Eļļas iegremdēta transformatora tinums: tehniskās atziņas un dizaina iezīmes

Eļļā iegremdēts transformators Tinumi ir kritiski svarīgi elektroenerģijas sadales sistēmu komponenti, kas paredzēti efektīvai elektroenerģijas pārsūtīšanai, vienlaikus nodrošinot uzticamību un izturību. Zemāk ir sniegta detalizēta to struktūras, materiālu un darbības principu analīze, kas apkopota no nozares standartiem un tehniskajām specifikācijām.

Eļļā iegremdēta transformatora augšējā temperatūra nedrīkst pārsniegt 95 °C, parasti ir aizliegts pārsniegt 85 °C. Vispārējai transformatora tinumu izvēlei jāizvēlas A klases izolācijas slāņa materiāls. Izolācijas materiāla maksimālā pieļaujamā temperatūra ir 95–105 °C. Ķīnā transformatora sildīšanas specifikācijas ir balstītas uz darba temperatūru 40 °C kā standartu, un tinuma vidējā gāzes temperatūra ir 65 °C. Eļļas augšējās daļas temperatūras paaugstināšanās pret gāzi ir precīzi 55 °C, tāpēc transformatora serdi saturošā tinuma eļļas temperatūras paaugstināšanās ir iekļauta 10 °C.

Ja transformatora maksimālā temperatūra ir 85 °C, tinuma temperatūra ir 95 °C; ja maksimālā temperatūra ir 95 °C, tinuma temperatūra ir sasniegusi 105 °C, kas ir sasniegusi tinuma izolācijas slāņa materiāla maksimāli pieļaujamo temperatūru. Pārāk augsta temperatūra paātrinās izolācijas slāņa materiālu novecošanos, paātrinās transformatora eļļas bojāšanos un kaitēs transformatora kalpošanas laikam. Sadales transformatorsun pat izraisīt drošības negadījumus.

Spēcīga eļļas cirkulācijas sistēma ar gaisa dzesēšanu, maksimālā temperatūra 75 ℃, sasilšana 35 ℃; Eļļas dabiskās cirkulācijas sistēma ar pārkaršanas aizsardzību, gaisa dzesēšanas transformators, maksimālā temperatūra parasti nav piemērota, bieži pārsniedz 85 °C, augstā temperatūra nedrīkst pārsniegt 95 °C, sasilšana nedrīkst pārsniegt 55 °C. Ja darbības laikā tiek konstatēta robežvērtība, kas pārsniedz prasības, nekavējoties jāziņo par ražošanas plānošanu un jāizmanto slodzes ierobežojuma pretpasākumi.

1. Definīcija un pamatfunkcija

Eļļā iegremdēti transformatoru tinumi sastāv no vara vai alumīnija spolēm, kas uztītas ap laminētu silīcija tērauda serdi. Šie tinumi ir pilnībā iegremdēti izolācijas eļļā, kurai ir divi mērķi: elektriskā izolācija un termiskā vadība. Tinumi, izmantojot elektromagnētisko indukciju, pārveido augstsprieguma ieeju zemāka sprieguma izejā (vai otrādi), nodrošinot drošu enerģijas pārvadi starp tīkliem.

2. Materiāla sastāvs

Vadošs materiāls:

Varš: galvenokārt izmanto augstsprieguma tinumiem, pateicoties tā izcilajai vadītspējai un mehāniskajai izturībai. Zemsprieguma tinumiem (≤500 kVA) bieži tiek izmantota divslāņu cilindriska struktūra, savukārt lielākām jaudām (≥630 kVA) tiek izmantotas divkāršas vai četrkāršas spirāles konfigurācijas, lai optimizētu strāvas sadalījumu.

Alumīnijs: Reizēm izmanto izmaksu ziņā jutīgiem lietojumiem, lai gan mazāk efektīvs nekā varš.
Izolācija:

Augstas pretestības materiāli (piemēram, epoksīdsveķi, uz celulozes bāzes izgatavots papīrs) izolē tinumus no serdes un vienu no otra.

Daudzslāņu izolācija novērš īsslēgumus termiskās slodzes vai mehāniskas deformācijas ietekmē.

3. Konstrukciju projektēšana

Tinuma izkārtojums:

Koncentrisks (cilindrisks) tinums: izplatīts trīsfāžu transformatoros, kur zemsprieguma tinumi tiek ievietoti augstsprieguma tinumu iekšpusē, lai samazinātu noplūdes plūsmu.

Slāņveida (spirālveida) tinums: izmanto augstas strāvas lietojumos, ar savstarpēji savienotiem slāņiem, lai samazinātu virpuļstrāvu zudumus.

Dzesēšanas integrācija:

Tinumos ir iestrādāti eļļas vadi, lai novirzītu siltuma izkliedi, izmantojot dabisko vai piespiedu konvekciju.

Gofrētas eļļas tvertnes aizstāj tradicionālos konservatorus, ļaujot eļļai termiski izplesties, vienlaikus saglabājot noslēgtu vidi.

4. Veiktspējas optimizācija

Zemu zudumu dizains:

Amorfā sakausējuma serdeņi: samazina histerēzi un virpuļstrāvu zudumus (piemēram, S11-M sērijas transformatori sasniedz par 30% mazākus zudumus nekā vecāki modeļi)

Dyn11 savienojuma grupa: samazina harmonisko kropļojumu un uzlabo jaudas kvalitāti, kompensējot trešās harmonikas strāvas.

Īsslēguma pretestība:

Pastiprinātas tinumu skavas un spirālveida tinumu metodes uzlabo mehānisko stabilitāti bojājumu apstākļos.

Silikagela ventilācijas filtri un Buholca releji uzrauga mitruma un eļļas plūsmas anomālijas

5. Lietošana un apkope

Izvietošanas scenāriji:

Rūpnieciskās apakšstacijas, pilsētu elektrotīkli un atjaunojamās enerģijas sistēmas (piemēram, vēja elektrostacijas).

Nominālā jauda ir no 50 kVA līdz 25 000 kVA, ar spriegumu līdz 35 kV

Apkopes prakse:

Regulāra eļļas paraugu ņemšana un izšķīdušās gāzes analīze (DGA), lai noteiktu izolācijas degradāciju.

Termiskā attēlveidošana, lai identificētu lokalizētus karstos punktus tinumos.

6. Inovācijas tinumu tehnoloģijā

Vakuuma impregnēšana: Ražošanas laikā novērš gaisa kabatas, uzlabojot izolācijas integritāti

Viedā uzraudzība: IoT iespējoti sensori reāllaikā izseko tinumu temperatūru un slodzes dinamiku.