Spremnik za transformatorsko ulje: struktura, zahtjevi i razmatranja dizajna

Kada ljudi govore o transformatoru{0}}uronjenom u ulje, obično se fokusiraju na jezgro, namotaje, izolaciju ili sistem hlađenja. Therezervoar za transformatorsko uljene dobija uvek istu pažnju. Ali u praksi, to je prilično važan dio cijelog transformatora.

Rezervoar sadrži izolaciono ulje, štiti aktivni deo, podržava opremu i pribor za hlađenje i mora da podnese mehanička opterećenja tokom rada i transporta. Za veće transformatore, njegov dizajn može postati iznenađujuće kompliciran.

Ovisno o primjeni, spremnici za transformatorsko ulje mogu se koristiti za transformatore klasifikovane od6kV, 10kV, 35kV i 66kV do 110kV, 220kV, 330kV, 500kV i ±500kV transformatori. Slični principi projektovanja se takođe primenjuju na 330kV i 500kV paralelne reaktore.

Dakle, šta čini dobar rezervoar za transformatorsko ulje? Pogledajmo izbliza.

Osnovni zahtjevi za rezervoare za transformatorsko ulje

Najočigledniji zadatak rezervoara za transformatorsko ulje je dasadrže transformatorsko ulje i štite jezgro i namote. Ipak, to je samo dio priče.

Rezervoar takođe treba da obezbedi dovoljnu mehaničku čvrstoću, da održava pouzdano zaptivanje, da radi sa odabranim sistemom hlađenja i da ostane stabilan tokom podizanja i transporta.

Zahtjevi prirodno postaju sve zahtjevniji kako se napon i kapacitet transformatora povećavaju.

Jedna stvar koju vrijedi istaći jeotpornost na vakuum. Tokom proizvodnje transformatora, rezervoar se može podvrgnuti vakuumskoj obradi radi sušenja i punjenja ulja. Spremnik koji je dovoljno jak pod normalnim atmosferskim pritiskom možda neće raditi dobro pod vakuumom ako njegova struktura nije pravilno dizajnirana.

Zato su krutost rezervoara, ukrućenja, konstrukcija prirubnica i kvalitet zavarivanja važni.

Klasifikacija i struktura rezervoara za transformatorsko ulje

Postoji nekoliko načina za klasifikaciju rezervoara transformatorskog ulja. Dvije od najpraktičnijih su bymetoda hlađenjai pooblik rezervoara.

Klasifikacija rezervoara transformatorskog ulja prema metodi hlađenja

Sistem hlađenja ima direktan uticaj na dizajn rezervoara.

U prirodno hlađenom transformatoru, toplota iz jezgra i namotaja se prenosi na izolaciono ulje, a zatim se oslobađa kroz površinu rezervoara, radijatore ili valovite zidove.

Veći transformatori često koriste prisilnu cirkulaciju ulja. Ovdje se dodaju pumpe i vanjski hladnjaci, a rezervoaru su potrebni pravilno dizajnirani ulazni i izlazni priključci ulja. Unutar rezervoara, ulje takođe treba da se kreće kroz prava područja, a ne da jednostavno cirkuliše nasumično.

Uobičajene metode hlađenja transformatora uključuju:

ONAN- Ulje Prirodno Vazduh Prirodno

ONAF- Nafta Prirodno Air Forced

OFAF- Prisilno na ulje Air Forced

OFWF- Prisilno na ulje Prinudno na vodu

Rezervoar i sistem za hlađenje treba da budu projektovani kao jedan sistem. Pokušaj da ih tretirate kao potpuno odvojene komponente može dovesti do loše distribucije ulja, nepotrebnih gubitaka pritiska ili lokalnih vrućih tačaka.

Klasifikacija prema obliku rezervoara

Oblik rezervoara je još jedan uobičajeni način klasifikacije rezervoara za transformatorsko ulje.

Spremnici{0}}ravnog zidase obično koriste za male i srednje{0}}transformatore. Relativno su jednostavni i mogu se kombinirati sa vanjskim radijatorima.

Cisterne od valovitog{0}}zidakoristite ploče od valovitog čelika za povećanje rashladne površine. Valoviti zidovi također mogu prihvatiti promjene u zapremini ulja uzrokovane temperaturnim varijacijama.

Za velike energetske transformatore,zvonasti{0}}ili uklonjivi{1}}poklopcise široko koriste. Gornji deo rezervoara se može podići od donjeg dela, omogućavajući inženjerima pristup jezgru i namotajima tokom montaže, pregleda i održavanja.

Ne postoji jedan oblik rezervoara koji je najbolji za svaki transformator. Pravi izbor zavisi od kapaciteta, napona, načina hlađenja, ograničenja transporta i zahteva za održavanjem.

