Forstå olje-avmerket transformatorkjølemetoder: Fra Onan til ODWF

Jul 15, 2025

Legg igjen en beskjed

Kjølesystemet til krafttransformatoren består av to deler: det indre kjølesystemet, som forsvinner varmen som genereres av viklingene og kjernen inn i det isolerende mediet; Det eksterne kjølesystemet, som sikrer at varmen i mediet blir spredt utenfor transformatoren. Avhengig av transformatorens nominelle kapasitet, typen isolerende medium og sirkulasjonsmetoden, vedtar transformatoren forskjellige kjølemetoder. De mest brukte kjølemetodene i olje-avmerterte transformatorer inkluderer: olje-avmerket selvkjøling (ONAN), olje-avkjørt luftkjøling (ONAF), oljet tvangsluft tvunget (OFAF), tvangsoljesirkulasjonsvannkjøling (OFWF), Olje rettet sirkulasjon (ODAF) og oljedirisk sirkulasjonsvann avkjøling av ODW.

I henhold til spesifikasjonene til "IEC 60076-2: Temperaturstigningsregler for olje-avmerket krafttransformatorer", "IEEE C57.12.00: Generelle krav for væskeisolert distribusjon, strøm og spenningsregulerende firformatorer", og "CSA C88.1: Power-transformatorer er reaktorer", kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodet-kodene ". Sammensetning og mening er som følger:

Den første bokstaven representerer det indre kjølemediet i kontakt med viklingen:
O	Mineralolje eller syntetisk isolasjonsvæske med et blitzpunkt på ikke mer enn 300 grader;
K	Isolerende væske med et flashpunkt større enn 300 grader, syntetisk esterolje, naturlig esterolje, etc.
L	SF₆ eller andre væsker og gasser, ikke ofte brukt, hovedsakelig i spesifikke miljøer

Den andre bokstaven indikerer sirkulasjonsmodus for det indre kjølemediet:
N	Oljestrømmen gjennom kjøleutstyret og viklingen er en naturlig termisk konveksjonssirkulasjon.
F	Oljestrømmen i kjøleutstyret er en tvungen sirkulasjon, og oljestrømmen gjennom viklingen er en termisk konveksjonssirkulasjon.
D	Oljestrømmen i kjøleutstyret er en tvungen sirkulasjon.

Den tredje bokstaven indikerer det ytre kjølemediet:
A	Luft
W	Vann

Den fjerde bokstaven indikerer sirkulasjonsmodus for det ytre kjølemediet:
N	Naturlig konveksjon;
F	Tvangssirkulasjon (vifte, pumpe, etc.)

Det oljetannede selvkjølingssystemet har ikke noe spesielt kjøleutstyr. Oljen sirkulerer naturlig i transformatoren. Varmen som genereres av kjernen og viklingen overføres til oljetankveggen eller radiatoren ved konveksjon av oljen. Transformatoroljen inne i transformatortanken varmes opp av transformatorlegemet, og tettheten reduseres. Oljestrømmen stiger inne i tanken, og varmen overføres ut gjennom varmedissipasjonsenheten eller tankveggen. Temperaturen synker, tettheten øker, og transformatoroljestrømmen synker i varmedissipasjonsenheten eller tanken, og deretter blir den oppvarmet av kroppen igjen, og syklusen fortsetter. Oljesirkulasjonen er drevet helt av naturlig oppdrift som følge av temperaturinduserte tetthetsforskjeller. Det oljetannede selvkjølingssystemet har en enkel struktur og høy pålitelighet, og er mye brukt i transformatorer med en kapasitet på under 10.000 kVa.

I transformatorolje-avsatt selvkjølingssystem kommer oljen inn i viklingen ved punkt A og renner oppover etter å ha blitt oppvarmet, og strømmer ut av viklingen ved punkt B. Fra punkt B til punkt C er oljen litt avkjølt av tankdekselet og tankveggen, og kommer inn i radiatoren fra punkt C; Fra punkt C til punkt D blir oljen avkjølt og går ned, og oljen som strømmer ut fra punkt D kommer inn i tanken, og deretter kommer oljen inn i viklingen ved punkt A.

Olje-avmerket luftkjølingssystem, også kjent som olje naturlig sirkulasjon og tvungen luftkjølingssystem. Oljen sirkulerer naturlig i oljetanken. En eller flere vifter er installert ved siden av hver radiator av transformatoroljetanken for å endre den naturlige konveksjonen av luften til tvungen konveksjon for å forbedre radiatorens varmedissipasjonskapasitet.

Denne metoden forbedrer kjøleeffektiviteten med 150–200% sammenlignet med Onan. Som et resultat kan transformatorens belastningskapasitet økes med 20–40%. Når lasten er liten, kan viften stoppes for å få transformatoren til å kjøre i en selvkjølende modus. Når belastningen overstiger en viss spesifisert verdi, for eksempel 70% av den nominelle belastningen, kan viften automatisk settes i drift. Denne kjølemetoden er mye brukt i transformatorer med middels kapasitet over 10 000 kVa.

Tvangsoljesirkulasjonsluftkjølesystem brukes til transformatorer med stor kapasitet. Dette kjølesystemet er basert på det olje-avmerket luftkjølesystemet, og en nedsenkbar oljepumpe er installert på tilkoblingsrøret mellom hovedskallet til oljetanken og radiatoren med en vifte (også kalt en kjøler). Når oljepumpen går, blir oljen i oljetanken tvunget til å bli sugd inn i radiatoren fra toppen, og går deretter inn i oljetanken fra bunnen av transformatoren for å oppnå tvangsoljesirkulasjon. Kjøleeffekten er relatert til oljesirkulasjonshastigheten. Som vist på figuren, kjølestrukturen til det tvangsoljesirkulasjonsluftkjølesystemet som brukes i store transformatorer.

Tvangsoljesirkulasjon Vannkjøling er et system som sirkulerer transformatorolje gjennom en oljepumpe og bruker en vannkjøler (for eksempel en plate eller skall og rørvarmeveksler) for avkjøling. Transformatorens varme olje strømmer gjennom kjøleren under virkningen av oljepumpen, bytter varme med kjølevannet og går deretter tilbake til transformatoren for å fullføre kjøleprosessen. OFWF har et høyeffektiv vannkjølesystem og et lite fotavtrykk, og brukes ofte i vannkraftverk, underjordiske transformatorstasjoner eller steder med begrenset plass.

Oljedrettet sirkulasjonsluftkjøling er en effektiv kjølemetode som bruker en oljepumpe for å tvinge den isolerende oljen gjennom hot spots i viklingen (for eksempel oljekanalen mellom spolene) og bytter varme med luften gjennom den luftkjølte kjøleren. Denne metoden kombinerer utformingen av den guidede oljekanalen med tvungen luftstrøm for å forbedre kjøleenheten og effektiviteten. Oljestrømmen er designet for å være retningsbestemt gjennom de viktigste delene av viklingen, og den termiske kontrollen er mer presis.

Oljestyrt sirkulasjon Vannkjøling er et high-end kjølesystem som kombinerer guidet oljestrømningsteknologi med et vannkjølt varmeutvekslingssystem. Oljestrømmen styres av strømningsguidestrukturen inne i transformatoren for å passere gjennom det høye varmebelastningsområdet, og varmen tas raskt bort av vannkjøleren utenfor. Det er egnet for transformatorsystemer med ekstremt høye kjølekrav. Oljestrømningsstien styres og kjøling er ensartet. Det brukes stort sett i store kraftverk-opptrappende transformatorer, hovedtransformatorer for kraftnett og andre anledninger med ekstremt høye termiske stabilitetskrav.