中文简体W rozległej i złożonej sieci systemów elektroenergetycznych jeden komponent pozostaje kamieniem węgielnym efektywnej dystrybucji energii: Transformator zanurzony w oleju . To solidne i niezawodne urządzenie ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia napięcia w przypadku transmisji na duże odległości i zmniejszenia w celu bezpiecznego zużycia lokalnego.
Definicja i funkcja podstawowa
Transformator zanurzony w oleju to rodzaj transformatora elektrycznego, w którym rdzeń i uzwojenia są zanurzone w specjalistycznym oleju izolacyjnym. Podstawową funkcją każdego transformatora jest przesyłanie energii elektrycznej pomiędzy obwodami poprzez indukcję elektromagnetyczną, zmieniając poziom napięcia przy minimalnych stratach energii. Olej w transformatorze zanurzonym w oleju służy wielu krytycznym celom: działa jako wysoce skuteczne medium izolacyjne i jako chłodziwo rozpraszające ciepło wytwarzane podczas pracy.
Kluczowe komponenty i konstrukcja
Skuteczność transformatora zanurzonego w oleju wynika z jego przemyślanej konstrukcji:
Rdzeń: Zazwyczaj wykonany z wysokiej jakości laminatów ze stali krzemowej o ziarnach zorientowanych na ziarno, co minimalizuje straty prądów wirowych i zapewnia wydajną ścieżkę dla strumienia magnetycznego.
Uzwojenia: Są to cewki przewodzące (zwykle miedziane lub aluminiowe) nawinięte wokół rdzenia. Uzwojenie pierwotne odbiera napięcie wejściowe, natomiast uzwojenie wtórne dostarcza przekształcone napięcie wyjściowe.
Olej izolacyjny: To nie jest zwykły olej mineralny. Jest to wysokorafinowany olej węglowodorowy o doskonałej wytrzymałości dielektrycznej i stabilności chemicznej. Jego kluczową rolą jest zapobieganie awariom elektrycznym pomiędzy zasilanymi częściami oraz przenoszenie ciepła z dala od rdzenia i uzwojeń.
Zbiornik: Solidny, spawany zbiornik stalowy mieści część aktywną (rdzeń i uzwojenia) oraz olej. Jest zaprojektowany tak, aby wytrzymać ciśnienie środowiskowe i często zawiera pofałdowania lub grzejniki zewnętrzne w celu zwiększenia powierzchni chłodzenia.
Zbiornik konserwatora: Mniejszy zbiornik pomocniczy, często montowany nad zbiornikiem głównym, który umożliwia rozszerzanie się i kurczenie oleju izolacyjnego przy wahaniach temperatury bez narażenia na działanie powietrza.
Przekaźnik Buchholza: Istotne urządzenie zabezpieczające zamontowane w rurze pomiędzy zbiornikiem głównym a konserwatorem. Wykrywa usterki wewnętrzne, wykrywając gromadzenie się gazu w wyniku rozkładu ropy, uruchamiając alarm lub inicjując wyłączenie.
Oddychacz: Ten składnik, wypełniony żelem krzemionkowym, jest przymocowany do konserwatora. Umożliwia zbiornikowi „oddychanie", pochłaniając jednocześnie wilgoć z napływającego powietrza, zapobiegając pogorszeniu się oleju i izolacji pod wpływem wilgoci.
Rodzaje transformatorów zanurzonych w oleju
Transformatory zanurzone w oleju są klasyfikowane na podstawie ich konstrukcji i metody chłodzenia:
Olej zanurzony w naturalnym chłodzeniu (ONAN): opiera się na naturalnej konwekcji oleju w celu chłodzenia. Podgrzany olej unosi się, krąży przez grzejniki, ochładza się i opada z powrotem w dół. Jest to powszechny typ w przypadku ocen mniejszych i średnich.
Oil Immersed Force Cooled (ONAF): Wykorzystuje wentylatory do wdmuchiwania powietrza nad grzejniki, znacznie zwiększając wydajność chłodzenia i umożliwiając uzyskanie wyższej mocy znamionowej przy mniejszej powierzchni.
Chłodzenie wodą zanurzoną w oleju (OW): Wykorzystuje obieg wody do chłodzenia gorącego oleju, zazwyczaj poprzez wymiennik ciepła. Metoda ta jest wysoce wydajna i stosowana w przypadku bardzo dużych transformatorów, często w elektrowniach lub podstacjach.
Podstawowe zastosowania
Ze względu na wysoką wydajność i zdolność przenoszenia mocy, transformatory zanurzone w oleju są preferowanym wyborem do szerokiego zakresu zastosowań:
Sieci przesyłowe i dystrybucyjne energii elektrycznej: stosowane w elektrowniach, podstacjach przesyłowych i podstacjach dystrybucyjnych.
Zakłady przemysłowe i produkcyjne: Zasilanie dużych maszyn, silników i ciężkich procesów przemysłowych.
Farmy energii odnawialnej: Zwiększenie napięcia generowanego przez turbiny wiatrowe lub farmy słoneczne w celu wtryskiwania go do sieci.
Kompleksy komercyjne i duże kompleksy mieszkalne: pełnią funkcję głównego transformatora usługowego dla dużych budynków.
Zalety i uwagi
Powszechne zastosowanie transformatorów zanurzonych w oleju wynika z kilku kluczowych zalet:
Wysoka wydajność i nośność: Doskonałe właściwości chłodzące oleju pozwalają tym transformatorom radzić sobie z większymi przeciążeniami i mają dłuższą żywotność.
Skuteczna izolacja: Olej zapewnia lepszą izolację w porównaniu z powietrzem, co pozwala na bardziej kompaktową konstrukcję przy danym napięciu znamionowym.
Ochrona: Olej pomaga zachować izolację uzwojeń z papieru celulozowego, spowalniając proces starzenia.
Trwałość: Solidna konstrukcja zbiornika zapewnia ochronę przed czynnikami środowiskowymi.
Do ważnych kwestii należy potrzeba systemów zabezpieczających zapobiegających skażeniu środowiska w przypadku wycieku oraz przestrzeganie rygorystycznych protokołów i przepisów bezpieczeństwa przeciwpożarowego, szczególnie w przypadku instalacji wewnętrznych.
Konserwacja i długowieczność
Właściwa konserwacja ma kluczowe znaczenie dla trwającej dziesiątki lat żywotności transformatora zanurzonego w oleju. Obejmuje to regularne badania wytrzymałości dielektrycznej oleju, zawartości wilgoci i analizę rozpuszczonego gazu (DGA). DGA to potężne narzędzie diagnostyczne, które może wykryć początkowe usterki wewnętrzne poprzez identyfikację gazów wytwarzanych w ropie.
Transformator zanurzony w oleju to dojrzała, wysoce niezawodna i wydajna technologia, która stanowi podstawę nowoczesnej infrastruktury elektrycznej. Jego konstrukcja, skupiająca się na podwójnej roli oleju izolacyjnego, sprawia, że jest to niezbędne rozwiązanie w zastosowaniach o dużej mocy, w których wydajność, trwałość i bezpieczeństwo są najważniejsze.
Tel:
E-mail:
Dodać:
