سیستم خنک کننده هوای ترانسفورماتور برق خشک چگونه کار می کند؟

سلام! به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای قدرت خشک، اغلب در مورد نحوه عملکرد سیستم خنک کننده هوای این ترانسفورماتورها سؤال می شود. بنابراین، فکر کردم یک لحظه وقت بگذارم تا آن را برای شما به روشی که درک آن آسان باشد، تجزیه کنم.

ابتدا اجازه دهید در مورد اینکه چرا یک سیستم خنک کننده برای ترانسفورماتورهای قدرت خشک بسیار مهم است صحبت کنیم. هنگامی که یک ترانسفورماتور در حال کار است، گرما تولید می کند. این گرما محصول جانبی تلفات الکتریکی است که در ترانسفورماتور رخ می دهد. اگر این گرما به درستی مدیریت نشود، می تواند باعث افزایش دمای ترانسفورماتور به سطوح خطرناک شود. دمای بالا می تواند به مواد عایق داخل ترانسفورماتور آسیب برساند، کارایی آن را کاهش دهد و حتی منجر به خرابی زودرس شود. اینجاست که سیستم خنک کننده هوا وارد می شود.

اصل اساسی پشت سیستم خنک کننده هوای یک ترانسفورماتور قدرت خشک بسیار ساده است. از هوا به عنوان محیط خنک کننده برای حذف گرمای تولید شده توسط ترانسفورماتور استفاده می کند. چند نوع مختلف از سیستم های خنک کننده هوا وجود دارد که معمولاً در ترانسفورماتورهای قدرت خشک استفاده می شود و من به هر یک از آنها می پردازم.

خنک کننده طبیعی هوا (AN)

ساده ترین شکل خنک کننده هوا برای ترانسفورماتورهای قدرت خشک، خنک کننده هوای طبیعی است که به نام AN نیز شناخته می شود. در این سیستم گرمای تولید شده توسط ترانسفورماتور از طریق همرفت طبیعی به هوای اطراف پخش می شود. هوای گرم اطراف ترانسفورماتور بالا می‌رود و هوای خنک‌تر از محیط اطراف حرکت می‌کند تا جای آن را بگیرد. این یک جریان هوای طبیعی ایجاد می کند که به انتقال گرما از ترانسفورماتور کمک می کند.

طراحی ترانسفورماتور نقش مهمی در اثربخشی خنک کننده هوای طبیعی دارد. سیم پیچ های ترانسفورماتور معمولاً با سطح وسیعی طراحی می شوند تا انتقال حرارت به هوا را به حداکثر برسانند. باله ها یا سایر سازه های اتلاف کننده حرارت نیز ممکن است به محفظه ترانسفورماتور اضافه شوند تا سطح در دسترس برای انتقال حرارت افزایش یابد.

خنک کننده طبیعی هوا یک گزینه قابل اعتماد و کم تعمیر برای ترانسفورماتورهای قدرت خشک کوچکتر است. نیازی به تجهیزات اضافی مانند فن ندارد، به این معنی که قطعات کمتری وجود دارد که ممکن است خراب شود. با این حال، ظرفیت خنک کننده آن محدود است. با افزایش اندازه و توان ترانسفورماتور، خنک کننده طبیعی هوا ممکن است برای نگه داشتن ترانسفورماتور در دمای کارکرد ایمن کافی نباشد.

خنک کننده هوای اجباری (AF)

هنگامی که خنک کننده طبیعی هوا کافی نیست، خنک کننده هوای اجباری یا AF وارد عمل می شود. در سیستم خنک‌کننده هوای اجباری، از فن‌ها برای دمیدن هوا بر روی سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور و سایر اجزای مولد گرما استفاده می‌شود. این باعث افزایش سرعت جریان هوا در اطراف ترانسفورماتور می شود که به نوبه خود فرآیند انتقال حرارت را افزایش می دهد.

فن ها بسته به طراحی ترانسفورماتور می توانند در پیکربندی های مختلفی نصب شوند. برخی از ترانسفورماتورها دارای فن هایی هستند که در کناره های محفظه نصب شده اند، در حالی که برخی دیگر ممکن است فن هایی در بالا یا پایین داشته باشند. فن ها معمولاً توسط یک ترموستات کنترل می شوند که دمای ترانسفورماتور را کنترل می کند. هنگامی که دما از یک نقطه تنظیم خاص بالاتر می رود، فن ها برای افزایش خنک کننده فعال می شوند.

