ONAN սառեցում տրանսֆորմատորների համար. խորը սուզում նավթի բնական օդի բնական համակարգերի մեջ

Էլեկտրական ցանցը մեծապես կախված է էլեկտրաէներգիայի բաշխիչ սարքավորումների կայունությունից և երկարակեցությունից: Այս ենթակառուցվածքի ամենակարևոր ակտիվներից է Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատոր : Քանի որ այս ագրեգատները կառավարում են բարձր լարումները և հոսանքները, նրանք զգալի ներքին ջերմություն են առաջացնում էլեկտրական դիմադրության և մագնիսական կորուստների պատճառով: Առանց ջերմության արտանետման արդյունավետ ռազմավարության, մեկուսացումն եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի արագորեն կքայքայվի՝ հանգեցնելով աղետալի ձախողման և էլեկտրաէներգիայի համատարած անջատումների:

ONAN սառեցումը, որը նշանակում է Oil Natural Air Natural, պասիվ սառեցման մեթոդ է, որտեղ ջերմությունը ցրվում է տրանսֆորմատորի միջուկից և ոլորուններից՝ տանկի ներսում մեկուսիչ յուղի բնական կոնվեկցիայի և արտաքին ռադիատորի մակերեսների վրա շրջակա օդի բնական շրջանառության միջոցով: Այս համակարգը օդափոխիչների կամ պոմպերի համար արտաքին էներգիա չի պահանջում, ինչը այն դարձնում է ստանդարտ սառեցման լուծում յուղով ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորի համար, որն աշխատում է միջին ծանրաբեռնվածության պայմաններում:

ONAN-ի սառեցման նրբությունները հասկանալը կարևոր է կոմունալ ինժեներների և արդյունաբերական գնումների մասնագետների համար: Թեև դա ջերմային կառավարման ամենապարզ ձևն է, դրա դիզայնը ներառում է բարդ թերմոդինամիկա՝ ապահովելու համար, որ նույնիսկ մեծ եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորը մնա անվտանգ աշխատանքային ջերմաստիճանում: Այս ուղեցույցը կուսումնասիրի ONAN համակարգերի մեխանիզմները, առավելությունները և տեխնիկական բնութագրերը՝ համեմատած ավելի ինտենսիվ մեթոդների հետ, ինչպիսիք են նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատորներում հայտնաբերվածները:.

Բովանդակություն

• Ջերմության աղբյուրը. ինչու են տրանսֆորմատորները պահանջում սառեցում:

• ONAN-ի ապակոդավորում. Ի՞նչ է իրականում նշանակում «Յուղի բնական օդը»:

• ONAN-ի ֆիզիկա. երկփուլ բնական կոնվեկցիոն ցիկլ

• ONAN հովացման համակարգի հիմնական բաղադրիչները

• ONAN համատեքստում. Համեմատություն հարկադիր սառեցման մեթոդների հետ

• ONAN սառեցման կիրառությունները և սահմանափակումները

• Եզրակացություն

1. Ջերմության աղբյուրը. ինչու են տրանսֆորմատորները պահանջում սառեցում:

Տրանսֆորմատորները պահանջում են սառեցում, քանի որ էլեկտրական և մագնիսական կորուստները առաջացնում են ջերմային էներգիա, որը կարող է վնասել ներքին մեկուսացմանը, և արդյունավետ հովացման համակարգը ապահովում է, որ Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորը գործում է իր ջերմային դասի սահմաններում՝ առավելագույնի հասցնելու իր կյանքի տևողությունը:

ջերմության առաջացումը Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորում հիմնականում բխում է երկու աղբյուրից՝ պղնձի և երկաթի կորուստներից: Պղնձի կորուստները, որոնք հայտնի են նաև որպես $I^2R$ կորուստներ, տեղի են ունենում, երբ հոսանք է հոսում ոլորունների միջով՝ առաջացնելով հոսանքի քառակուսու համաչափ ջերմություն: համար Նավթի մեջ ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորի այս կորուստները տատանվում են էլեկտրական բեռի հետ: Երկաթի կորուստները կամ միջուկի կորուստները առաջանում են հիստերեզից և մագնիսական միջուկում պտտվող հոսանքներից և համեմատաբար հաստատուն են՝ անկախ բեռից:

