Trafode sundõli- ja veejahutid

 Sund{0}}õlijahutid (FOC)

(I) Tööpõhimõte

Sunnitud-õlijahutid põhinevad "sunnitud tsirkulatsiooni + õhkjahutuse" põhiloogikal, mis kaotab loomuliku õliringluse jahutuse sõltuvuse temperatuuride erinevusest. Tsirkulatsiooni kiirendamiseks õlivoolu aktiivselt suunates parandavad need oluliselt soojuse hajumise efektiivsust. Vastavalt Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni (IEC) standardile 60076-2:2011 on selle jahutusmeetod kodeeritud kui OFAF (Oil Forced-Air Forced), mis tähendab sisemist sunnitud õliringlust ja välist sundõhuringlust. Töötamise ajal eraldab spetsiaalne sukelpump kuuma õli paagi ülemisest kihist, survestab selle ja saadab selle jahuti korpuse soojuseraldustoru kimpu. Samal ajal käivitub jahutusventilaator, sundides õhku kiiresti üle soojuse hajumise torude pinna voolama. Soojusjuhtivuse ja konvektsiooni kaudu kantakse kuumas õlis olev soojus kiiresti üle õhku. Jahutatud trafoõlil on madalam temperatuur ja suurem tihedus, mis voolab läbi alumise ühendustoru tagasi trafo paagi põhja, et uuesti jahutada südamik ja mähised, moodustades täieliku sunnitud õli tsirkulatsiooniga soojuse hajumise ahela, mis eemaldab pidevalt seadmete töötamise ajal tekkivat soojust.

(2) Struktuurne koostis

Sunnitud õlijahuti koosneb peamiselt jahuti korpusest, sukelpumbast, jahutusventilaatorist, õlitorustikust, elektrilisest juhtpuldist ja lisakaitsekomponentidest. Jahuti korpusel on tavaliselt toru-ribi struktuur, mille soojuseraldustorud on valmistatud korrosioonikindlast-kõrge-soojusjuhtivusega-vask- või alumiiniumtorust, mis on soojuse hajumise ala suurendamiseks välispidiselt ribidega. Sukelpumbal on õliringluse toiteallikana kõrge efektiivsus, madal müratase ja vastupidavus õlikorrosioonile, tagades õli stabiilse ringluse. Jahutusventilaator on enamasti aksiaalne vooluventilaator, mida juhib temperatuuriandur ja mis käivitub alles siis, kui õli temperatuur jõuab seatud väärtuseni, saavutades energiasäästliku töö{7}. Elektriline juhtpult vastutab õlipumba ja ventilaatori käivitamise ja seiskamise üldise juhtimise eest ning integreerib ka temperatuuri ja õlivoolu jälgimise funktsioone. Lisakaitsekomponentide hulka kuuluvad õlivoolu indikaatorid ja diferentsiaalrõhu signalisaatorid, mis võivad anda häiresignaale õliringluse rikke või ebatavaliste õli{10}veerõhu erinevuste korral, tagades seadmete ohutuse.

(3) Põhifunktsioonid ja rakendusstsenaariumid
Sundõlijahutite peamine eelis on nende kõrge soojuse hajumise efektiivsus. Võrreldes õliga sukeldatud õhkjahutuse (ONAF) meetoditega saab nende soojuse hajumise efektiivsust suurendada rohkem kui 30%, mis suudab rahuldada suurte trafode soojuse hajumise vajadusi suure koormuse korral; Konstruktsioon on suhteliselt kompaktne ja seda saab paigaldada otse trafo korpusele, väikese jalajälje ja mõõduka hoolduskoormusega; Tugev kohanemisvõime, saab reguleerida soojuse hajumise võimsust, suurendades või vähendades töötavate jahutite arvu vastavalt trafo koormuse muutustele ning saavutades koormuse ja soojuse hajumise vastavuse.

Selle rakendusstsenaariumid keskenduvad peamiselt suurtele{0}}kõrgpingetrafodele, eriti toitetrafodele, mille pingetase on 220 kV ja üle selle ja võimsusega 120 MVA või rohkem, mida kasutatakse laialdaselt alajaamades, elektrijaamades, tööstusettevõtetes ja muudes stsenaariumides. Erilistes olukordades, nagu keskmise kanali painduvad sirge tagasi-taga-muundurijaamad, kasutatakse töömüra vähendamiseks ka madala-müratasemega õlijahuteid koos madala-müratasemega sukelpumpadega, et minimeerida seadmete töö mõju ümbritsevale keskkonnale.

Forsseeritud veejahutid (FWC) transformaatoritele
(1) Tööpõhimõte

Sunnitud vesijahuti kasutab kahekordset sundjahutusrežiimi "õli sundringlus + vesijahutus" ja selle standardne jahutusmeetod on kodeeritud kui OFWF (Oil Forced Water Forced), mis tähendab õli sisemist sundringlust ja välist vee sundtsirkulatsiooni. Põhiloogika on kasutada ära vee kõrget erisoojusmahtuvust ja soojusjuhtivust võrreldes õhuga ning saavutada tõhus soojuse hajumine õli-vee soojusvahetuse kaudu. Töötamise ajal tõmbab sukelõlipump kuuma õli trafo õlipaagist ja saadab selle õli-veesoojusvahetisse (jahuti korpus). Samal ajal pumpab tsirkulatsiooniveepump jahutusvett (enamasti tööstuslikku tsirkulatsioonivett või jõevett) soojusvaheti teise kanalisse. Kuum õli ja jahutusvesi liiguvad soojusvaheti sees vastassuundades ning soojusjuhtivuse kaudu kantakse kuumas õlis olev soojus kiiresti üle jahutusvette; Jahutatud trafoõli voolab tagasi õlipaaki, et jätkata jahutustsüklis osalemist, samal ajal kui soojust neelav jahutusvesi väljub jahutist. Pärast järgnevat jahutustöötlust saab selle taaskasutada või otse tühjendada, moodustades kahekordse jahutusringi "õliringlus + veeringlus".