سرمایش هوای اجباری ظرفیت خنک کنندگی ترانسفورماتور را نسبت به خنک کننده هوای طبیعی به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. این به ترانسفورماتورهای قدرت خشک اجازه می دهد تا بارهای بالاتر را بدون گرم شدن بیش از حد تحمل کنند. این امر آن را برای ترانسفورماتورهای با اندازه متوسط ​​تا بزرگ که در کاربردهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند، مناسب می کند.

سیستم های خنک کننده هیبریدی

در برخی موارد، ترکیبی از خنک کننده طبیعی و هوای اجباری ممکن است برای بهینه سازی عملکرد خنک کننده ترانسفورماتور استفاده شود. این سیستم های خنک کننده هیبریدی می توانند مزایای هر دو روش را ارائه دهند. به عنوان مثال، در طول عملکرد عادی، ترانسفورماتور ممکن است برای صرفه جویی در انرژی به خنک کننده هوای طبیعی متکی باشد. اما هنگامی که بار روی ترانسفورماتور افزایش می‌یابد یا دمای محیط افزایش می‌یابد، سیستم خنک‌کننده هوای اجباری را می‌توان فعال کرد تا خنک‌کننده اضافی فراهم شود.

حال، بیایید در مورد برخی از اجزای کلیدی یک سیستم خنک کننده هوا در یک ترانسفورماتور قدرت خشک صحبت کنیم.

طرفداران

همانطور که قبلاً اشاره کردم، فن ها جزء مهمی از سیستم خنک کننده هوای اجباری هستند. آنها بسته به نیاز ترانسفورماتور در اندازه ها و انواع مختلفی هستند. فن‌های گریز از مرکز معمولاً در ترانسفورماتورهای قدرت خشک استفاده می‌شوند زیرا می‌توانند جریان هوای با فشار بالا را فراهم کنند، که برای عبور هوا از فضاهای باریک بین سیم پیچ‌های ترانسفورماتور ضروری است.

فن ها باید به درستی نگهداری شوند تا از عملکرد قابل اعتماد آنها اطمینان حاصل شود. تمیز کردن منظم برای جلوگیری از گرفتگی گرد و غبار و زباله ها در پره های فن ضروری است که می تواند جریان هوا و راندمان خنک کننده را کاهش دهد. موتورهای فن نیز باید به صورت دوره ای از نظر روانکاری مناسب و اتصالات الکتریکی بررسی شوند.

کانال های هوا

از مجاری هوا برای هدایت جریان هوا در محفظه ترانسفورماتور استفاده می شود. آنها اطمینان حاصل می کنند که هوا به طور مساوی روی اجزای تولید کننده گرما توزیع می شود و انتقال حرارت را به حداکثر می رساند. طراحی کانال های هوا به دقت مهندسی شده است تا افت فشار را به حداقل برساند و جریان هوای صاف را تضمین کند.

سنسورهای دما

سنسورهای دما برای نظارت بر دمای ترانسفورماتور استفاده می شود. آنها بازخوردی را به سیستم کنترل ارائه می دهند، که سپس می تواند عملکرد سیستم خنک کننده را در صورت نیاز تنظیم کند. انواع متداول سنسورهای دما مورد استفاده در ترانسفورماتورهای قدرت خشک شامل ترموکوپل ها و آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTDs) می باشد.

ما در شرکت ما طیف گسترده ای از ترانسفورماتورهای قدرت خشک را ارائه می دهیمترانسفورماتور Step Up Type Dry،ترانسفورماتور پست نوع خشک، وترانسفورماتور پله پایین نوع خشک. همه ترانسفورماتورهای ما با سیستم های خنک کننده هوا کارآمد طراحی شده اند تا عملکرد قابل اعتماد و طولانی مدت را تضمین کنند.

اگر به دنبال یک ترانسفورماتور برق خشک هستید، چه برای یک برنامه مسکونی کوچک یا یک پروژه صنعتی بزرگ، ما دوست داریم با شما صحبت کنیم. تیم کارشناسان ما می توانند به شما در انتخاب ترانسفورماتور و سیستم خنک کننده مناسب برای نیازهای خاص خود کمک کنند. دریغ نکنید که با ما تماس بگیرید تا گفتگو در مورد نیازهای تدارکات خود را شروع کنیم.

مراجع

• مهندسی ترانسفورماتور برق توسط توران گونن
• اصول طراحی ترانسفورماتور: با کاربردهای هسته - ترانسفورماتورهای قدرت فرم توسط جان جی. کلی