Bagaimanakah kecekapan penyejukan minyak yang direndam minyak mempengaruhi kapasiti bebannya?

Betapa cekapnya boleh pengubah minyak yang dialami minyak Hilang panas? Soalan ini terletak di tengah -tengah menentukan kapasiti operasi yang selamat dan boleh dipercayai. Walaupun pengubah nameplates menyatakan KVA yang diberi nilai, beban berterusan sebenar unit boleh mengendalikan sangat dipengaruhi oleh keberkesanan sistem penyejukannya. Memahami hubungan ini adalah penting bagi pengurus aset dan jurutera elektrik yang ingin mengoptimumkan penggunaan pengubah tanpa menjejaskan umur panjang atau keselamatan.

Prinsip teras: penjanaan haba dan pelesapan
Transformer menanggung kerugian tenaga yang wujud semasa operasi, terutamanya kerugian tembaga (I2R) dalam belitan dan kerugian teras. Kerugian ini nyata sebagai haba. Di dalam transformer minyak yang dialami minyak, haba ini dipindahkan dari belitan dan teras ke minyak penebat di sekelilingnya. Minyak yang dipanaskan kemudiannya beredar - sama ada secara semulajadi (ONAN) atau dipaksa (OFAF, ODAF) - memindahkan haba ke radiator atau penyejuk, di mana ia akhirnya hilang ke udara ambien.

Penjanaan haba ∝ Load2: Kerugian tembaga meningkat dengan kuadrat arus beban. Menggandakan kuadrup beban haba yang dihasilkan dalam belitan.
Kecekapan penyejukan = Kadar pelesapan haba: Ini ditentukan oleh faktor seperti kualiti minyak, kawasan permukaan radiator/keberkesanan kipas (jika penyejukan paksa), suhu ambien, dan kebersihan.
Kesan langsung kecekapan penyejukan ke atas kapasiti beban
Sistem penebat pengubah (terutamanya kertas/minyak) mempunyai suhu operasi maksimum yang dibenarkan, terutamanya di tempat paling hangat di dalam belitan. Melebihi suhu ini dengan ketara mempercepatkan degradasi penebat (penuaan), secara drastik memendekkan kehidupan pengubah dan meningkatkan risiko kegagalan.

Akta Pengimbangan Suhu: Pengubahsuaian suhu pengubah keadaan mantap dari keseimbangan antara haba dan haba yang dihasilkan secara dalaman yang hilang oleh sistem penyejukan. Beban yang lebih tinggi menjana lebih banyak haba. Sistem penyejukan yang sangat cekap dapat menghilangkan haba ini dengan berkesan, menjaga suhu penggulungan (terutama hotspot) dalam batas yang selamat, sehingga membolehkan beban yang lebih tinggi.
Kesan kesesakan: Sebaliknya, sistem penyejukan yang tidak cekap bertindak sebagai kesesakan. Ia tidak dapat menghilangkan haba dengan cepat. Walaupun pada beban dengan ketara di bawah penarafan papan nama, suhu dalaman boleh meningkat secara berlebihan jika penyejukan terjejas (mis., Radiator tersumbat, minyak yang terdegradasi, peminat gagal, suhu ambien yang tinggi).
Menentukan Kapasiti Berterusan Sebenar: Piawaian seperti IEEE C57.91 dan IEC 60076-7 Tentukan model haba dan panduan pemuatan. Akaun ini untuk reka bentuk pengubah, jenis penyejukan, dan keadaan penyejukan yang berlaku untuk mengira beban yang dibenarkan yang menjadikan suhu hotspot dalam had tertentu. Kecekapan sistem penyejukan adalah input utama untuk pengiraan ini.
Contoh: Transformer dengan penyejukan ONAN berfungsi dengan sempurna mungkin terhad kepada 70% papan nama pada hari musim panas yang panas. Unit yang sama dengan penyejukan OFAF yang beroperasi sepenuhnya mungkin membawa 100% atau lebih tinggi beban (dalam had terma) pada hari yang sama. Kecekapan penyejukan adalah faktor pembezaan yang membolehkan beban yang lebih tinggi.
Faktor utama yang mempengaruhi kecekapan penyejukan
Beberapa faktor menentukan seberapa baik pengubah minyak yang diimmakan menyejukkan diri:

Jenis & Reka Bentuk Penyejukan: ONAN (Minyak Semula Jadi, Udara Semula Jadi) adalah paling tidak cekap. OFAF (minyak paksa, udara terpaksa) dan ODAF (aliran minyak yang diarahkan, udara terpaksa) menawarkan kadar pelesapan haba yang lebih tinggi, secara semulajadi menyokong kapasiti beban yang lebih tinggi di bawah keadaan reka bentuk.
Suhu ambien: Suhu ambien yang lebih tinggi secara drastik mengurangkan keupayaan sistem penyejukan untuk memindahkan haba ke alam sekitar, menurunkan beban yang dibenarkan. Kecekapan penyejukan sememangnya terikat dengan delta-T (perbezaan suhu) antara minyak panas/radiator dan udara ambien.
Radiator/Syarat yang lebih sejuk: Sirip tersumbat (habuk, serpihan, serangga, cat), tiub yang rosak, atau laluan aliran udara yang disekat dengan teruk menghalang kecekapan pemindahan haba.
Kualiti & Tahap Minyak: Minyak yang terdegradasi (kelembapan yang dioksidakan, tinggi, zarah) telah mengurangkan keupayaan pemindahan haba dan kekonduksian terma yang lebih rendah. Tahap minyak yang rendah mengurangkan medium pemindahan haba dan boleh mendedahkan belitan.
Prestasi Fan & Pam (penyejukan paksa): Peminat, pam, atau kawalan yang gagal segera melumpuhkan kapasiti penyejukan unit OFAF/ODAF, yang berpotensi menjatuhkannya kembali ke kapasiti setara ONAN yang lebih rendah.
Harmonik: Beban bukan linear menghasilkan arus harmonik yang meningkatkan kerugian penggulungan (terutamanya kerugian eddy) di luar kerugian frekuensi asas, menghasilkan lebih banyak haba untuk sistem penyejukan untuk dikendalikan.
Mengoptimumkan penyejukan untuk keupayaan beban yang dipertingkatkan
Pengurusan proaktif kecekapan penyejukan adalah kunci untuk memaksimumkan penggunaan pengubah yang selamat:

Pemeriksaan & penyelenggaraan tetap: Jadual pembersihan radiator/penyejuk. Memastikan peminat, pam, dan kawalan untuk unit penyejukan paksa beroperasi. Sahkan tahap minyak dan kualiti melalui ujian biasa (DGA, kelembapan, keasidan). Gantikan minyak yang terdegradasi dengan segera.
Pemantauan Thermal: Menggunakan alat pengukur suhu atas minyak dan, kritikal, monitor suhu hotspot berliku (jika dipasang). Trend suhu ini memberikan wawasan langsung ke dalam prestasi penyejukan berbanding dengan beban.
Pengurusan Alam Sekitar: Memastikan pengudaraan yang mencukupi di sekitar radiator/penyejuk. Pertimbangkan keadaan ambien apabila merancang tempoh pemuatan yang tinggi. Elakkan mencari transformer berhampiran sumber haba luaran yang tinggi.
Pengurusan Beban: Memahami keupayaan haba pengubah berdasarkan keadaan penyejukan semasa dan suhu ambien, menggunakan panduan pemuatan. Elakkan beban yang berterusan tanpa mengesahkan kecukupan penyejukan. Menguruskan beban harmonik.
Peningkatan Sistem Penyejukan: Dalam sesetengah kes, menyusun semula radiator tambahan atau peningkatan peminat pada sistem penyejukan paksa sedia ada boleh dinilai (berikut panduan pengilang) untuk meningkatkan keupayaan pelesapan haba.

KVA nameplate dari pengubah minyak yang diimmakan bukanlah batas statik. Kapasiti beban mampan yang benar secara dinamik ditadbir oleh keberkesanan sistem penyejukannya dalam menguruskan haba yang dihasilkan oleh kerugian. Tindakan penyejukan tidak cekap sebagai kekangan keras, memaksa penarafan walaupun di bawah nameplate. Kecekapan penyejukan optimum, yang dicapai melalui reka bentuk, penyelenggaraan, dan pemantauan yang rajin, adalah pemboleh penting yang membuka potensi penuh pengubah, yang membolehkannya dengan selamat menyokong beban elektrik yang lebih tinggi sambil memastikan dekad perkhidmatan yang boleh dipercayai. Mengutamakan kesihatan sistem penyejukan bukan hanya penyelenggaraan; Ini adalah pelaburan strategik dalam memaksimumkan penggunaan pengubah dan nilai aset.