انتخاب بین ترانسفورماتور غوطه ور در روغن و ترانسفورماتور نوع خشک معمولاً با محیط خنک کننده آغاز می شود: روغن معدنی در مقابل هوا. با این حال، داستان مهندسی عمیق تر در هسته ترانسفورماتور نوشته شده است. مدار مغناطیسی، سیستم عایق، و کانالهای خنککننده کاملاً به هم متصل هستند، بنابراین یک تصمیم در مرحله اصلی در هر مشخصات بعدی منتشر میشود. برای شرکت های برق، پیمانکاران و مهندسان کارخانه، درک این روابط ضروری است.
در Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd.، ما هسته های ترانسفورماتور نوع خشک و غوطه ور در روغن و همچنین تجهیزات دقیق مورد استفاده برای ساخت آنها را تولید می کنیم. این راهنما با تکیه بر آن تجربه عملی، تفاوتهای طراحی، استراتژیهای عایق و طرحبندی کانال خنککننده را که دو خانواده اصلی را از هم جدا میکند، بررسی میکند. می توانید در مورد بیشتر بخوانید پیشینه مهندسی و ساخت ما قبل از فرو رفتن در مقایسه فنی.
هر دو نوع هسته از یک خانواده مواد خام شروع می شوند: فولاد الکتریکی دانه گرا. ورقههای فولادی سیلیکونی، معمولاً 0.23 تا 0.35 میلیمتر ضخامت دارند، برش داده میشوند، روی هم قرار میگیرند و برای تشکیل یک مسیر مغناطیسی کم تلفات گیره میشوند. پس از آن مرحله، ساختارها به شدت از هم جدا می شوند زیرا محیط اطراف قوانین مربوط به ترخیص، گیره و تهویه را تغییر می دهد.
یک هسته ترانسفورماتور نوع خشک به صورت هرمتیک مهر و موم نشده است. از آنجایی که هسته و سیم پیچ ها در معرض هوا یا رزین ریخته گری هستند، رطوبت، گرد و غبار و آلاینده ها می توانند به سطح هسته برسند. بنابراین پوشش لمینیت باید از نظر مکانیکی مقاوم باشد و طراحان باید به فواصل خزش و فاصله زیاد بین هسته، ساختار گیره و قطعات زنده احترام بگذارند. از آنجایی که هوا خنککننده ضعیفی است، طراحیهای نوع خشک اغلب کانالهای هوای عمودی را بین لایههای سیمپیچ ادغام میکنند تا همرفت طبیعی را افزایش دهند.
در یک ترانسفورماتور غوطهور در روغن، هسته درون یک مخزن مهر و موم شده پر از روغن عایق قرار میگیرد. روغن سه وظیفه را انجام می دهد: عایق می کند، خنک می کند و از هسته در برابر اکسیژن و رطوبت محافظت می کند. از آنجایی که قدرت دی الکتریک روغن بسیار بالاتر از هوا است، فاصله ها می توانند فشرده تر باشند. با این حال، هسته باید شامل کانالهای جریان روغن، مانند کانالهای محوری و شکافهای فاصلهدهنده شعاعی باشد که اجازه میدهد روغن گرم شده به سمت رادیاتورها بالا برود.
اتصالات استپ لپ میتر در هر دو خانواده رایج است زیرا تلفات بدون بار و جریان مغناطیسی را کاهش می دهد. طرحهای غوطهور در روغن اغلب از مقاطع بزرگتر استفاده میکنند، زیرا خنکسازی روغن، چگالی شار بالاتری را بدون نقاط داغ امکانپذیر میکند. هستههای نوع خشک، بهویژه نسخههای رزین ریختهشده، اغلب از طرحبندیهای سهفاز سهپایه یا پنجپایه با شکافهای تهویه عمدی استفاده میکنند. یک گزینه جدیدتر پیکربندی هسته زخم است، مانند یک هسته زخم سه بعدی مثلثی، که با حذف مفاصل معمولی، تلفات مفصل را کاهش می دهد.
