Hvad er hovedkomponenterne i en olie-nedsænket transformer?
Kerne:
Kernen er typisk lavet af lamineret stål og giver en vej for den magnetiske flux. Det øger effektiviteten af energioverførsel mellem de primære og sekundære viklinger.
Vindinger:
Transformatorer har to sæt viklinger: primær og sekundær. Den primære vikling er forbundet til indgangsspændingen, mens den sekundære vikling er forbundet til udgangskredsløbet. Disse viklinger er normalt lavet af kobber eller aluminium.
Isoleringsmateriale:
Isoleringsmaterialer bruges til at adskille og isolere de ledende komponenter, såsom viklingerne og kernen. Dette er afgørende for at forhindre elektrisk nedbrud og sikre sikker drift af transformeren.
Olie:
Olie fungerer både som et kølemedium og et isolerende materiale i
olie-nedsænket transformer . Det hjælper med at sprede varme genereret under drift og giver yderligere isolering. Olien fungerer også som et medium til at slukke lysbuer i tilfælde af en fejl.
Tank:
Tanken rummer kernen, viklingerne og olien. Typisk lavet af stål, er det forseglet for at forhindre indtrængning af fugt og forurenende stoffer. Tanken giver mekanisk støtte og beskyttelse til transformatorkomponenterne.
Buchholz stafet:
Buchholz-relæet er en beskyttelsesanordning installeret i oliekredsløbet. Den registrerer og reagerer på interne fejl, såsom overophedning eller tilstedeværelsen af gas genereret af en fejl. Relæet kan udløse en alarm eller udløse transformeren for at forhindre yderligere skade.
Konservatortank:
Konservatortanken er en ekspansionsbeholder forbundet til hovedtanken. Den optager ændringer i olievolumen på grund af temperaturvariationer, hjælper med at opretholde et stabilt indre tryk og forhindrer indtrængning af fugt.
Trykskifter:
Nogle transformere er udstyret med trinkoblere, hvilket muliggør justering af drejningsforholdet. Denne funktion muliggør spændingsregulering, hvilket sikrer et ensartet spændingsniveau i sekundærviklingen under varierende belastningsforhold.
Udluftning:
Udluftningen er en enhed, der er fastgjort til konservatortanken, der forhindrer fugt i at trænge ind i transformeren. Den indeholder typisk tørremidler til at absorbere fugt fra luften, der trækkes ind i transformeren under olieudvidelse og sammentrækning.
Trykaflastningsanordning:
Denne enhed er designet til at frigive overskydende tryk, der kan opbygges inde i transformeren under unormale forhold. Det hjælper med at forhindre skader på transformeren og tanken.
Hvordan fungerer olien som kølemedium i den olienedsænkede transformer?
Olie fungerer som et kølemedium i
olie-nedsænket transformer gennem en kombination af ledning, konvektion og stråling. Her er en oversigt over, hvordan denne afkølingsproces foregår:
Varmegenerering:
Under normal drift af en transformer opstår der elektriske energitab på grund af modstanden af lederne i viklingerne og kernens magnetiske egenskaber. Disse tab viser sig som varme.
Ledning:
Varmen, der genereres i viklingerne og kernen, ledes til den omgivende isoleringsolie. Transformatorer er designet med materialer, der har god varmeledningsevne for at lette effektiv varmeoverførsel.
Konvektion:
Naturlig konvektion er en væsentlig mekanisme til køling i olie-nedsænkede transformere. Da olien absorberer varme, bliver den mindre tæt og stiger, hvilket skaber en naturlig cirkulation. Den opvarmede olie bevæger sig opad, og køligere, tættere olie fra de øvre dele af transformeren strømmer nedad for at erstatte den. Dette konvektiv flow hjælper med at distribuere varme i transformeren.
Tvungen konvektion:
I større transformere eller dem, der udsættes for store belastninger, er naturlig konvektion muligvis ikke tilstrækkelig. Tvungen konvektion opnås ved at bruge køleventilatorer. Disse blæsere er strategisk placeret i transformatoren for at forbedre cirkulationen af olie. De styres ofte af temperatursensorer til at aktivere, når det er nødvendigt.
Køleoverflader:
Transformatortankens udvendige overflader fungerer som køleflader. Varmen overføres fra olien til tanken, og derfra udstråles den til det omgivende miljø. Nogle transformere har yderligere kølestrukturer, såsom radiatorer eller finner, fastgjort til tanken for at øge overfladearealet for bedre varmeafledning.
Konservatortank:
Mange
olie-nedsænket transformer omfatte en konservatortank forbundet til hovedtanken. Konservatortanken giver plads til udvidelse og sammentrækning af olien, når dens temperatur ændres. Denne funktion hjælper med at opretholde et stabilt internt tryk og forhindrer, at fugt og luft trænger ind i transformeren, hvilket sikrer effektiv køling.
Stråling:
Varme spredes også gennem stråling fra transformatortankens ydre overflader. Dette er især relevant, når transformeren arbejder ved forhøjede temperaturer, og stråling bliver en mere væsentlig faktor i den samlede køleproces.