Nádrž na transformátorový olej: Štruktúra, požiadavky a aspekty dizajnu - Znalosti

Keď ľudia hovoria o olejovom-transformátore, zvyčajne sa zameriavajú na jadro, vinutia, izoláciu alebo chladiaci systém. Thenádrž na transformátorový olejnie vždy dostáva rovnakú pozornosť. Ale v praxi je to dosť dôležitá súčasť celého transformátora.

Nádrž pojme izolačný olej, chráni aktívnu časť, podporuje chladiace zariadenia a príslušenstvo a musí zvládať mechanické zaťaženie počas prevádzky a prepravy. Pri väčších transformátoroch môže byť jeho konštrukcia prekvapivo komplikovaná.

V závislosti od aplikácie môžu byť nádrže na transformátorový olej použité pre transformátory dimenzované odTransformátory 6kV, 10kV, 35kV a 66kV na 110kV, 220kV, 330kV, 500kV a ±500kV. Podobné konštrukčné princípy platia aj pre paralelné reaktory 330 kV a 500 kV.

Takže, čo robí dobrú nádrž transformátorového oleja? Poďme sa na to pozrieť bližšie.

Najzrejmejšou úlohou nádrže transformátorového oleja jeobsahujú transformátorový olej a chránia jadro a vinutia. To je však len časť príbehu.

Nádrž musí tiež poskytovať dostatočnú mechanickú pevnosť, udržiavať spoľahlivé tesnenie, pracovať s vybraným chladiacim systémom a zostať stabilná počas zdvíhania a prepravy.

Požiadavky sa prirodzene stávajú náročnejšími so zvyšujúcim sa napätím a kapacitou transformátora.

Napätie transformátora	Typické úvahy o konštrukcii olejovej nádrže
6 kV – 10 kV	Kompaktná konštrukcia, spoľahlivé tesnenie, ekonomická výroba a efektívny odvod tepla
35 kV – 66 kV	Väčšie izolačné vôle, zlepšená mechanická pevnosť a vhodné chladiace usporiadanie
110 kV	Vyššie požiadavky na tesnenie, prepravnú pevnosť, usporiadanie puzdier a vnútorné vôle
220 kV	Veľký objem oleja, pevnejšia konštrukcia nádrže, elektromagnetické tienenie a prepracovaný dizajn chladenia
330 kV – 500 kV	Robustná-konštrukcia, vysoká mechanická pevnosť, riadená deformácia pri zváraní a pokročilé tienenie
±500kV meničové transformátory	Veľkorozmerná{0}}konštrukcia nádrže, prísna koordinácia izolácie, chladenie-riadenie prietoku oleja a preprava
330kV/500kV paralelné reaktory	Vysoká mechanická pevnosť, nízka{0}}stratová konštrukcia, spoľahlivé tesnenie a účinná kontrola magnetického úniku

Jedna vec, ktorá stojí za zmienku, jevákuový odpor. Počas výroby transformátora môže byť nádrž podrobená vákuovému spracovaniu na vysušenie a naplnenie olejom. Nádrž, ktorá je dostatočne pevná pri normálnom atmosférickom tlaku, nemusí fungovať dobre vo vákuu, ak jej konštrukcia nebola správne navrhnutá.

To je dôvod, prečo tuhosť nádrže, výstuhy, konštrukcia príruby a kvalita zvárania sú dôležité.

Existuje niekoľko spôsobov klasifikácie nádrží na transformátorový olej. Dve z najpraktickejších sú byspôsob chladeniaa podľatvar nádrže.

Chladiaci systém má priamy vplyv na konštrukciu nádrže.

V prirodzene chladenom transformátore sa teplo z jadra a vinutia prenáša do izolačného oleja a potom sa uvoľňuje cez povrch nádrže, radiátory alebo vlnité steny.

Väčšie transformátory často využívajú nútený obeh oleja. Tu sú pridané čerpadlá a externé chladiče a nádrž potrebuje správne navrhnuté pripojenia na vstup a výstup oleja. Vo vnútri nádrže sa olej tiež musí pohybovať správnymi oblasťami, a nie len náhodne cirkulovať.