کیفیت هسته در نهایت در فرآیند انباشته کردن و گیره تعیین می شود. ورقههای ناهماهنگ، شکافهای هوایی ایجاد میکنند که تلفات هسته را افزایش میدهد، نویز را افزایش میدهد و کارایی را کاهش میدهد. پشتهسازی خودکار از دستکاریهای کنترلشده سروو برای قرار دادن دقیق هر ورق استفاده میکند، سطح کنترل مورد نیاز برای هستههای کمتلفات مدرن.
خط تولید انباشته هسته ترانسفورماتور خطی خودکار ZXD-440 این خط خودکار، برش و انباشته شدن را در یک فرآیند پیوسته ادغام میکند، که دستکاری دستی را حذف میکند و دقت لایهگذاری را برای هستههای کمتلفات بهبود میبخشد. این به طور مستقیم به نگرانی های مربوط به کیفیت انباشتگی که در بحث قبلی مطرح شد، می پردازد. مشاهده محصول → عایق بندی آشکارترین تفاوت فنی بین این دو فناوری است و هسته را به روش های ظریف شکل می دهد. در یک هسته ترانسفورماتور، عایق باید هسته زمین و گیره ها را از سیم پیچ ها جدا کند، در حالی که تنش های حرارتی و مکانیکی چندین دهه خدمات را پشت سر می گذارد.
ترانسفورماتورهای نوع خشک به عنوان محیط دی الکتریک به هوا، رزین اپوکسی یا رزین ریخته گری متکی هستند. هسته توسط کاغذ آرامید، موانع آغشته به رزین یا یک سیلندر رزین ریخته گری از سیم پیچ ولتاژ پایین جدا می شود. از آنجایی که قدرت دی الکتریک هوا محدود است، فواصل جداسازی بین هسته، گیره ها و سیم پیچ ها باید بزرگتر باشد، که باعث می شود یک طرح بازتر شود. هسته خود نقطه مرجع برای کل مجموعه باقی می ماند.
در واحدهای غوطهور در روغن، سیستم عایق مبتنی بر سلولزی است: کاغذ کرافت، تخته پرس، حلقههای زاویهای و روغن ترانسفورماتور یک دی الکتریک کامپوزیت را تشکیل میدهند. هسته توسط سیلندرها و اسپیسرهای تخته پرس از سیم پیچ ولتاژ پایین جدا می شود و کل مجموعه قبل از آب بندی با خلاء خشک شده و با روغن گاز زدایی آغشته می شود. استحکام دی الکتریک بالاتر روغن باعث می شود فاصله هسته تا سیم پیچ فشرده تری داشته باشد که باعث کاهش شار نشتی و تلفات جریان گردابی در گیره ها می شود.
عایقهای کلاس F و کلاس H برای هستههای نوع خشک استاندارد هستند و دمای عملیاتی به ترتیب 155 درجه سانتیگراد و 180 درجه سانتیگراد را میدهند. ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن به دلیل تخریب کاغذ، معمولاً به 65 درجه سانتیگراد افزایش متوسط دمای سیم پیچ بیش از 40 درجه سانتیگراد محیط محدود می شوند. این تفاوت میزان بارگیری تهاجمی هسته را تغییر می دهد و مستقیماً بر اقتصاد هر طرح تأثیر می گذارد.
برای تاسیسات داخلی که نیاز به ساخت و ساز ایمن در برابر آتش و تعمیر و نگهداری کم دارند، ما هسته های ترانسفورماتور نوع خشک مهندسی شده برای عایق کلاس H و خنک کننده هوای طبیعی را عرضه می کنیم.