Väärib märkimist, et töötamise ajal on vaja tagada, et õlirõhk oleks kõrgem kui veesurve. Kui soojusvahetustoru puruneb ja vesi satub trafoõlisse, põhjustab see isolatsioonikahjustusi ja põhjustab katastroofilisi õnnetusi. Seetõttu on sellel süsteemil väga kõrged nõuded tihendusvõimele.

(2) Konstruktsiooniline koostis Sundvesijahuti struktuur on keerulisem kui sundõlijahuti, mis koosneb peamiselt jahuti korpusest, sukelõlipumbast, tsirkulatsiooniveepumbast, õli-veetorustikust, elektrilisest juhtpuldist ja ohutuskaitseseadmetest. Jahuti korpus (õli-vee soojusvaheti) koosneb ühest õlikambrist ja kahest veekambrist. Õlikamber on täidetud tihedalt pakitud jahutustorudega, millest voolab läbi jahutusvesi. Väline õlikamber on jagatud mitmeks kanaliks deflektoritega, tagades kuuma õli keerdvoolu läbi jahutustorude pinna, parandades soojusvahetuse efektiivsust. Veekamber on jagatud ülemiseks ja alumiseks kambriks, kusjuures alumine veekamber on jagatud veel kaheks õõnsuseks, mis võimaldab jahutusveel kahesuunaliselt voolata, suurendades veelgi soojuse hajumist. Õli-veetorusüsteem on varustatud ventiilide, filtrite ja muude komponentidega, et reguleerida õli ja vee voolukiirust, filtreerida lisandeid ja vältida torude ummistumist. Lisaks õlivoolu indikaatoritele ja diferentsiaalrõhu signaalidele sisaldavad ohutuskaitseseadmed veetaseme jälgimise ja veerõhu jälgimise komponente, et jälgida veeringlussüsteemi tööseisundit reaalajas ning tuvastada koheselt lekkeid, veepuudust ja muid probleeme.

(3) Põhifunktsioonid ja rakendusstsenaariumid

Sundvesijahutite suurim eelis on nende ülikõrge soojuse hajumise efektiivsus. Sama jahutusvõimsuse korral on nende maht palju väiksem kui sundõlijahutitel, need on kergemad ja töötavad madalama müraga (ilma ventilaatori mürata), hõlbustades siseruumides paigaldamist ja muutes need sobivaks rangete müra- ja ruuminõuetega stsenaariumide jaoks. Samal ajal mõjutab ümbritseva õhu temperatuur nende soojuse hajumise efekti vähem, säilitades stabiilse soojuse hajumise jõudluse kõrge -temperatuuri keskkonnas, muutes need sobivaks suure koormuse ja kõrge temperatuuri tingimustes töötavatele trafodele.

Nende piirangud seisnevad peamiselt süsteemi suures keerukuses, kõrgetes nõuetes jahutusvee kvaliteedile ja varustuskindlusele, veeringlussüsteemi regulaarse hoolduse, jahutusvee lisamise, antifriisi lisamise ja soojusvahetite puhastamise vajaduses; ja vesijahutusega süsteemide suhteliselt lühike tööiga, mistõttu on raske saavutada trafoga sama eluiga (tavaliselt 40 aastat füüsilist eluiga), mis suurendab hilisemaid hoolduskulusid ja seadmete vahetamise sagedust.

Rakendusstsenaariumid on peamiselt koondunud piirkondadesse, kus on ohtralt veevarusid ja lihtne kuivendamine, näiteks peatrafod hüdroelektrijaamade hoonetes; ning piiratud ruumi ja rangete müranõuetega kohtades, nagu maa-alused alajaamad, linna tuumaalade alajaamad ja andmekeskused. Neid saab kasutada ka ülisuurte{1}}trafode jahutamiseks, et rahuldada soojuse hajutamise vajadusi äärmuslike koormuste korral.

Trafode südamiku jahutusseadmetena on sundõlijahutid ja sundveejahutid oma unikaalse struktuuri ja jõudlusega kohandatud erinevatele kasutusstsenaariumidele ning annavad ühiselt garantiid trafode ohutuks ja stabiilseks tööks. Sundõlijahutitest on saanud suurte trafode peamine jahutusvalik tänu nende lihtsale konstruktsioonile, mugavale hooldusele ja tugevale kohanemisvõimele; Sundvesijahutitel on eristsenaariumide puhul asendamatu roll tänu nende kõrgele soojuse hajumise efektiivsusele, madalale müratasemele ja kompaktsusele.

Elektrisüsteemi pideva arendamisega jätkatakse jahedamate tehnoloogiate optimeerimist ning intelligentsus, tõhusus ja energiasääst saab tulevikus põhiliseks arengusuunaks. Praktilistes rakendustes on vaja teaduslikult valida ja standardida hooldust, lähtudes sellistest teguritest nagu trafode töönõuded ja paigalduskeskkond, täielikult ära kasutada jahutussüsteemide soojuse hajumise efektiivsust, pikendada trafode kasutusiga, tagada elektrisüsteemide ohutu, tõhus ja stabiilne töö ning pakkuda tugevat tuge jõuülekandele ja -varustusele.