Mikä on öljymuuntajan tarkoitus?

Mikä on öljy{0}}upotettu muuntaja?

Öljy{0}}upotettu muuntaja on tehomuuntaja, jonka magneettisydän ja käämit ovat täysin upotettuina eristävään öljyyn. Tällä öljyllä on kaksi tehtävää: se eristää sähköisesti jännitteiset komponentit ja haihduttaa käytön aikana syntyvää lämpöä kiertämällä lämpöpatterien läpi. Näitä muuntajia käytetään laajalti-suurjännitesiirtoverkoissa, sähköasemissa, teollisuuslaitoksissa ja uusiutuvan energian projekteissa niiden luotettavuuden ja lämpötehokkuuden vuoksi.

 

Öljy{0}}upotetut muuntajat on suunniteltu kestämäänjännitteet 6,6 kV - 765 kVjakapasiteetit 50 kVA - 1000+ MVA, joten ne ovat ihanteellisia ruudukko{0}}tason sovelluksiin.

 

Nykyaikaisissa sähköjärjestelmissä jännitettä on muutettava tehokkaasti ja turvallisesti eri vaiheissa-tuotannosta kulutukseen. Keski- ja ultra{2}}sovelluksiin,öljy{0}}upotetut muuntajatovat alan standardi, koska ne tarjoavat luotettavan eristyksen, erinomaisen jäähdytyksen ja todistetusti pitkäaikaisen{0}}kestävyyden. Näiden muuntajien määrittelevä piirre on niideneristävän öljyn käyttö, joka upottaa sisäiset komponentit ja toimii sekä adielektrinen eriste ja lämmönsiirtoaine.

 

Mikä on öljymuuntajan tarkoitus?

Öljyllä täytetty{0}}muuntaja on jännitemuuntaja, joka jäähdyttää sisällä olevaa öljyä lämpötilan alentamiseksi. Sen runko on tyypillisesti asennettu suureen hitsatun terässäiliön päälle, joka on täytetty eristeöljyllä.

 

Öljypohjaisessa{0}}muuntajassa käytetään eristeitä{1}}korkeajännitteisille sähköosille, kuten kytkimille, lauhduttimille, muuntimille ja katkaisimille. Kun laite on kytketty päälle, patterin ja rautasydämen lämpö muunnetaan eristeöljyksi, jolloin se muuttuu jäähdytysaineeksi.

 

Voimajohdot ja sähköasemat käyttävät usein muuntajia, jotka toimivat öljyllä. Sen ydin ja kelat jäähdytetään ja eristetään upottamalla ne öljyyn. Konvektiokäyttöisessä-järjestelmässä öljy kiertää kierukassa olevien kanavien kautta ja kiertyy sitten ytimen ympärille.

 

Mitä öljymuuntajan sisällä on?

 

Kun säiliön tilavuus on pieni, säiliön ulkopuolelta tuleva ilmavirta jäähdyttää öljyä.

Suuremmissa arvoissa ilmajäähdytteinen{0}}jäähdytin toimii öljyn jäähdytyslähteenä.

 

Yleensä muuntajaöljyt tehdään toimimaan hyvin äärimmäisen korkeissa lämpötiloissa eristämään, jäähdyttäen ja estämään koronapurkauksia ja ylikuumenemista.

Öljy{0}}uppomuuntajan tärkeimmät osat ja toiminnot

Komponentti	Toiminto
Magneettinen ydin	Ohjaa magneettivuon jännitteen muuntamisen mahdollistamiseksi
Käämit (HV/LV)	Kuljettaa sähkövirtaa; eristetty ja upotettu öljyyn
Eristävä öljy	Estää sähkökatkoja ja poistaa lämpöä
Pääsäiliö	Pitää öljyn ja aktiiviset komponentit suljetussa teräskotelossa
Jäähdyttimet/jäähdyttimet	Ohjaa lämpöä kiertävästä öljystä ympäröivään ilmaan
Konservaattorin säiliö	Kestää öljyn lämpölaajenemisen ja kutistuu lämpötilan muuttuessa
Breather (silikageeli)	Suodattaa kosteuden paisuntasäiliöjärjestelmän ilmanvaihdon aikana
Buchholzin rele	Havaitsee sisäiset viat öljyyn kertyneen kaasun perusteella
Paineenalennusventtiili	Vapauttaa sisäisen ylipaineen hätätilanteissa

 