هسته ترانسفورماتور نوع خشک برای کاربردهای ریخته گری رزین این هسته که با فولاد سیلیکونی دانهگرا و انباشته پلهلپ ساخته شده است، نویز را کمتر از 55 دسیبل نگه میدارد و استانداردهای کم تلفات را برآورده میکند. همانطور که در متن اطراف مشخص شده است، برای ترانسفورماتورهای نوع خشک SCB10-SCB13 برای تاسیسات داخلی حساس به نویز مناسب است. مشاهده محصول → کانال های خنک کننده جایی هستند که تفاوت های طراحی به عملکرد حرارتی قابل اندازه گیری تبدیل می شود. اگر مسیرهای خنک کننده با مدار مغناطیسی برنامه ریزی نشده باشند، یک هسته می تواند به داغ ترین قسمت مجموعه تبدیل شود.
هسته های غوطه ور در روغن از کانال هایی استفاده می کنند که اجازه می دهد روغن به صورت محوری بین اندام ها و به صورت شعاعی از طریق بلوک های فاصله دهنده در امتداد ارتفاع سیم پیچ جریان یابد. تحت عملیات ONAN، روغن به صورت همرفتی به گردش در میآید: روغن گرم شده از کانالهای هسته بالا میرود، گرما را در رادیاتورها یا لولههای خنککننده آزاد میکند و به پایین مخزن باز میگردد. افزودن مراحل هوای اجباری (ONAF) یا روغن اجباری (OFAF) ظرفیت را چند برابر می کند، اما نیاز دارد که هندسه کانال برای جریان مستقیم روغن از ابتدا طراحی شود.
هسته های نوع خشک به همرفت هوای طبیعی یا اجباری بستگی دارند. هسته و سیم پیچ ها با کانال های هوای عمودی مونتاژ می شوند و محفظه ترانسفورماتور در پایین و بالا تهویه می شود تا جلوه دودکش ایجاد شود. در واحدهای دارای رتبه بالاتر، فن ها هوا را از طریق کانال های مشابه عبور می دهند. از آنجایی که هوا ظرفیت گرمایی بسیار کمتری نسبت به نفت دارد، هسته های نوع خشک با حاشیه حرارتی بیشتر و چگالی شار عملیاتی کمتری طراحی می شوند.
نقاط داغ پیری عایق را تسریع می کنند و از دست دادن هسته را افزایش می دهند. در هسته های غوطه ور در روغن، دمای نقطه داغ توسط طرح مجرا و جهت جریان روغن کنترل می شود. در هسته های نوع خشک، با اندازه مجرا، سطح رزین و عبور هوای خنک کننده کنترل می شود. در هر دو مورد، طراحان چگالی شار، عرض کانال و سفتی مکانیکی را متعادل می کنند تا نقاط داغ را زیر حد مجاز نگه دارند.
برای کار برق و پست که در آن به ظرفیت پیوسته بالا نیاز است، هستههای ترانسفورماتور غوطهور در روغن ما با طرحبندی مجرای بهینهشده برای عملیات ONAN و ONAF ساخته شدهاند.
هسته ترانسفورماتور غوطه ور در روغن برای ترانسفورماتورهای توزیع این هسته که برای ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن S11 و S13 طراحی شده است، از فولاد سیلیکونی با نفوذپذیری بالا و انباشتگی دقیق برای دستیابی به تلفات بسیار کم و جریان بدون بار پایدار استفاده میکند. از عملیات ONAN/ONAF پشتیبانی میکند، که با زمینه کاربردی-وظیفه شرح داده شده مطابقت دارد. مشاهده محصول → جدول زیر مهمترین تفاوت های هسته های ترانسفورماتور نوع خشک و غوطه ور در روغن را خلاصه می کند.