Bežné spôsoby chladenia transformátora zahŕňajú:

ONAN- Oil Natural Air Natural

ONAF- Oil Natural Air Forced

OFAF- Oil Forced Air Forced

OFWF- Oil Forced Water Forced

Nádrž a chladiaci systém by mali byť navrhnuté ako jeden systém. Snažiť sa s nimi zaobchádzať ako s úplne samostatnými komponentmi môže viesť k zlej distribúcii oleja, zbytočným stratám tlaku alebo lokálnym horúcim miestam.

Tvar nádrže je ďalším bežným spôsobom klasifikácie nádrží na transformátorový olej.

Nádrže s plochými-stenamisa bežne používajú pre malé a stredné-transformátory. Sú pomerne jednoduché a dajú sa kombinovať s externými radiátormi.

Nádrže s vlnitými-stenamina zvýšenie chladiacej plochy použite vlnité oceľové panely. Vlnité steny môžu tiež prispôsobiť zmeny objemu oleja spôsobené zmenami teploty.

Pre transformátory s veľkým výkonom,zvončekový-typ alebo odnímateľný{1}}kryt nádržesú široko používané. Hornú časť nádrže je možné zdvihnúť zo spodnej časti, čo umožňuje technikom prístup k jadru a vinutiu počas montáže, kontroly a údržby.

Neexistuje jeden tvar nádrže, ktorý je najlepší pre každý transformátor. Správna voľba závisí od kapacity, napätia, spôsobu chladenia, prepravných limitov a požiadaviek na údržbu.

Štruktúra malej alebo strednej{0}}veľkostinádrž na transformátorový olejje zvyčajne pomerne jednoduché.

Môže pozostávať zo zváraných oceľových platní, krytu nádrže, zdvíhacích očiek, uzemňovacích bodov, prípojok chladiča, komponentov na vypúšťanie a plnenie oleja, rozhraní teplomera a otvorov puzdier.

Pri kompaktných distribučných transformátoroch môže k odvodu tepla výrazne prispieť aj samotná nádrž. Napríklad vlnité steny poskytujú dodatočnú chladiacu plochu bez potreby veľkého počtu vonkajších radiátorových panelov.

Napriek tomu, jednoduché neznamená nedôležité.

Nekvalitné zváranie, deformácia príruby alebo nerovný povrch môžu spôsobiť problémy s tesnením. Malý únik oleja nemusí na prvý pohľad vyzerať vážne, ale nakoniec môže umožniť vniknutiu vlhkosti do transformátora alebo znížiť hladinu oleja.

Veľké výkonové transformátory sú iný príbeh.

Veľká nádrž môže zahŕňať telo hlavnej nádrže, kryt nádrže, hornú časť -zvonového typu, radiátory, olejové čerpadlá, chladiče, prípojky konzervátora, tlakové-zariadenia, vežičky s priechodkami, káblové boxy, zdvíhacie konštrukcie a prepravné zariadenia.

A všetky tieto časti musia spolupracovať.

Nádrž musí uniesť veľmi veľkú hmotnosť pri zachovaní rozmerovej presnosti. Musí tiež odolať vibráciám počas prepravy, zdvíhacím silám počas inštalácie a podmienkam tlaku alebo vákua počas výroby a prevádzky.

Pre transformátory 220 kV, 330 kV a 500 kV preto nádrž nie je len vyrobená z ocele. Je to starostlivo navrhnutá mechanická konštrukcia.

Spoľahlivosť nádrže transformátora môže ovplyvniť množstvo detailov. Niektoré sa dajú ľahko prehliadnuť v počiatočnej fáze návrhu.

Okraje nádrže, najmä okolo príruby, sú dôležité pre pevnosť a tesnenie.

Príruba potrebuje dostatočnú tuhosť, aby sa zabránilo nadmernej deformácii pri uťahovaní skrutiek. Ak sa príruba ohne, stlačenie tesnenia môže byť nerovnomerné a môže dôjsť k úniku.

Veľké nádrže môžu potrebovať zosilnené okraje alebo dodatočné výstuhy. Postupy zvárania by sa mali tiež starostlivo kontrolovať, pretože zváracie teplo môže spôsobiť deformáciu.

Veľké transformátory potrebujú silné a spoľahlivé zdvíhacie a závesné konštrukcie.

Zdvíhacie oká a zdvíhacie body by mali byť umiestnené podľa ťažiska transformátora a očakávaného zdvíhacieho zaťaženia. Dizajn by nemal brať do úvahy len statickú hmotnosť. Je potrebné brať do úvahy aj dynamické zaťaženie pri manipulácii a preprave.

Pre veľmi veľké transformátory môže byť doprava hlavnou súčasťou inžinierskych prác. Nádrž môže počas cestnej alebo železničnej prepravy zaznamenať vibrácie a zrýchlenie, preto je potrebné podľa toho navrhnúť konštrukciu.

Príruby sa používajú na kryty nádrží, radiátory, ventily, konzervátory, priechodky a iné komponenty.

Dobre{0}}navrhnuté prírubové spojenie by malo poskytovať primeranú pevnosť a, čo je dôležitejšie, udržiavať rovnomerné stlačenie tesnenia v priebehu času.

Konštrukcia príruby zvyčajne zohľadňuje:

Mechanická pevnosť

Kapacita skrutky

Kompresia tesnenia

Presnosť zvárania

Tolerancie obrábania

Dlhodobý-tesniaci výkon

Samotné tesnenie by malo byť tiež kompatibilné s transformátorovým olejom a očakávanou prevádzkovou teplotou.

Únik oleja je jednou z vecí, ktorým sa výrobcovia transformátorov určite chcú vyhnúť.

Medzi potenciálne miesta úniku patrípríruby{0}}krytu nádrže, pripojenia chladiča, ventily, rozhrania puzdier, kontrolné kryty a spoje potrubí.

Z tohto dôvodu by sa malo brať do úvahy tesnenie od začiatku procesu navrhovania nádrže. Nemalo by sa to považovať za detail konečnej montáže.

Aj tu záleží na kvalite zvárania. Zlé zvary sa môžu stať miestami netesnosti, najmä ak je nádrž vystavená tlaku oleja, zmenám teploty alebo podtlaku.

Dobré utesnenie tiež pomáha udržiavať vlhkosť mimo transformátora. Toto je obzvlášť dôležité pre vysokonapäťové transformátory, pretože vlhkosť môže mať významný vplyv na izolačný výkon a starnutie.

Aktívna časť musí zostať vo vnútri nádrže v správnej polohe.

Toto je obzvlášť dôležité počas prepravy. Veľké transformátory môžu zaznamenať vibrácie, zrýchlenie a nárazové zaťaženie a zostava jadra a vinutia by sa nemala zbytočne pohybovať.

Polohovacie konštrukcie poskytujú mechanické obmedzenie a zároveň zabraňujú nadmernému namáhaniu aktívnej časti.

Štruktúra musí byť tiež praktická. Mala by umožňovať montáž a údržbu bez toho, aby zbytočne sťažovala prácu na transformátore.

Pre transformátory využívajúce nútený obeh oleja sa olej musí dostať na správne miesta.

Nestačí nainštalovať čerpadlo a predpokladať, že problém s chladením je vyriešený.

Nedostatočná vnútorná distribúcia oleja môže spôsobiť, že určité oblasti vinutia nebudú dostatočne chladené, čím sa vytvárajú lokálne horúce miesta, aj keď sa celkový prietok oleja javí ako prijateľný.

Vodiace dosky, prepážky a prietokové kanály možno použiť na vedenie oleja cez požadované oblasti. Ich návrh by mal byť koordinovaný s tepelnými výpočtami transformátora.

V ideálnom prípade by mal systém poskytovať dobrú distribúciu oleja a zároveň udržiavať tlakové straty pod kontrolou.

Unikajúci magnetický tok z vinutia môže vstúpiť do oceľovej nádrže. To môže vytvárať vírivé prúdy v stenách nádrže, čo vedie k ďalším stratám a lokalizovanému ohrevu.

Problém sa stáva viditeľnejším pri veľkokapacitných{0} transformátoroch.

Magnetické tienenie môže byť inštalované v oblastiach, kde je únikový tok obzvlášť silný. Správne tienenie pomáha znižovať straty spôsobené rozptýlením a zabraňuje nadmernému zvýšeniu teploty nádrže.

Tienenie však nie je len otázkou pridávania kovových dosiek všade tam, kde dochádza k úniku toku. Geometriu, materiál, polohu a usporiadanie uzemnenia je potrebné starostlivo zvážiť.

Elektromagnetické tienenie úzko súvisí s magnetickým tienením, ale nie je to úplne to isté.

Vysokoprúdové vodiče, priechodky, konce vinutí a ďalšie komponenty môžu vytvárať koncentrované elektromagnetické polia. Tieto polia je potrebné vziať do úvahy pri navrhovaní nádrže a jej tieniaceho systému.

V prípade veľkých výkonových transformátorov môže byť elektromagnetická simulácia užitočná na identifikáciu oblastí s vysokou hustotou toku a problémami s potenciálnymi rozptylovými-stratami.

Napríklad analýza konečných prvkov{0} môže pomôcť inžinierom vykonať úpravy pred výrobou nádrže. To je zvyčajne oveľa jednoduchšie, ako sa pokúšať vyriešiť problém s vykurovaním po tom, čo už bol transformátor postavený.

Hluk transformátora pochádza z niekoľkých zdrojov, vrátane magnetostrikcie jadra, elektromagnetických síl a mechanických vibrácií.

Nádrž môže prenášať tieto vibrácie a vyžarovať ich ako počuteľný hluk.

To sa môže stať skutočným problémom, keď sú transformátory inštalované v blízkosti obytných budov, nemocníc, komerčných zariadení, dátových centier alebo iných oblastí citlivých na hluk-.

Tuhosť nádrže, usporiadanie výstuh a dráhy prenosu vibrácií by sa preto mali zvážiť vo fáze projektovania.

Zníženie hluku nemusí nevyhnutne znamenať, že nádrž bude extrémne hrubá. V mnohých prípadoch dokáže inteligentnejší konštrukčný dizajn ovládať vibrácie bez pridania zbytočnej hmotnosti.

Puzdrá a potrubné spoje sú dôležitými rozhraniami medzi nádržou transformátora a externým zariadením.

Priechodková stúpačka musí poskytovať primeranú mechanickú podporu pri zachovaní požadovaných elektrických izolačných vzdialeností. Musí tiež brať do úvahy montážne tolerancie a tepelnú rozťažnosť.

Potrubné spoje pre radiátory, konzervátory, chladiče a ventily by mali byť usporiadané tak, aby inštalácia a údržba zostali praktické.

Na veľkých transformátoroch toto usporiadanie ovplyvňuje aj prepravné rozmery. Zapojenie, ktoré dokonale funguje v továrni, môže spôsobiť problémy, keď musí transformátor prejsť úzkou prepravnou trasou.

Takže mechanické, elektrické a prepravné požiadavky by sa mali posudzovať spoločne.

Dizajn anádrž na transformátorový olejzahŕňa oveľa viac ako len výber správnej hrúbky oceľového plechu.

Mechanická pevnosť, tepelný výkon, prietok oleja, tesnenie, elektromagnetické efekty, vibrácie a výrobné procesy sú spojené.

Dizajnový faktor	Hlavný cieľ
Mechanická pevnosť	Odoláva prevádzkovým, zdvíhacím a prepravným nákladom
Tuhosť nádrže	Znížte deformáciu pod tlakom oleja a vákua
Utesnenie	Zabráňte úniku transformátorového oleja a vniknutiu vlhkosti
Tepelný dizajn	Zabezpečte dostatočný odvod tepla a chladenie
Prietok oleja	Zabezpečte efektívne chladenie vinutí a jadra
Magnetické tienenie	Znížte straty zablúdenia a lokálne vykurovanie nádrže
Elektromagnetický dizajn	Ovládajte únikový tok a elektromagnetické efekty
Kontrola hluku	Znížte vibrácie a vyžarovaný hluk transformátora
Dizajn príruby	Udržujte spoľahlivé dlhodobé utesnenie-
Zdvíhacia konštrukcia	Zabezpečte bezpečnú manipuláciu a inštaláciu
Polohovacia štruktúra	Zaistite aktívnu časť počas prepravy
Rozloženie potrubia a stúpačky	Spĺňajte mechanické, elektrické a údržbové požiadavky
Výroba	Kontrola deformácie zvárania a rozmerových tolerancií

V prípade vysokonapäťových transformátorov{0} sú tieto faktory ešte tesnejšie prepojené. Zmena štruktúry nádrže môže ovplyvniť prietok oleja. Zmena usporiadania puzdier môže ovplyvniť izolačné vôle a prepravné rozmery. Zmena v usporiadaní tienenia môže ovplyvniť rozptylové straty.

Inými slovami, dizajn nádrže je súčasťou návrhu transformátora-nie je to dodatočný nápad.