Uobičajene strukture rezervoara za transformatorsko ulje

Mali i srednji{0}}spremnici za transformatorsko ulje

Struktura male ili srednje{0}}veličinerezervoar za transformatorsko uljeobično je prilično jasan.

Može se sastojati od zavarenih čeličnih ploča, poklopca rezervoara, ušica za podizanje, tačaka uzemljenja, priključaka radijatora, komponenti za ispuštanje ulja i punjenja, interfejsa termometara i otvora čahure.

Za kompaktne distribucijske transformatore, sam spremnik također može značajno doprinijeti odvođenju topline. Valoviti zidovi, na primjer, pružaju dodatnu površinu za hlađenje bez potrebe za velikim brojem vanjskih ploča radijatora.

Ipak, jednostavno ne znači i nevažno.

Loše zavarivanje, deformacija prirubnice ili neravne površine mogu uzrokovati probleme sa brtvljenjem. Malo curenje ulja možda u početku ne izgleda ozbiljno, ali na kraju može dozvoliti da vlaga uđe u transformator ili smanji nivo ulja.

Veliki rezervoari za transformatorsko ulje

Veliki energetski transformatori su druga priča.

Veliki rezervoar može uključivati ​​tijelo glavnog rezervoara, poklopac rezervoara, gornji dio tipa zvona{0}}, radijatore, pumpe za ulje, hladnjake, priključke za konzervatore, uređaje za{1}}rasterećenje pritiska, kupole sa čahurom, kutije za kablove, konstrukcije za podizanje i transportne uređaje.

I svi ovi dijelovi moraju raditi zajedno.

Spremnik mora izdržati vrlo veliku masu uz održavanje točnosti dimenzija. Takođe mora da izdrži vibracije tokom transporta, sile podizanja tokom instalacije i uslove pritiska ili vakuuma tokom proizvodnje i rada.

Za transformatore 220kV, 330kV i 500kV, rezervoar stoga nije samo izrađena čelična kutija. To je pažljivo projektovana mehanička struktura.

Ključna razmatranja dizajna za strukturu rezervoara za transformatorsko ulje

Brojni detalji mogu utjecati na pouzdanost spremnika transformatora. Neke je lako previdjeti u ranoj fazi dizajna.

Struktura ivice rezervoara

Rubovi rezervoara, posebno oko prirubnice, važni su i za čvrstoću i za brtvljenje.

Prirubnici je potrebna dovoljna krutost kako bi se spriječila prekomjerna deformacija kada su zavrtnji zategnuti. Ako se prirubnica savije, kompresija brtve može postati neujednačena i može doći do curenja.

Velikim rezervoarima mogu biti potrebne ojačane ivice ili dodatna učvršćenja. Postupke zavarivanja također treba pažljivo kontrolirati jer toplina zavarivanja može uzrokovati deformaciju.

Struktura suspenzije

Velikim transformatorima su potrebne jake i pouzdane konstrukcije za podizanje i vješanje.

Ušice za podizanje i tačke za podizanje treba da budu postavljene u skladu sa težištem transformatora i očekivanim opterećenjima podizanja. Dizajn ne bi trebao uzeti u obzir samo statičku težinu. Dinamička opterećenja tokom rukovanja i transporta takođe treba uzeti u obzir.

Za vrlo velike transformatore, transport može biti glavni dio inženjerskog posla. Cisterna može doživjeti vibracije i ubrzanje tokom cestovnog ili željezničkog transporta, tako da konstrukciju treba projektirati u skladu s tim.

Struktura prirubničkog spoja

Prirubnice se koriste za poklopce rezervoara, radijatore, ventile, konzervatore, čahure i druge komponente.

Dobro-dizajniran prirubnički spoj trebao bi osigurati odgovarajuću čvrstoću i, što je još važnije, održavati ujednačenu kompresiju brtve tokom vremena.

Dizajn prirubnice obično uzima u obzir:

 Mehanička čvrstoća

 Kapacitet vijka

 Kompresija brtvila

 Preciznost zavarivanja

 Tolerancije obrade

 Dugotrajna{0}}performansa brtvljenja

Sama brtva bi također trebala biti kompatibilna s transformatorskim uljem i očekivanom radnom temperaturom.

Zaptivanje transformatora

Curenje ulja jedna je od stvari koje proizvođači transformatora definitivno žele izbjeći.

Potencijalne tačke curenja uključuju{0}}prirubnice poklopca rezervoara, priključci radijatora, ventili, sučelja čahure, poklopci za pregled i spojevi cijevi.

Iz tog razloga, brtvljenje treba uzeti u obzir od početka procesa projektovanja rezervoara. Ne treba ga tretirati kao završni detalj montaže.

Kvalitet zavarivanja je također bitan ovdje. Loši zavari mogu postati mjesta curenja, posebno kada je rezervoar podvrgnut pritisku ulja, promjenama temperature ili vakuumskim uvjetima.