| پارامتر | هسته نوع خشک | هسته غوطه ور در روغن |
|---|---|---|
| محیط عایق | هوا، رزین اپوکسی، رزین ریخته گری | روغن معدنی، کاغذ، تخته پرس |
| محفظه هسته | مسکن باز یا دارای تهویه | مخزن پر از روغن مهر و موم شده |
| کانال های خنک کننده | کانال های هوا و فن های عمودی | کانال های روغن محوری و شعاعی، رادیاتور |
| کلاس دما | کلاس F یا کلاس H | کلاس A، کاغذ محدود |
| فاصله هسته تا سیم پیچ | ترخیص بزرگ مورد نیاز است | فاصله فشرده ممکن است |
| تقاضای تعمیر و نگهداری | تمیز کردن کم و دوره ای | نمونه برداری روغن و بررسی نشت |
| خطر آتش سوزی | کم، خود خاموش شونده | بالاتر، نیاز به مهار دارد |
| کاربرد معمولی | سرپوشیده، تجاری، دریایی | پست، تاسیسات، فضای باز |
انتخاب در نهایت توسط محیط نصب، نمایه بار و حالت شکست قابل قبول تعیین می شود. هر دو فناوری را می توان با کارایی بالا مهندسی کرد. متمایز کننده زمینه عملیاتی است.
فراتر از خود هسته، مسیر تولید تعیین کننده قابلیت اطمینان طولانی مدت است. یک هسته ساخته شده با انباشته شدن دقیق، فشار گیره کنترل شده، و شکاف های مشترک تایید شده، به هر یک از این دو نوع وفادار عمل می کند. محدوده هسته ترانسفورماتور ما هر دو پیکربندی را پوشش می دهد و مهندسان ما می توانند طرح لایه بندی، طرح کانال و ساختار گیره را مطابق با مشخصات شما تنظیم کنند. می توانید کامل را مرور کنید محدوده هسته ترانسفورماتور برای جزئیات بیشتر
بله گریدهای فولادی دانه گرا مانند 30Q130 یا 27Q120 معمولاً در هسته های نوع خشک و غوطه ور در روغن استفاده می شوند. آنچه تغییر می کند پوشش لمینیت، کیفیت برش، الگوی انباشتگی و نحوه ادغام کانال های خنک کننده در اطراف هسته است.
از آنجایی که خنکسازی هوا نسبت به خنککننده روغن مؤثرتر است، هستههای نوع خشک باید با چگالی شار کمتری کار کنند و بنابراین از مواد لمینیت بیشتری برای حفظ تلفات و دما در محدوده استفاده میکنند. علاوه بر این، کپسوله سازی با رزین ریخته گری وزن قابل توجهی را اضافه می کند.
بله مجراهای نامناسب می توانند مدار مغناطیسی را مسدود کنند یا تلفات سرگردان ایجاد کنند. کانالهایی که به خوبی طراحی شدهاند گرما را بدون بزرگکردن قاب هسته حذف میکنند، تلفات بدون بار را ثابت نگه میدارند و خطر نقاط داغ را کاهش میدهند.
هسته های نوع خشک با عایق رزینی عملاً خاموش می شوند و بنابراین در داخل خانه ترجیح داده می شوند. هسته های غوطه ور در روغن حاوی مایع قابل اشتعال هستند و در صورت نصب در نزدیکی سازه ها به موانع آتش، چاله های مهار یا فواصل جداسازی ایمن نیاز دارند.
هستههای ترانسفورماتور نوع خشک و غوطهور در روغن، اولویتهای عملیاتی و محیطهای نصب متفاوتی را ارائه میکنند. هسته های نوع خشک مقداری راندمان مواد را به دلیل ایمنی، سادگی و راحتی در فضای داخلی مبادله می کنند. هستههای غوطهور در روغن از خواص عالی دیالکتریک و انتقال حرارت روغن برای ارائه طرحهای فشرده و با ظرفیت بالا برای کار در مقیاس کاربردی بهره میبرند. انتخاب صحیح بستگی به این دارد که ترانسفورماتور در کجا زندگی می کند، چگونه بارگیری می شود و مالک چه خطراتی را می تواند مدیریت کند.
هر جهتی را که انتخاب کنید، هسته باید با تلورانس های انباشتگی محکم، هندسه اتصال تایید شده و طرح کانال خنک کننده مطابق با وظیفه درجه بندی شده ساخته شود. وقتی این اصول رعایت شوند، هر دو نوع هسته کارایی و عمر مفید مورد نیاز تجهیزات برق مدرن را ارائه میکنند.