Եթե ​​այս ջերմությունը չհեռացվի, թղթի մեկուսացման և դիէլեկտրական յուղի ջերմաստիճանը կբարձրանա: Ստանդարտ տրանսֆորմատորային մեկուսացումը նախատեսված է հատուկ ջերմաստիճաններում աշխատելու համար. Այս սահմանները նույնիսկ մի քանի աստիճանով գերազանցելը կարող է կրկնակի կրճատել մեկուսացման կյանքի տեւողությունը: Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորում հովացման համակարգը գործում է որպես առաջնային պաշտպանություն այս ջերմային ծերացման դեմ՝ պահպանելով «թեժ կետի» ջերմաստիճանը անվտանգ մակարդակում:

Ավելին, ջերմային կառավարումը անվտանգության խնդիր է: Ավելորդ ջերմությունը կարող է առաջացնել յուղի մեջ Նավթի ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատոր քայքայվելու համար՝ առաջացնելով այրվող գազեր: Արդյունավետ սառեցումը ապահովում է, որ ներքին ճնշումը մնում է կայուն, և որ բաքի ֆիզիկական ամբողջականությունը չի վտանգվում ջերմային ընդարձակմամբ: Սա սառեցման մեթոդը դարձնում է նախագծման հիմնական պարամետր ցանկացած եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի համար.

2. ONAN-ի վերծանում. Ի՞նչ է իրականում նշանակում «Բնական օդի յուղ»:

ONAN-ը նշանակում է «Oil Natural Air Natural», դասակարգում, որտեղ և՛ ներքին հովացման միջավայրը (յուղը), և՛ արտաքին հովացման միջավայրը (օդը) շրջանառվում են բնական կոնվեկցիայի միջոցով՝ առանց մեխանիկական սարքերի, ինչպիսիք են պոմպերը կամ օդափոխիչները:

ONAN-ում «O»-ը վերաբերում է հանքային յուղին կամ սինթետիկ էսթերին, որն օգտագործվում է Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի ներսում : Այս կոնֆիգուրացիայի դեպքում յուղը 'բնական' է, ինչը նշանակում է, որ այն շարժվում է լողացողության հիման վրա. Այս ներքին շարժումը կարևոր է նավթի մեջ ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորի համար , քանի որ այն ջերմությունը հեռացնում է միջուկից և ոլորուններից դեպի տանկի պատերը և ռադիատորները:

'A'-ը վերաբերում է միավորը շրջապատող միջավայրի օդին: «Բնական» օդի սառեցումը նշանակում է, որ ջերմությունը ռադիատորի մակերեսներից մթնոլորտ է փոխանցվում բացառապես օդի բնական շարժման միջոցով: Երբ ռադիատորի լողակների մոտ օդը տաքանում է, այն դառնում է ավելի քիչ խիտ և բարձրանում, ինչը թույլ է տալիս ներքևից ավելի սառը օդը հոսել: Այս գործընթացը շատ հուսալի է Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի համար , քանի որ հովացման համար այն չի հենվում էլեկտրական էներգիայի վրա:

Թեև նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատորը (ONAF) օդափոխիչ է ավելացնում օդի այս շարժումը մեծացնելու համար, ONAN համակարգը գնահատվում է իր պարզության և զրոյական սպասարկման սառեցման համար: Ենթակայանների բազմաթիվ կիրառությունների համար մինչև 30 ՄՎԱ հզորությամբ յուղով ընկղմված բաշխիչ տրանսֆորմատորը կարող է արդյունավետ աշխատել միայն ONAN հովացման միջոցով, պայմանով, որ ռադիատորի մակերեսը ճիշտ հաշվարկված է ինժեներական փուլում:

3. ONAN-ի ֆիզիկա. երկփուլ բնական կոնվեկցիոն ցիկլ

ONAN-ի սառեցման գործընթացը հիմնված է երկաստիճան թերմոդինամիկական ցիկլի վրա, որը ներառում է եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի ներսում թերմոսիֆոնի էֆեկտը և ռադիատորի լողակների վրայով օդի արտաքին կոնվեկցիան:

Առաջին փուլում ոլորուններից առաջացած ջերմությունը փոխանցվում է յուղին։ Քանի որ նավթի ջերմաստիճանը բարձրանում է, դրա խտությունը նվազում է: Սա ստեղծում է ճնշման դիֆերենցիալ, որը տանում է տաք յուղը դեպի վեր: Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորում այս 'թերմոսիֆոն' էֆեկտը ստեղծում է շարունակական օղակ: Տաք յուղը մտնում է ռադիատորների վերին մասը, կորցնում է մթնոլորտի ջերմությունը, դառնում է ավելի խիտ և վերադառնում է տրանսֆորմատորային բաքի հատակը՝ ցիկլը նորից սկսելու համար:

Երկրորդ փուլը տեղի է ունենում մետաղական ռադիատորների և մթնոլորտի միջերեսում: Այս փուլում արդյունավետությունը նավթով ընկղմված բաշխիչ տրանսֆորմատորի կախված է օդի ազդեցության տակ գտնվող ընդհանուր մակերեսից: Ինժեներները պետք է նախագծեն ռադիատորի լողակները, որպեսզի ապահովեն օդի առավելագույն հոսքը: Քանի որ սա «բնական» գործընթաց է, ջերմության արտանետման արագության վրա ուղղակիորեն ազդում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը և եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի ֆիզիկական տեղադրումը:.

համեմատ Նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատորի բնական ցիկլը ավելի դանդաղ է: Այնուամենայնիվ, այն իր էությամբ ինքնակարգավորվող է: բեռը Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի մեծանալով և ավելի շատ ջերմություն է առաջանում, նավթի և օդի միջև ջերմաստիճանի գրադիենտը մեծանում է, ինչը բնականաբար արագացնում է կոնվեկցիոն հոսանքները: Այս ջերմային իներցիան հիմնական բնութագիրն է նավթի մեջ ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորի .

4. ONAN հովացման համակարգի հիմնական բաղադրիչները

ONAN հովացման համակարգը բաղկացած է մասնագիտացված բաղադրիչներից, ներառյալ ռադիատորի ափերը, հովացման լողակները և ընդարձակման պահպանիչի բաք, որոնք բոլորն էլ նախագծված են հեշտացնելու նավթի և օդի բնական շարժումը Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորում:

Առաջնային հովացման բաղադրիչներ

առավել տեսանելի բաղադրիչները Նավթի մեջ ընկղմված բաշխիչ տրանսֆորմատորի ռադիատորներն են: Սրանք հաճախ սեղմված պողպատե լողակների կամ խողովակների մեծ ափեր են: Նրանց նպատակն է ապահովել ջերմափոխանակման համար հնարավոր առավելագույն մակերեսը: Բարձր հզորությամբ եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորում այս ռադիատորները անջատելի են՝ տրանսպորտը հեշտացնելու համար և կարող են ընդլայնվել, եթե փոխվեն ջերմային պահանջները:

Ներքին շրջանառության ուղի

Տանկի ներսում փեղկերն ու հովացման խողովակները ռազմավարականորեն տեղադրված են ոլորունների մեջ Եռաֆազ նավթային ընկղմված տրանսֆորմատորի : Այս խողովակները ապահովում են, որ նավթը հոսում է ուղղակիորեն պղնձի կծիկների ամենաթեժ մասերի վրայով: Առանց այս ճշգրիտ նախագծված ուղիների, նավթի ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորը կարող է զարգացնել տեղայնացված «թեժ կետեր», որոնց բնական նավթի շրջանառությունը չի կարող հասնել, ինչը կհանգեցնի մեկուսացման վաղաժամ ձախողման:

Ընդարձակում և պաշտպանություն

Կոնսերվատորի բաքը ևս մեկ կարևոր բաղադրիչ է: Երբ յուղը եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի տաքանում է ONAN գործընթացի ընթացքում, այն ընդլայնվում է: Կոնսերվատորը տարածություն է տրամադրում այս ընդլայնման համար՝ միաժամանակ պահելով հիմնական բաքը ամբողջությամբ լցված յուղով: Սա կանխում է օդային գրպանների ձևավորումը, որը կարող է խանգարել բնական կոնվեկցիոն ցիկլին, որն անհրաժեշտ է նավթի մեջ ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորի համար:.