Dobro zaptivanje takođe pomaže da se vlagu zadrži iz transformatora. Ovo je posebno važno za visokonaponske-transformatore jer vlaga može imati značajan uticaj na performanse izolacije i starenje.

Struktura pozicioniranja tijela rezervoara

Aktivni dio mora ostati u ispravnom položaju unutar rezervoara.

Ovo postaje posebno važno tokom transporta. Veliki transformatori mogu iskusiti vibracije, ubrzanje i udarna opterećenja, a sklop jezgra i namotaja ne bi se trebali pomicati nepotrebno.

Strukture za pozicioniranje pružaju mehaničko ograničenje uz izbjegavanje prevelikog opterećenja aktivnog dijela.

Struktura također mora biti praktična. Trebalo bi omogućiti montažu i održavanje bez nepotrebnog otežavanja rada transformatora.

Struktura za vođenje ulja za prisilno hlađenje ulja

Za transformatore koji koriste prisilnu cirkulaciju ulja, ulje treba doći na prava mjesta.

Nije dovoljno instalirati pumpu i pretpostaviti da je problem hlađenja riješen.

Loša unutrašnja distribucija ulja može ostaviti određene oblasti namotaja nedovoljno hlađene, stvarajući lokalne vruće tačke čak i kada se ukupni protok ulja čini prihvatljivim.

Vodiće ploče, pregrade i kanali za protok mogu se koristiti za usmjeravanje ulja kroz potrebna područja. Njihov dizajn treba da bude usklađen sa termičkim proračunima transformatora.

U idealnom slučaju, sistem bi trebao obezbijediti dobru distribuciju ulja, dok bi gubitke pritiska održavali pod kontrolom.

Magnetna zaštita rezervoara

Magnetni tok curenja iz namotaja može ući u čelični rezervoar. To može stvoriti vrtložne struje u zidovima rezervoara, što dovodi do dodatnih gubitaka i lokalnog zagrijavanja.

Problem postaje vidljiviji kod transformatora velikog{0}}kapaciteta.

Magnetna zaštita se može instalirati u područjima gdje je fluks curenja posebno jak. Pravilna zaštita pomaže u smanjenju zalutalih gubitaka i sprječavanju prekomjernog porasta temperature spremnika.

Međutim, zaštita nije samo pitanje dodavanja metalnih ploča gdje god postoji protok curenja. Geometriju, materijal, položaj i raspored uzemljenja treba pažljivo razmotriti.

Elektromagnetna zaštita rezervoara

Elektromagnetna zaštita je usko povezana sa magnetnom zaštitom, ali to dvoje nije potpuno ista stvar.

Visoko{0}}vodovi, čahure, krajevi namotaja i druge komponente mogu proizvesti koncentrisana elektromagnetna polja. Ova polja treba uzeti u obzir pri projektovanju rezervoara i njegovog sistema zaštite.

Za velike energetske transformatore, elektromagnetna simulacija može biti korisna za identifikaciju područja s velikom gustinom fluksa i potencijalnim problemima sa zalutalim{0}}gubitkom.

Analiza konačnih{0}}analiza, na primjer, može pomoći inženjerima da naprave podešavanja prije proizvodnje rezervoara. To je obično mnogo lakše nego pokušati riješiti problem grijanja nakon što je transformator već napravljen.

Zvučna izolacija rezervoara i struktura za smanjenje buke

Buka transformatora dolazi iz nekoliko izvora, uključujući magnetostrikciju jezgra, elektromagnetne sile i mehaničke vibracije.

Rezervoar može prenijeti ovu vibraciju i zračiti je kao zvučni šum.

Ovo može postati pravi problem kada se transformatori postavljaju u blizini stambenih zgrada, bolnica, komercijalnih objekata, data centara ili drugih područja{0}}osjetljivih na buku.

Krutost rezervoara, raspored ukrućenja i putevi prenosa vibracija stoga treba uzeti u obzir u fazi projektovanja.

Smanjenje buke ne znači nužno da je rezervoar izuzetno debeo. U mnogim slučajevima, pametniji strukturalni dizajn može kontrolisati vibracije bez dodavanja nepotrebne težine.

Dizajn uspona i spoja cijevi

Čaure i spojevi cijevi su važni spojevi između spremnika transformatora i vanjske opreme.

Ulazni uspon mora osigurati adekvatnu mehaničku potporu uz održavanje potrebnih razmaka električne izolacije. Također treba uzeti u obzir tolerancije instalacije i toplinsko širenje.

Spojevi cijevi za radijatore, konzervatore, hladnjake i ventile trebaju biti raspoređeni tako da ugradnja i održavanje ostanu praktični.

Na velikim transformatorima ovaj raspored utiče i na transportne dimenzije. Veza koja savršeno radi unutar tvornice može stvoriti probleme kada transformator mora proći kroz uski transportni put.