---

Tärkeimmät öljy{0}}upomuuntajatyypit

Luokittelukriteeri	Tyypit
Jäähdytysmenetelmä	ONAN, ONAF, OFAF, OFWF (öljy/ilma/luonnollinen/pakotetut yhdistelmät)
Öljyn säilöntä	Säilöntäsäiliö-tyyppi (hengityksellä) vs. hermeettisesti suljettu (ilmatiivis)
Ydinsuunnittelu	Ydin-tyyppi (vakio) vs. Shell--tyyppi (kompakti, korkea{2}}lujuus)
Vaiheen konfigurointi	Yksi-vaihe (modulaarinen) vs. kolmivaiheinen-vaihe (yleinen verkkosovelluksissa)

 

Rautakeskus

Muuntajan rautasydän on päämagneettinen linkki, ja se on komponentti, joka kykenee johtamaan magnetismiin. Se muuttaa magneettisen energian sähköenergiaksi toisiopiirille ja pääpiirin sähkötehon magneettiseksi energiaksi.

Tyypillisesti piiteräslevyt on järjestetty muodostamaan muuntajan rautasydämen ja ne on eristetty toisistaan. Piiteräslevy vaikuttaa eniten muuntajan no{1}}kuormitushäviöön.

Muuntajasilmukka

Ensiökäämi ja toisiokäämi ovat kaksi eri käämiä, jotka muodostavat minkä tahansa muuntajan. Ensiökäämi on kytketty virtalähteeseen ja toisiokäämi kuormaan.

Kolmivaiheisen muuntajan jokaisen vaiheen ensimmäinen ja toinen käämi on samassa rautasydämispylväässä kääritty sylinterimäisiin muotoihin. Pien-jännitekäämitys voi helposti eristää sydämen tähän asentoon.

Korkean ja matalan käämin väliin jätetään tila öljyväyläksi, joka mahdollistaa muuntajan öljyn kiertämisen ja auttaa lämmönsiirrossa.

Öljyn konservaattori

Muuntajaöljyn paisuntasäiliö tunnetaan myös öljytyynynä, koska se muistuttaa lieriömäistä tyynyä. Se asennetaan vaakasuoraan öljysäiliön yläpuolelle ja pumpataan muuntajan öljysäiliöön.

Tyypillisesti öljyn paisuntasäiliön kapasiteetti on 10 % tai vähemmän varastosäiliöiden tilavuudesta.

Kun muuntajaöljy kuumenee ja laajenee, se siirtyy öljysäiliöstä öljyn paisuntasäiliöön; muuntajaöljy supistuu, kun se on kylmää, ja se täytetään uudelleen paisuntasäiliöstä öljysäiliöön.

Muuntajan holkki

Ohjaintanko toimii liitäntänä muuntajan käämin johtolangan ja ulkoisen piirin välillä. Muuntajan läpivienti on eriste ohjaustankojen ja laatikon kannen välillä ja pitää ohjaustangon paikoillaan.

Transformer Breather

Tehomuuntajan suojaukseen sisältyy paineenalennuslaitteiden käyttö. Jos sisäinen vika tai oikosulku tapahtuu öljy{1}}upotettavassa muuntajassa, valokaari haihduttaa öljyn välittömästi, jolloin muuntajan säiliön lämpötila nousee nopeasti.

Varotoimenpiteisiin on ryhdyttävä, koska jos painetta ei vapauteta välittömästi, öljysäiliö voi rikkoutua, mikä voi aiheuttaa räjähdyksen ja tulipalon.

Napauta Changer

Kun öljynpaisuntasäiliössä on -kuormajännitettä-ohjausmuuntajaa, sen pohjassa on kytkinöljyn paisuntasäiliö ilman kapseleita, joita kutsutaan käämikytkimeksi.

Öljynpuhdistin

Öljynpuhdistin on asennus muuntajan sivuseinään tai vahvan öljynjäähdyttimen alaosaan, joka sisältää adsorbenttia: silikageeliä tai aktivoitua alumiinioksidia.

 

Öljy{0}}upomuuntajien tärkeimmät edut

Etu	Selitys
Korkeajännitekyky	Kestää jopa 765 kV jännitteen erinomaisen dielektrisen suorituskyvyn ansiosta
Tehokas jäähdytys	Öljyn konvektio tukee pitkiä käyttöjaksoja ja lämpötasapainoa
Pitkä käyttöikä	Usein yli 30–50 vuotta säännöllisellä öljyhuollolla
Skaalautuva muotoilu	Tukee mukautettuja teholuokkia ja jänniteluokkia
Integraation seuranta	Yhteensopiva DGA-, lämpö- ja kosteusanturien kanssa