5. ONAN-ը համատեքստում. Համեմատություն հարկադիր սառեցման մեթոդների հետ

Թեև ONAN-ը եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի հովացման հիմնական մեթոդն է, այն հաճախ համեմատվում է ONAF և OFAF համակարգերի հետ, որոնք օգտագործում են հարկադիր օդ կամ հարկադիր յուղ՝ հզորության խտությունը և հովացման արագությունը մեծացնելու համար:

Սառեցման տեսակը	Ներքին միջավայր	Արտաքին միջավայր	Շարժման տեսակը	Էլեկտրաէներգիայի պահանջ
ՕՆԱՆ	Յուղ	Օդ	Բնական/Բնական	Զրո
ONAF	Յուղ	Օդ	Բնական/Հարկադիր	Ցածր (Երկրպագուներ)
OFAF	Յուղ	Օդ	Ստիպված/Հարկադրված	Բարձր (պոմպեր/օդափոխիչներ)

Ինչպես ցույց է տրված աղյուսակում, նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատորը (ONAF) ծառայում է որպես միջին հիմք: ONAN-ով գնահատված օդափոխիչներ ավելացնելով եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորին , հզորության հզորությունը հաճախ կարող է ավելացվել 25%-ով մինչև 33%: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հարկադիր օդը հեռացնում է ջերմությունը ռադիատորներից շատ ավելի արագ, քան բնական կոնվեկցիան: Այնուամենայնիվ, ONAF համակարգը պահանջում է էլեկտրական էներգիա և վերահսկման սխեմաներ, ինչը այն դարձնում է ավելի բարդ, քան ստանդարտ նավթային բաշխման տրանսֆորմատորը:.

ONAN-ի և միջև ընտրությունը Oil Natural Air Forced Transformer-ի հաճախ իջնում ​​է բեռի պրոֆիլի վրա: Եթե ​​Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորը զգում է բարձր գագաթնակետային բեռներ, բայց ցածր միջին բեռնվածություն, ապա իդեալական է ONAF համակարգը օդափոխիչներով, որոնք ներս են մտնում միայն գագաթնակետին: Կայուն և հուսալի բաշխման համար պարզ ONAN Oil Immersed Distribution Transformer-ը մնում է արդյունաբերության ֆավորիտը՝ իր ցածր գործառնական արժեքի և շարժական մասերի բացակայության պատճառով:

Շատ մեծ ուժային տրանսֆորմատորների համար նույնիսկ ONAF-ը կարող է անբավարար լինել: Այդ դեպքերում օգտագործվում է նավթի հարկադիր շրջանառություն (OFAF): Սակայն քաղաքային և արդյունաբերական ցանցերում օգտագործվող ճնշող մեծամասնության համար եռաֆազ նավթային ընկղմված տրանսֆորմատորների ONAN մեթոդը ապահովում է արդյունավետության և ամրության կատարյալ հավասարակշռություն:

6. ONAN սառեցման կիրառությունները և սահմանափակումները

ONAN սառեցումը իդեալականորեն պիտանի է միջին չափի բաշխիչ ցանցերի և հեռավոր ենթակայանների համար, որտեղ սպասարկման հասանելիությունը սահմանափակ է, թեև այն սահմանափակված է ջերմության արտանետման ավելի ցածր արագությամբ՝ համեմատած նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատորի հետ:

Իդեալական հավելվածներ

սառեցում : Բնակելի թաղամասերում և փոքր արդյունաբերական պարկերում հայտնաբերված Oil immersed Distribution Transformer-ը գրեթե բացառապես օգտագործում է ONAN Դրա լուռ շահագործումը մեծ օգուտ է բնակեցված վայրերում: Ավելին, հեռավոր վայրերում, որտեղ օդափոխիչների համար օժանդակ էներգիան անհասանելի է, Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորը ONAN սառեցմամբ ապահովում է «կարգավորել և մոռացեք այն» լուծումը, որը կարող է տևել 30-ից 40 տարի՝ նվազագույն միջամտությամբ:

Բնապահպանական նկատառումներ

ONAN-ով սառեցված աշխատանքը եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորի շատ զգայուն է շրջակա միջավայրի նկատմամբ: Չափազանց շոգ կլիմայական պայմաններում սառեցման արդյունավետությունը նվազում է, քանի որ նավթի և շրջակա օդի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունն ավելի փոքր է: Նման դեպքերում տրանսֆորմատորը, որը սովորաբար ONAN միավոր է, կարող է արդիականացվել նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատորի պարզապես շրջակա միջավայրի ջերմությունը կարգավորելու համար, նույնիսկ եթե էլեկտրական բեռը ստանդարտ է:

Ֆիզիկական հետքի սահմանափակումներ

ONAN-ի հիմնական սահմանափակումներից մեկը ֆիզիկական չափն է: Մեծ քանակությամբ ջերմություն բնական ճանապարհով ցրելու համար Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորին անհրաժեշտ են շատ մեծ ռադիատորներ: Սա մեծացնում է քաշը և հետքը նավթի ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորի : Եթե ​​ենթակայանում տարածքը պրեմիում է, ինժեներները կարող են ընտրել նավթի բնական օդային ուժային տրանսֆորմատոր, քանի որ օդափոխիչները թույլ են տալիս փոքր ռադիատորներին կատարել նույն քանակությամբ հովացման աշխատանքներ:

Եզրակացություն

Եռաֆազ յուղով ընկղմված տրանսֆորմատորը մնում է էներգիայի ժամանակակից բաշխման հիմքը, իսկ ONAN հովացման համակարգը նրա ջերմային կառավարման ամենավստահելի մեթոդն է: Օգտագործելով ֆիզիկայի հիմնարար օրենքները՝ լողացողություն և կոնվեկցիա, ONAN համակարգը թույլ է տալիս յուղով ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատորին կարգավորել իր ջերմաստիճանը՝ առանց արտաքին էներգիայի կամ բարդ մեխանիկական մասերի անհրաժեշտության: Այս պարզությունը ուղղակիորեն թարգմանվում է տասնամյակների երկարատև հուսալիության մեջ, որը պահանջում է էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերությունը:

Թեև ավելի ինտենսիվ համակարգերը, ինչպիսիք են Oil Natural Air Forced Transformer-ը, իրենց տեղն ունեն մեծ հզորությամբ կամ տարածության սահմանափակ միջավայրերում, ONAN մեթոդը շարունակում է մնալ ոսկե ստանդարտ բաշխման կիրառությունների մեծ մասի համար: Անկախ նրանից, թե դա փոքր նավթով ընկղմված բաշխման տրանսֆորմատոր է, որը սպասարկում է գյուղական համայնքին, թե ավելի մեծ եռաֆազ նավթով ընկղմված տրանսֆորմատոր արդյունաբերական հաստատությունում, սառեցման «Բնական» մոտեցումը ապահովում է կայուն, անաղմուկ և առանց սպասարկման լուծում:

Երբ մենք շարժվում ենք դեպի ավելի էլեկտրաֆիկացված ապագա, ետևում գտնվող ճարտարագիտությունը Եռաֆազ նավթային ընկղմված տրանսֆորմատորի կշարունակի զարգանալ: Այնուամենայնիվ, ONAN հովացման հիմնական սկզբունքները կմնան ցանցի կայունության կարևոր բաղադրիչ՝ ապահովելով, որ մեր էներգետիկ ենթակառուցվածքը ճնշման տակ մնա սառը: