Pre inžinierov rozvodní, dodávateľov EPC a manažérov priemyselných elektrických zariadení je návrh ventilačného systému pre inštaláciu vnútorného transformátora ponoreného do oleja primárnym meradlom bezpečnosti a výkonu.
Výkonové transformátory ponorené do oleja, ktoré pracujú podľa protokolov Oil Natural Air Natural (ONAN) alebo Oil Natural Air Forced (ONAF), generujú značné teplo v dôsledku strát medi vo vinutiach a strát železa v jadre. Ak miestnosť vnútornej rozvodne nedokáže rozptýliť toto kumulatívne tepelné zaťaženie, teplota okolia exponenciálne vzrastie.
Podľa tepelných noriem IEC 60076-2 nadmerné teplo urýchľuje degradáciu celulózovej papierovej izolácie transformátora a dielektrického oleja, čím priamo znižuje jeho prevádzkovú životnosť a zvyšuje riziko výbuchu pretlaku alebo preskoku požiaru.
1. Kvantifikácia tepelných strát a výpočty prietoku vzduchu
Vyhovujúci ventilačný systém nemožno navrhnúť na základe odhadov; musí sa vypočítať priamo z údajov maximálneho rozptylu tepla transformátora (celkové straty pri 75 stupňoch Celzia, ktoré predstavujú straty bez zaťaženia plus straty pri zaťažení).
Na udržanie okolitej izbovej teploty rozvodne v rámci štandardných bezpečných prevádzkových limitov (zvyčajne zabezpečte, aby teplota okolitého vzduchu neprekročila 40 stupňov Celzia, s limitom nárastu izbovej teploty o 10 až 15 stupňov Celzia nad vonkajším vstupným vzduchom), musí minimálny objemový prietok vzduchu spĺňať prísne termodynamické rovnice.
Ako štandardné technické pravidlo v podmienkach nominálnej hladiny mora sa na každý 1 kilowatt (kW) celkovej straty výkonu transformátora vyžaduje minimálny prietok vetracieho vzduchu približne 4 až 5 metrov kubických za minútu (m3/min) alebo 240 až 300 metrov kubických za hodinu (m3/h). Napríklad stredne veľký distribučný transformátor s celkovými stratami jadra a medi 15 kW vyžaduje nepretržitú výmenu vzduchu najmenej 3600 metrov kubických za hodinu.
2. Dizajn prirodzeného vetrania: Dimenzovanie vstupnej a výstupnej žalúzie
Prirodzené vetranie využíva termodynamický komínový efekt, kedy studený vzduch vstupuje otvormi v nízkych stenách, absorbuje teplo vyžarované nádržou transformátora, expanduje a vystupuje cez vysoké strešné alebo horné vetracie otvory.
Polohovanie žalúzií: Otvor na prívod čerstvého vzduchu (vstup) musí byť umiestnený čo najnižšie, blízko úrovne podlahy miestnosti a ideálne priamo oproti rebrám radiátora transformátora. Výstupný otvor horúceho vzduchu (výstup) musí byť umiestnený na protiľahlej stene v najvyššom možnom bode pod stropom, aby sa maximalizovala efektívna výška tepelného komína.
Požiadavky na geometrickú oblasť: Vzhľadom na odpor proti prúdeniu vzduchu, ktorý vytvárajú ochranné drôtené siete, sieťky proti hmyzu a žalúzie proti poveternostným vplyvom, je čistá voľná plocha otvorov výrazne menšia ako fyzické rozmery výrezu. Ako štandardný technický základ by mala byť oblasť výstupnej žalúzie na vysokej úrovni navrhnutá tak, aby bola približne o 10 % až 15 % väčšia ako vstupná žalúzia nízkej úrovne, aby sa zohľadnil objem tepelnej rozťažnosti unikajúceho horúceho vzduchu.
3. Obmedzenia nútenej mechanickej ventilácie
Keď prirodzené vetranie nedokáže splniť povinné objemy výmeny vzduchu – ako napríklad v hlboko pod zemských rozvodniach, tropických zónach s vysokým okolitým prostredím, alebo keď kompaktná geometria miestností obmedzuje fyzickú veľkosť stenových žalúzií, nemožno vyjednávať o nútenom vetraní pomocou priemyselných ventilátorov odolných voči výbuchu.
Výber ventilátora a statický tlak: Ventilátory sa musia vyberať na základe celkovej objemovej kapacity (m3/h) a statického tlaku (vyjadreného v pascaloch alebo mm WG), aby sa prekonal konštrukčný odpor vzduchových potrubí, žalúzií a požiarnych klapiek.
Termostatická integrácia: Mechanické odsávacie ventilátory musia byť ovládané automaticky pomocou nastaviteľných digitálnych termostatov prostredia. Spúšťač ventilátora by sa mal zvyčajne nastaviť, keď okolitý vzduch v miestnosti transformátora prekročí 35 stupňov Celzia, s núdzovým vypínacím signálom zapojeným do hlavného predradeného ističa stredného napätia, ak teplota v miestnosti prekročí 55 stupňov Celzia.
Smernosť prúdu vzduchu: Mechanické odsávanie musí zabezpečiť, aby vzduch bol ťahaný priamo cez rad radiátorov transformátora, aby sa zabránilo mŕtvym zónam alebo stagnujúcim vreckám horúceho vzduchu v blízkosti hornej časti nádrže transformátora alebo káblových svorkovníc.
4. Kritériá kritickej inžinierskej bezpečnosti a životného prostredia
Požiarne a dymové klapky: Pretože transformátory ponorené do oleja obsahujú horľavé dielektrické kvapaliny, všetky vetracie otvory smerujúce do priľahlých priestorov rozvádzačov alebo verejných chodieb musia byť vybavené automatickými požiarnymi klapkami. Tieto klapky sa musia automaticky zaklapnúť pomocou tavných spojov alebo elektronických signálov, ak teplota okolitého vzduchu dosiahne 70 stupňov Celzia, čím sa miestnosť úplne izoluje.
Znižovanie vlhkosti a prachu: Vstupy vonkajšieho vzduchu musia byť vybavené špeciálnymi žalúziami, aby sa zabránilo vniknutiu hnaného dažďa, hustého snehu alebo vetrom naviateho odpadu. Vysoká akumulácia prachu na transformátorových radiátoroch pôsobí ako tepelná prikrývka, ktorá výrazne znižuje účinnosť prenosu tepla a núti si včasné cykly údržby.
5. Technická korelácia s Hongheng Oil Transformer Technologies
Výber transformátora skonštruovaného s pokročilou dynamikou tekutín a efektívnosťou jadra výrazne znižuje štrukturálne a investičné nároky kladené na ventilačné systémy vášho zariadenia. V Honghengu je náš kompletný rad výkonových transformátorov ponorených do oleja navrhnutý tak, aby optimalizoval tepelné riadenie:
Olejové ponorné transformátory série S11-M a S13: Tieto trojfázové distribučné jednotky využívajú úplne utesnenú vlnitú štruktúru nádrže. Vlnité rebrá sa elasticky rozťahujú a sťahujú pri kolísaní teploty, čím sa maximalizuje plocha chladenia povrchu. Pri nasadzovaní modelov S13 v štandardných vnútorných rozvodniach ich profil nízkych strát v záťaži prirodzene znižuje celkovú požadovanú rýchlosť výmeny vzduchu v miestnosti až o 20 percent v porovnaní so staršími konfiguráciami.
Transformátory energetickej účinnosti série S22 10 kV: Séria S22, navrhnutá tak, aby spĺňala najnovšie štandardy zelenej infraštruktúry s ultranízkymi stratami, využíva jadrá z prvotriednej kremíkovej ocele s orientovanou štruktúrou. Masívny pokles strát železa v jadre minimalizuje tvorbu tepla v ustálenom stave, vďaka čomu je tento model prvou voľbou pre kompaktné komunálne rozvodne, kde je priestor prirodzeného vetrania pevne obmedzený.
Trojfázové výkonové transformátory série SZ11-M a SZ11-35KV: Tieto vysokokapacitné jednotky, navrhnuté pre ťažkú priemyselnú distribúciu a rozvodné siete, obsahujú prepínače odbočiek pod zaťažením (OLTC) a vysokovýkonné rebrové rebrá chladiča. Pre vnútorné priemyselné aplikácie sú tieto jednotky vopred navrhnuté s vyhradenými montážnymi zónami pre sekundárne zostavy ventilátorov s núteným obehom vzduchu (konverzia ONAF), aby sa zjednodušila integrácia s platformami HVAC SCADA v celej budove.
Referenčná matica ventilácie inžinierskej rozvodne
| Hodnotenie kapacity transformátora | Typický režim chladenia | Odhad. Celková tepelná strata (kW) | Odporúčaný minimálny prietok vzduchu (m3/h) |
| 500 kVA (napr. séria S13) | ONAN (prírodný vzduch) | 5,5 kW - 6,5 kW | 1 600 m3/h Priebežne |
| 1000 kVA (napr. séria S22) | ONAN (prírodný vzduch) | 9,0 kW - 10,5 kW | 2 800 m3/h Priebežne |
| 1600 kVA (napr. séria SZ11) | Konverzia ONAN / ONAF | 14,0 kW - 16,5 kW | 4 200 m3/h Priebežne |
| 2500 kVA (napr. trieda výkonu 35 kV) | ONAF (pripravený na nútený vzduch) | 22,0 kW - 26,0 kW | 6 800 m3/h Mechanické Nútené |
Záver: Spolupracujte so spoločnosťou Hongheng na optimalizácii tepelných rozložení rozvodne
Zvládnutie presných požiadaviek na ventiláciu pre inštaláciu olejového transformátora zaisťuje štrukturálnu bezpečnosť, zmierňuje nebezpečenstvo požiaru a blokuje prevádzkyschopnosť zariadenia počas štandardného 30-ročného prevádzkového cyklu. Pri získavaní zdrojov primárnej energie je súčasný návrh transformátora a rozloženia miestnosti znakom úspešného nasadenia.
Pre vlastné vyhodnotenie jednoriadkového diagramu (SLD), presné súbory údajov o tepelných stratách pre miestne rozvody alebo konkurenčné priame cenové ponuky z výroby na prémiové energetické inštalácie ponorené do oleja v súlade s IEC, kontaktujte technické oddelenie rozvodne na adreseRozvádzač Hongheng (Zhejiang Gangheng Electric Company Limited)dnes.