냉각 전력 변압기의 일반적인 방법은 주로 용량 및 작동 조건에 의해 결정됩니다 . 여기에서 가장 널리 사용되는 냉각 방법은 다음과 같습니다.
1. 자연 공기 냉각 (an)
원칙: 열을 소산하기 위해 공기의 자연적인 대류에 의존합니다 . 변압기의 외부 케이싱에는 주변 공기와의 열 교환을위한 표면적을 증가시키는 라디에이터 또는 오일 튜브가 있습니다 ..
애플리케이션: 극 장착 또는 패드 장착 변압기와 같은 저전압 분포 시스템에 사용되는 중소형 변압기 (일반적으로 5 MVA 미만) .
장점: 간단한 구조, 저렴한 비용 및 추가 냉각 장비 없음 .
단점: 제한된 열 소산 용량; 고출력 변압기에 부적합한 .
2. 강제 공기 냉각 (AF)
원칙: 팬 (축 방향 또는 방사형)을 사용하여 변압기의 라디에이터 또는 오일 튜브 위로 공기를 날려 대류 열전달을 향상시켜 . 이렇게하면 천연 공기 냉각에 비해 냉각 효율이 크게 향상됩니다 ..
애플리케이션: 전력 분포 또는 산업 설정에서 중간에서 큰 변압기 (최대 ~ 50 MVA) . . {. g . {. g .}, 트랜스포머는 팬이 활성화 될 때 일시적으로 더 높은로드에서 작동 할 수 있습니다) .
장점: 천연 공기 냉각보다 더 높은 열 소산 용량; 액체 기반 방법에 비해 상대적으로 저렴한 비용 .
단점: 팬 모터 및 제어 시스템이 필요하고 유지 보수 요구 및 에너지 소비 증가 .
3. 자연 순환이있는 오일 침수 (Onan)
원칙: 변압기 코어와 와인딩은 단열 오일에 잠기는데, 이는 구성 요소의 열을 흡수하는 오일 . 오일이 자연적으로 순환 (온도 그라디언트와의 밀도 차이로 인해) 외부 라디에이터로의 열 순환이 발생합니다.
애플리케이션: 변전소 및 발전소에서 중간에서 큰 전력 변압기 (일반적으로 10mVA ~ 100 MVA) .
장점: 효율적인 열 소산; 오일은 또한 전기 단열재를 제공합니다 .
단점: 강력한 오일 넥타이 케이싱 및 일반 오일 유지 보수가 필요합니다 (e . g ., 여과, 수분 제어) .
4. 강제 순환이있는 오일 침수 (ONAF/ODAF)
ONAF (석유 천연, 공기 강제):
오일은 변압기 내에서 자연적으로 순환하지만 팬은 라디에이터의 오일을 식히는 데 사용됩니다 (라디에이터 핀의 강제 공기) .
ODAF (오일 향상 강제, 공기 강제):
오일 흐름은 라디에이터의 강제 공기 냉각과 결합하여 열 전달을 향상시키기 위해 특정 경로 (e . g ., 펌프)를 통해 지시됩니다.
애플리케이션: 대형 전력 변압기 (100 MVA 이상) 또는 고 부하 환경의 변압기 .
장점: 자연 순환보다 열산산 용량이 상당히 높아집니다. 고출력 애플리케이션을위한 소형 설계 .
단점: 펌프, 팬 및 제어 시스템이 필요합니다. 복잡성 및 유지 보수 비용 .
5. 수냉 (OFWF/ODWF)
원칙: 오일은 변압기를 통해 순환하여 열을 흡수 한 다음 열 교환기 (냉각 코일)를 통과하여 물 . 물에 의해 냉각되는 물은 일반적으로 냉각 타워 또는 라디에이터가있는 폐쇄 회로의 일부입니다 ..
애플리케이션: 매우 큰 변압기 (e {. g ., 500 MVA를 초과하는 그리드 연결 변압기) 또는 공기 냉각이 충분하지 않은 고온/고소도 환경에서 변압기 .
장점: 매우 효율적인 열 소산; 물은 공기보다 열 용량이 더 높습니다 .
단점: 복잡하고 비싼 설정; 신뢰할 수있는 물 공급 및 부식성 성분 .이 필요합니다.
메모: 일반적인 표준에는 포함됩니다OFWF (석유, 물 강제)그리고ODWF (오일 향상 강제, 물 강제), 오일 흐름 메커니즘에 따라 .
6. 가스 단열 및 냉각 (e {. g ., sf₆)
원칙: 일부 특수 트랜스포머는 단열재와 냉각수 . SF₆로 황 6 헥사 플루오 라이드 (SF₆) 가스를 사용합니다.
애플리케이션: 고전압 가스 절연 스위치 기어 (GIS) 또는 화재 안전이 중요한 제한된 공간의 변압기 .
장점: 소형 디자인; 우수한 전기 단열재 및 아크 쿼싱 특성 .
단점: SF₆는 강력한 온실 가스이며 엄격한 격리가 필요합니다. 석유 기반 시스템보다 높은 비용 .
냉각 방법 선택을위한 주요 고려 사항 :
변압기 등급: 더 큰 전력 등급은보다 효율적인 냉각이 필요합니다 (e . g ., 강제 순환 또는 수냉) .
환경: 주변 온도, 습도 및 공기 흐름 가용성은 선택에 영향을 미칩니다 (E . g ., 더운 기후에서의 수냉식) .
안전 및 유지 보수: 석유 기반 시스템은 화재 예방 조치가 필요하지만 가스 시스템은 누출 감지가 필요합니다 .
비용: 초기 투자, 에너지 소비 및 유지 보수 비용은 방법 .마다 크게 다릅니다.
이러한 방법은 종종 다양한 하중 조건 .에서 성능을 최적화하기 위해 종종 결합되거나 적응할 수 있습니다 (E . g ., 강제 공기 시스템의 가변 속도 팬).
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