Dakle, opet, mehaničke, električne i transportne zahtjeve treba razmotriti zajedno.

Ključni faktori dizajna za rezervoare za transformatorsko ulje

Dizajn arezervoar za transformatorsko uljeuključuje mnogo više od odabira prave debljine čelične ploče.

Mehanička čvrstoća, termičke performanse, protok ulja, zaptivanje, elektromagnetski efekti, vibracije i proizvodni procesi su povezani.

Za visokonaponske-transformatore ovi faktori postaju još tješnje povezani. Promjena strukture rezervoara može uticati na protok ulja. Promjena rasporeda čahure može utjecati na izolacijske razmake i transportne dimenzije. Promjena u rasporedu zaštite može utjecati na izgubljene gubitke.

Drugim riječima, dizajn rezervoara je dio dizajna transformatora-a ne naknadna misao.

Dizajn rezervoara za transformatorsko ulje za visokonaponske-transformatore

Kako se kapacitet transformatora i napon povećavaju, rezervoar za ulje postaje zahtjevnija inženjerska komponenta.

Transformator od 500 kV, na primjer, može sadržavati veliku količinu izolacijskog ulja i imati vrlo velike dimenzije. Rezervoar će možda trebati da primi više radijatora ili hladnjaka, pumpe za ulje, čahure, opremu za{2}}rasterećenje pritiska, konekcije konzervatora i transportne uređaje.

U isto vrijeme, visoki nivoi struje mogu povećati fluks curenja i lutajuće gubitke. Područja blizu krajeva namotaja i jakih{1}}vodova mogu stoga zahtijevati dodatnu elektromagnetnu analizu i zaštitu.

Za±500kV transformatorski transformatori, zahtjevi su još zahtjevniji. Ovi transformatori su obično veoma veliki, a njihov dizajn rezervoara treba da uzme u obzir koordinaciju izolacije, performanse hlađenja, toplotno opterećenje, mehaničku čvrstoću i uslove transporta.

Isto važi i za330kV i 500kV paralelni reaktori. Njihovi rezervoari za ulje moraju izdržati elektromagnetne efekte, vibracije, hlađenje, zaptivanje i transportna opterećenja uz održavanje potrebne mehaničke čvrstoće.

Kvalitet proizvodnje rezervoara za transformatorsko ulje

Čak i dobro{0}}dizajniran rezervoar može uzrokovati probleme ako kvalitet proizvodnje nije dovoljno dobar.

Kvaliteta čelične ploče, tačnost rezanja, postupci zavarivanja, obrada prirubnica, tolerancije dimenzija, ispitivanje curenja i površinska obrada imaju direktan utjecaj na gotovu obradu.transformatorski rezervoar.

Zavarivanje zaslužuje posebnu pažnju. Previše topline može uzrokovati deformaciju, dok neadekvatan prodor ili loš kvalitet zavara može dovesti do curenja.

Nakon proizvodnje, spremnici transformatora mogu biti podvrgnuti testovima na curenje, inspekcijama dimenzija i drugim provjerama kvaliteta. Ove inspekcije pomažu u provjeri da li je spremnik prikladan za aktivni dio, radijatore, čahure i druge komponente.

Za velike izvozne transformatore, transportne dimenzije također treba pažljivo provjeriti. Tačke za podizanje, tačke podizanja i transportna oprema moraju biti dizajnirane za stvarnu rutu i način rukovanja-a ne samo dodati na kraju proizvodnje.

Yawei rješenja za spremnike za transformatorsko ulje

Yawei Transformerdizajnira i proizvodi uljne-transformatore i noseće konstrukcije rezervoara za različite naponske nivoe i primjene.

Therezervoar za transformatorsko uljemože biti projektovan prema kapacitetu transformatora, naponskoj klasi, načinu hlađenja, okruženju instalacije, uslovima transporta i zahtevima kupaca.

Za manje distributivne transformatore, fokus je tipično na kompaktnoj konstrukciji, efikasnom hlađenju i pouzdanom zaptivaču. Za velike energetske transformatore, dizajn postaje sveobuhvatniji, pokrivajući mehaničku čvrstoću, protok ulja, elektromagnetnu zaštitu, kontrolu buke, podizanje i transport.

Od standardnih transformatorskih rezervoara do prilagođenih struktura za transformatore visokog{0}}napona i velikog-kapaciteta, rezervoar treba da radi kao dio kompletnog sistema transformatora.

Za sledecerezervoar za transformatorsko ulje, uljni-uronjeni transformator ili-projekat energetskih transformatora visokog napona, Yawei Transformer može pružiti podršku za inženjering i proizvodnju na osnovu specifičnih tehničkih zahtjeva aplikacije.

Kontaktirajte sada