---

Turvallisuus ja ympäristönäkökohdat

Riskitekijä	Valvontatoimenpiteet
Tulipalon vaara (mineraaliöljy)	Käytä paloesteitä, mineraaliöljyvaihtoehtoja (esteriä) tai ilmaisimia
Kosteuden saastuminen	Huolehdi tuulettimen, tiivisteen eheydestä, säännöllisestä öljyn testauksesta
Öljyvuotoriski	Käytä suojaseiniä, vuotohälyttimiä, huoltotarkastusta
Terminen ylikuormitus	Asenna RTD:t, jäähdytystuulettimet ja ylikuormitusreleet

---

Yleiset sovellusympäristöt

sektori	Tyypilliset asennukset
Apuohjelmat	Siirto- ja jakeluasemat
Teollisuuslaitokset	Kuormakeskukset, prosessinohjaus, moottorikäytöt
Uusiutuvat energialähteet	Aurinkosähköasemat, tuuliturbiinien keräyspisteet
Kuljetus	Rautatieliikenteen sähköasemat, metron sähkönsyöttö
Infrastruktuuri	Lentokentät, datakeskukset ja kriittiset tilat

 

Jäähdytyskoodin muoto selitetty

Jokainen muuntajan jäähdytyskoodi koostuuneljä kirjainta, jaettu kahteen pariin:

Koodisegmentti	Merkitys
1. ja 2	Sisäinen nestetyyppi ja liike (O=öljy; N=luonnollinen, F=pakotettu)
3 ja 4	Ulkoinen väliaine ja liike (A=ilma; L=vesi; N=luonnollinen, F=pakotettu)

Esimerkiksi:

ONAN= Oil Natural Air Natural

ONAF= Oil Natural Air Forced

OFAF= Oil Forced Air Forced

OFWF= Öljyllä pakotettu vesi

---

Jäähdytysmenetelmien vertailutaulukko

Jäähdytysmenetelmä	Sisäinen öljyvirtaus	Ulkoinen jäähdytysaine	Jäähdytyslaitteet	Tehoalue	Sovellusalue
ONAN	Luonnollinen konvektio	Luonnollinen ilma	Vain jäähdyttimet	Jopa 10-25 MVA	Jakelumuuntajat, pienet sähköasemat
ONAF	Luonnollinen	Pakotettu ilma (tuulettimet)	Jäähdyttimet + tuulettimet	25-60 MVA	Teollisuuden, kaupunkien sähköasemat
OFAF	Pakotettu öljy (pumput)	Pakotettu ilma (tuulettimet)	Pumput + tuulettimet	60–200+ MVA	Suuret verkkomuuntajat, raskas kuorma
OFWF	Pakotettu öljy	Pakotettu vesi	Pumput + vesijäähdyttimet	200–1000+ MVA	Voimalaitokset, offshore-, ydin- tai suljetut ympäristöt

---

Tyypillinen tehokkuusvaikutus

Jäähdytysmenetelmä	Suurin lämpötilan nousu ( aste )	Suhteellinen jäähdytystehokkuus	Load Rating Boost
ONAN	55–65	Perustaso	1×
ONAF	45–55	+30–40%	1.4×
OFAF	35–45	+50–60%	1.6–1.8×
OFWF	30–40	+70–90%	2,0× tai enemmän

---

Käytä tapausten yhdistämisopasta

Skenaario	Paras jäähdytysmenetelmä	Syy
Maaseutukäyttö tai tavallinen apuohjelma	ONAN	Pieni kuormitus, alhainen melu, alhainen monimutkaisuus
Keski{0}}kuormitus teolliseen käyttöön	ONAF	Ajoittain tehostettu jäähdytys kysyntähuippujen aikana
Verkkomuuntaja jatkuvalla raskaalla kuormituksella	OFAF	Suuri tehonsiirto, jatkuva jäähdytys tarvitaan
Jäähdytys sisätiloissa tai suljetussa{0}}silmukassa	OFWF	Ilmanvaihtoa ei sallita; lämmön pitää mennä veteen

ONAN/ONAF kaksi{0}}luokiteltua malliaovat yleisiä luokituksen joustavuuden lisäämiseksi.

---

Laitteet ja komponentit menetelmin

Menetelmä	Käytetty jäähdytyslaitteisto
ONAN	Jäähdyttimet, paisuntasäiliö (passiivinen ilmavirtaus)
ONAF	Jäähdyttimet, termostaattiohjatut aksiaalipuhaltimet
OFAF	Öljypumput, puhaltimet, jäähdytinpankit, suuntaventtiilit
OFWF	Öljypumput, vesi{0}}öljy--lämmönvaihtimet, suodatinyksiköt