Transformator-olejowy wykorzystuje izolatory-części elektrycznych wysokiego napięcia, takich jak przełączniki, kondensatory, konwertery i wyłączniki automatyczne. Po włączeniu urządzenia ciepło cewki i żelaznego rdzenia zamienia się w olej izolacyjny, przekształcając go w czynnik chłodzący.

 

W liniach przesyłowych i podstacjach elektrycznych często stosuje się transformatory zasilane olejem. Jego rdzeń i cewki są chłodzone i izolowane poprzez zanurzenie ich w oleju. W systemie-konwekcyjnym olej krąży kanałami w wężownicy, a następnie owija się wokół rdzenia.

 

Co znajduje się w transformatorze olejowym?

 

Gdy pojemność zbiornika jest mała, przepływ powietrza z zewnątrz zbiornika chłodzi olej.

Przy wyższych wartościach znamionowych źródłem chłodzenia oleju jest-chłodnica chłodzona powietrzem.

 

Ogólnie rzecz biorąc, oleje transformatorowe są zaprojektowane tak, aby dobrze działały w ekstremalnie wysokich temperaturach, izolując, chłodząc i zapobiegając wyładowaniom koronowym i przegrzaniu.

Kluczowe elementy i funkcje-transformatora zanurzonego w oleju

Część	Funkcjonować
Rdzeń magnetyczny	Kieruje strumień magnetyczny, aby umożliwić transformację napięcia
Uzwojenia (WN/NN)	Przenoś prąd elektryczny; izolowane i zanurzane w oleju
Olej izolacyjny	Zapobiega awariom elektrycznym i usuwa ciepło
Główny zbiornik	Przechowuje olej i składniki aktywne w szczelnej stalowej obudowie
Grzejniki / chłodnice	Rozproszyć ciepło z krążącego oleju do otaczającego powietrza
Zbiornik Konserwatora	Dostosowuje się do rozszerzalności i kurczenia się oleju termicznego wraz ze zmianą temperatury
Odpowietrznik (żel krzemionkowy)	Filtruje wilgoć podczas wymiany powietrza w układzie konserwatorskim
Przekaźnik Buchholza	Wykrywa usterki wewnętrzne w wyniku gromadzenia się gazu w oleju
Zawór nadmiarowy ciśnienia	Uwalnia wewnętrzne nadciśnienie w sytuacjach awaryjnych

 

---

Główne typy-transformatorów zanurzonych w oleju

Kryterium klasyfikacji	Typy
Metoda chłodzenia	ONAN, ONAF, OFAF, OFWF (kombinacje oleju/powietrza/naturalnego/wymuszonego)
Konserwacja oleju	Konserwator-(z odpowietrznikiem) a hermetycznie zamknięty (hermetyczny)
Podstawowy projekt	Typ rdzenia (standardowy) vs typ powłoki-(kompaktowa,-wysoka wytrzymałość)
Konfiguracja fazy	Jedno-fazowe (modułowe) a trójfazowe-(powszechne w zastosowaniach sieciowych)

 

Centrum Żelazne

Żelazny rdzeń transformatora jest głównym ogniwem magnetycznym i elementem zdolnym do przewodzenia pola magnetycznego. Przekształca energię magnetyczną w energię elektryczną dla obwodu wtórnego i moc elektryczną obwodu głównego w energię magnetyczną.

Zazwyczaj arkusze stali krzemowej są ułożone tak, aby tworzyły żelazny rdzeń transformatora i są odizolowane od siebie. Blacha ze stali krzemowej ma największy wpływ na utratę-transformatora bez obciążenia.

Pętla transformatorowa

Uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne to dwa różne uzwojenia, które tworzą dowolny typ transformatora. Uzwojenie pierwotne jest podłączone do źródła zasilania, a uzwojenie wtórne jest podłączone do obciążenia.

W tej samej kolumnie z żelaznym rdzeniem pierwsze i drugie uzwojenie każdej fazy transformatora trójfazowego-są owinięte w cylindryczne kształty. Uzwojenie niskiego-napięcia może z łatwością odizolować rdzeń w tym położeniu.

Pomiędzy uzwojeniem górnym i dolnym pozostaje przestrzeń, która służy jako droga olejowa, która umożliwia cyrkulację oleju transformatorowego i pomaga w przenoszeniu ciepła.

Konserwator oleju

Konserwator oleju transformatorowego nazywany jest również poduszką olejową, ponieważ swoim kształtem przypomina poduszkę cylindryczną. Montuje się go poziomo nad zbiornikiem oleju i pompuje się go do zbiornika oleju transformatora.

Zazwyczaj pojemność konserwatora oleju wynosi 10% lub mniej objętości zbiorników magazynujących.

Po podgrzaniu i rozszerzeniu oleju transformatorowego przemieszcza się on ze zbiornika oleju do konserwatora oleju; olej transformatorowy kurczy się po ochłodzeniu i jest uzupełniany z konserwatora oleju do zbiornika oleju.

Tuleja transformatora

Pręt prowadzący służy jako połączenie pomiędzy przewodem uzwojenia transformatora a obwodem zewnętrznym. Tuleja transformatora stanowi izolator pomiędzy prętami prowadzącymi a pokrywą skrzynki i utrzymuje pręt prowadzący na miejscu.

Odpowietrznik transformatora

Ochrona transformatora mocy obejmuje zastosowanie urządzeń nadmiarowych ciśnieniowych. Jeśli w transformatorze zanurzonym-w oleju wystąpi usterka wewnętrzna lub zwarcie, wyładowanie łukowe spowoduje natychmiastowe odparowanie oleju, powodując gwałtowny wzrost temperatury w kadzi transformatora.

Należy podjąć środki ostrożności, ponieważ jeśli ciśnienie nie zostanie natychmiast zwolnione, zbiornik oleju może pęknąć, co może spowodować eksplozję i pożar.

Kliknij zmieniacz

W przypadku zastosowania w transformatorze sterującym-napięciem obciążenia-, konserwator oleju posiada przełącznikowy konserwator oleju umieszczony na dole bez kapsuł, zwany przełącznikiem zaczepów.

Oczyszczacz oleju

Oczyszczacz oleju to instalacja na bocznej ścianie transformatora lub w dolnej części mocnej chłodnicy oleju, która zawiera adsorbent: żel krzemionkowy lub aktywowany tlenek glinu.

 

Kluczowe zalety transformatorów zanurzonych w oleju-

Korzyść	Wyjaśnienie
Możliwość wysokiego napięcia	Wytrzymuje napięcia do 765 kV dzięki doskonałym właściwościom dielektrycznym
Wydajne chłodzenie	Konwekcja olejowa wspiera długie cykle pracy i równowagę termiczną
Długa żywotność	Często przekracza 30–50 lat przy regularnej konserwacji oleju
Skalowalny projekt	Obsługuje niestandardowe wartości mocy i klasy napięcia
Integracja monitorowania	Kompatybilny z czujnikami DGA, termicznymi i wilgoci

---

Względy bezpieczeństwa i ochrony środowiska

Czynnik ryzyka	Środki kontrolne
Zagrożenie pożarowe (olej mineralny)	Stosować bariery ogniowe, zamienniki oleju mineralnego (estry) lub detektory
Zanieczyszczenie wilgocią	Utrzymuj odpowietrznik, integralność uszczelnienia, okresowe sprawdzanie oleju
Ryzyko wycieku oleju	Używaj ścian zapory, alarmów wycieków, inspekcji konserwacyjnych
Przeciążenie termiczne	Zainstaluj czujniki RTD, wentylatory chłodzące i przekaźniki przeciążeniowe

---

Typowe środowiska aplikacji

Sektor	Typowe instalacje
Narzędzia	Podstacje przesyłowe i dystrybucyjne
Zakłady Przemysłowe	Centra obciążenia, sterowanie procesami, napędy silnikowe
Odnawialne źródła energii	Podstacje fotowoltaiczne, punkty odbioru turbin wiatrowych
Transport	Podstacje trakcyjne kolei, zasilanie metra
Infrastruktura	Lotniska, centra danych i obiekty krytyczne

 

Wyjaśniono format kodu chłodzenia

Każdy kod chłodzenia transformatora składa się zcztery litery, podzielone na dwie pary:

Segment kodu	Oznaczający
1. i 2	Rodzaj i ruch płynu wewnętrznego (O=olej; N=naturalny, F=wymuszony)
3. i 4	Medium zewnętrzne i ruch (A=powietrze; W=woda; N=naturalny, F=wymuszony)

Na przykład:

ONAN= Olej Naturalny Powietrze Naturalny

ONAF= Olej naturalny, wymuszony powietrzem

OFAF= Siła powietrzna z użyciem oleju

OFWF= Tłumienie oleju Wymuszanie wody

---

Tabela porównawcza metod chłodzenia

Metoda chłodzenia	Wewnętrzny przepływ oleju	Zewnętrzny czynnik chłodzący	Urządzenia chłodzące	Zakres mocy	Zakres zastosowania
ONAN	Konwekcja naturalna	Naturalne powietrze	Tylko grzejniki	Do 10–25 MVA	Transformatory rozdzielcze, małe podstacje
ONAF	Naturalny	Wymuszony obieg powietrza (wentylatory)	Chłodnice + wentylatory	25–60 MVA	Podstacje przemysłowe, miejskie
OFAF	Olej wymuszony (pompy)	Wymuszony obieg powietrza (wentylatory)	Pompy + wentylatory	60–200+ MVA	Duże transformatory sieciowe, duże obciążenie
OFWF	Wymuszony olej	Woda wymuszona	Pompy + chłodnice wody	200–1000+ MVA	Elektrownie, środowiska morskie, nuklearne lub zamknięte

---

Typowy wpływ na wydajność

Metoda chłodzenia	Maksymalny wzrost temperatury (stopnie)	Względna wydajność chłodzenia	Zwiększenie wskaźnika obciążenia
ONAN	55–65	Linia bazowa	1×
ONAF	45–55	+30–40%	1.4×
OFAF	35–45	+50–60%	1.6–1.8×
OFWF	30–40	+70–90%	2,0× lub więcej

---

Skorzystaj z przewodnika dopasowywania przypadków

Scenariusz	Najlepsza metoda chłodzenia	Powód
Użytkowanie wiejskie lub standardowe	ONAN	Niskie obciążenie, niski poziom hałasu, niska złożoność
Do zastosowań przemysłowych-średnioobciążonych	ONAF	Sporadyczne chłodzenie wspomagające w okresie szczytowego zapotrzebowania
Transformator sieciowy o stałym dużym obciążeniu	OFAF	Wysoki transfer mocy, wymagane ciągłe chłodzenie
Chłodzenie wewnętrzne lub-w obiegu zamkniętym	OFWF	Zakaz wentylacji; ciepło musi zostać oddane do wody

Projekty z podwójną oceną-ONAN/ONAFzwykle zwiększają elastyczność ratingów.

---

Sprzęt i komponenty według metody

Metoda	Używany sprzęt chłodniczy
ONAN	Chłodnice, zbiornik wyrównawczy (pasywny przepływ powietrza)
ONAF	Chłodnice, wentylatory osiowe sterowane termostatycznie
OFAF	Pompy oleju, wentylatory, zespoły chłodnic, zawory kierunkowe
OFWF	Pompy oleju, wymienniki ciepła-do-oleju, jednostki filtrujące