So zvyšujúcou sa kapacitou transformátora a napätím sa olejová nádrž stáva náročnejším technickým komponentom.

Napríklad transformátor 500 kV môže obsahovať veľké množstvo izolačného oleja a má veľmi veľké rozmery. V nádrži môže byť potrebné umiestniť viacero radiátorov alebo chladičov, olejových čerpadiel, puzdier, zariadenia na zníženie tlaku-, prípojok konzervátora a prepravných zariadení.

Súčasne môžu vysoké úrovne prúdu zvýšiť únikový tok a rozptylové straty. Oblasti v blízkosti koncov vinutí a vysokoprúdových{1}}vodov preto môžu vyžadovať dodatočnú elektromagnetickú analýzu a tienenie.

Pre±500kV meničové transformátory, požiadavky sú ešte náročnejšie. Tieto transformátory sú zvyčajne veľmi veľké a ich konštrukcia nádrže musí brať do úvahy koordináciu izolácie, chladiaci výkon, tepelné zaťaženie, mechanickú pevnosť a prepravné podmienky.

To isté platí pre330kV a 500kV paralelné reaktory. Ich olejové nádrže musia zvládnuť elektromagnetické účinky, vibrácie, chladenie, tesnenie a prepravné zaťaženie pri zachovaní požadovanej mechanickej pevnosti.

Dokonca aj dobre{0}}navrhnutá nádrž môže spôsobiť problémy, ak kvalita výroby nie je dostatočne dobrá.

Kvalita oceľového plechu, presnosť rezania, postupy zvárania, opracovanie prírub, rozmerové tolerancie, testovanie netesností a povrchová úprava – to všetko má priamy vplyv na hotovétransformátorová nádrž.

Osobitnú pozornosť si zaslúži zváranie. Príliš veľa tepla môže spôsobiť deformáciu, zatiaľ čo nedostatočný prienik alebo nízka kvalita zvaru môže viesť k netesnostiam.

Po výrobe môžu byť transformátorové nádrže podrobené skúškam tesnosti, rozmerovým kontrolám a iným kontrolám kvality. Tieto kontroly pomáhajú overiť, či je nádrž vhodná pre aktívnu časť, radiátory, priechodky a ďalšie komponenty.

Pri veľkých exportných transformátoroch by sa mali starostlivo skontrolovať aj prepravné rozmery. Zdvíhacie body, zdvíhacie body a prepravné zariadenia musia byť navrhnuté pre skutočnú trasu a spôsob manipulácie-nie jednoducho pridané na konci výroby.

Yawei Transformernavrhuje a vyrába olejové-transformátory a nosné konštrukcie nádrží pre rôzne úrovne napätia a aplikácie.

Thenádrž na transformátorový olejmôžu byť navrhnuté podľa kapacity transformátora, napäťovej triedy, spôsobu chladenia, prostredia inštalácie, prepravných podmienok a požiadaviek zákazníka.

Pri menších distribučných transformátoroch sa pozornosť zvyčajne sústreďuje na kompaktnú konštrukciu, efektívne chladenie a spoľahlivé tesnenie. Pre veľké výkonové transformátory sa dizajn stáva komplexnejším, pokrýva mechanickú pevnosť, prietok oleja, elektromagnetické tienenie, kontrolu hluku, zdvíhanie a prepravu.

Od štandardných transformátorových nádrží až po prispôsobené konštrukcie pre vysoko{0}}napäťové a veľkokapacitné transformátory{1}}, nádrž musí fungovať ako súčasť kompletného systému transformátorov.

Pre vašu ďalšiunádrž na transformátorový olej, olejový-transformátor alebo vysokonapäťový{1}}transformátor, spoločnosť Yawei Transformer môže poskytnúť inžiniersku a výrobnú podporu na základe špecifických technických požiadaviek aplikácie.

Kontaktujte teraz

Otázka: Ako skoro môžete dodať transformátor?

Odpoveď: Závisí to od množstva a kapacity transformátora, zvyčajne do jedného mesiaca od dátumu výkresu potvrdeného kupujúcim.

Otázka: Ako dlho môžete poskytnúť záruku kvality?

A: 24 mesiacov od spustenia dátumového transformátora.

Otázka: Aký spôsob platby akceptujete?

Odpoveď: Uprednostňuje sa T / T (bankový prevod), akreditív je akceptovaný.