Thesauso{0}}tipo transformatoriaus temperatūros kilimasyra viena iš tų techninių detalių, kuri gali atrodyti paprasta duomenų lape, tačiau iš tikrųjų daug pasako apie tai, kaip transformatorius veiks realiai.

Kai transformatorius įjungiamas, jis gamina šilumą. Kai kurie iš jų gaunami iš magnetinės šerdies, o didėjant apkrovai apvijose paprastai susidaro daugiau šilumos. Ta šiluma turi išeiti. Jei jis lieka įstrigęs transformatoriaus viduje, temperatūra pakyla, izoliacija sensta greičiau ir laikui bėgant gali nukentėti patikimumas.

Iš esmės:

Temperatūros kilimas=Transformatoriaus temperatūra – Aplinkos temperatūra

Taigi, jei aplinkinis oras yra 40 laipsnių, o vidutinė apvijos temperatūra siekia 140 laipsnių, apvijos temperatūra pakils 100 K.

Sauso{0}}tipo transformatoriai aušinamigreičiau orasnei izoliacinė alyva. Dėl to ypač svarbu oro srautas, vėdinimas, apvijų konstrukcija, izoliacinės medžiagos ir aušinimo kanalai. Praktikoje pats transformatorius ir patalpa, kurioje jis sumontuotas, turėtų būti laikomos viena šilumine sistema.

Dėl ko pakyla temperatūra sausame{0}}tipo transformatoriuje?

Yra keletas šilumos šaltinių, betšerdies praradimas ir apvijos praradimasyra didieji.

Šerdies praradimas atsiranda kiekvieną kartą, kai transformatorius įjungiamas. Tai daugiausia atsiranda dėl histerezės ir sūkurinių srovių magnetinėje šerdyje. Skirtingai nuo apvijų nuostolių, jie neišnyksta, kai transformatorius yra lengvai apkraunamas.

Apvijos nuostoliai yra labiau susiję su apkrovos srove. Varžinis komponentas paprastai išreiškiamas taip:

P = I²R

Į tai verta atkreipti dėmesį, nes srovė yra kvadratinė. Jei srovė padidės, apvijų šildymas gali padidėti daug greičiau, nei tikitės.Pavyzdžiui, esant 80 % vardinės srovės, apvijos nuostolių I²R komponentas yra maždaug 64 % vertės esant vardinei srovei, darant prielaidą, kad kitos sąlygos išlieka panašios.

Taip pat yraklaidinantys ir papildomi nuostoliai. Nuotėkio srautas gali sukelti sroves metalinėse konstrukcijose, sukurdamas vietinį šildymą. Harmoninės srovės taip pat gali apsunkinti situaciją. Įranga, pvz., UPS sistemos, kintamo

Taigi, galutinė temperatūra iš esmės yra pusiausvyra:kiek šilumos transformatorius gamina, palyginti su tuo, kiek šilumos jis gali atsikratyti.

Aplinkos temperatūra taip pat svarbi. Transformatorius, veikiantis karštoje elektros patalpoje, turi mažesnę šiluminę ribą nei tas pats transformatorius, sumontuotas vėsesnėje, gerai{1}}vėdinamoje patalpoje.

Ne{0}}dervos sausų-tipo transformatorių temperatūros kilimas

Ne-sausieji dervos{1}}tipo transformatoriai naudoja izoliacines sistemas, kurios nepriklauso nuo pilnos epoksidinės dervos kapsuliavimo. Priklausomai nuo konstrukcijos, apvijose gali būti naudojamas lakas, stiklo pluoštas, Nomex, oro izoliacija ar kitos kietos izoliacinės medžiagos.

Kadangi aplink apvijas nėra storo liejamos -dervos sluoksnio, oro srautas gali atlikti ypač svarbų vaidmenį. Konstrukcijoje turi būti pakankamai vietos, kad šiluma pasitrauktų nuo aktyvių dalių, nesukuriant nereikalingų šiluminių kliūčių.

Ne{0}}dervos sauso-tipo transformatorių šilumos išsklaidymo paviršius

Thene-dervos sausųjų-tipo transformatorių šilumos išsklaidymo paviršiusiš esmės yra plotas, skirtas šilumai perduoti į aplinkinį orą.

Šiluma, susidaranti šerdyje ir apvijose, turi eiti per izoliaciją ir konstrukcinius komponentus, kol ji pasiekia orą. Gera šiluminė konstrukcija suteikia šiai šilumai pakankamai tiesioginį kelią iš transformatoriaus.

Apvijos geometrijačia svarbu. Radialiniai ir ašiniai oro kanalai gali padėti vėsesniam orui patekti į apatines transformatoriaus dalis, o šiltesnis oras kyla ir išeina per viršutines dalis. Natūraliai aušinamiuose transformatoriuose ši cirkuliacija daugiausia vyksta perkonvekcija.

Tai skamba paprastai, tačiau diegimas gali lengvai trukdyti.

Jeigu transformatorius sumontuotas per arti sienos, užkimštos vėdinimo angos arba elektros patalpoje prastai cirkuliuoja oras, tikroji darbinė temperatūra gali būti daug aukštesnė nei tikėtasi.

Didesniems įrenginiams gali būti naudojamas priverstinis{0}}oro aušinimas, siekiant padidinti oro srautą ir suteikti papildomos talpos. Tačiau vien tik ventiliatorių pastatyti šalia transformatoriaus neužtenka. Oras turi pasiekti numatytus aušinimo kelius transformatoriaus viduje.

Ne{0}}dervos sauso{1}}tipo transformatorių šiluminė apkrova

Thene-dervos sausųjų-tipo transformatorių šiluminė apkrovadaugiausia susijęs su jų bendrais nuostoliais faktinėmis eksploatavimo sąlygomis.

Šerdies nuostoliai atsiranda kiekvieną kartą, kai transformatorius įjungiamas, o apvijos nuostoliai keičiasi atsižvelgiant į apkrovą. Srovei artėjant prie vardinės vertės, dėl I²R ryšio labai padidėja apvijų šildymas.

Pati prijungta apkrova taip pat nusipelno dėmesio. Transformatorius, tiekiantis tiesią tiesinę apkrovą, gali turėti gana nuspėjamą šiluminį profilį. Transformatorius, maitinantis UPS įrangą, kintamo -greičio pavaras, lygintuvus ar kitas netiesines apkrovas, gali būti kitokia istorija.

Harmoninės srovės gali padidinti papildomus nuostolius ir papildomai įkaisti apvijas ir metalines dalis. Tai ypač aktualu duomenų centruose, pramonės įmonėse, atsinaujinančios energijos projektuose ir elektromobilių įkrovimo įrenginiuose.

Šioms programoms transformatoriaus pasirinkimas neturėtų būti pagrįstas tik vardine plokštele kVA. Gali reikėti atsižvelgti į harmoningą turinį, apkrovos profilį, numatomas darbo valandas ir būsimą apkrovos augimą.

Ne{0}}dervos sausų-tipo transformatorių temperatūros kilimas

Thene-dervos sausųjų-tipo transformatorių temperatūros kilimaslemia šilumos susidarymo ir šilumos išsklaidymo pusiausvyra.

Kai transformatorius pirmą kartą įjungiamas, jo temperatūra palaipsniui didėja. Didėjant temperatūrų skirtumui tarp transformatoriaus ir aplinkinio oro, didėja ir šilumos išsiskyrimas. Galiausiai transformatorius pasiekia gana stabilią šiluminę būklę.

Tačiau temperatūra ne visur vienoda.

Šerdis, apvijos, izoliacija, spaustukai ir konstrukciniai komponentai gali veikti skirtingomis temperatūromis. Kai kurios apvijos dalys gali gerokai įkaisti nei vidutinė apvijos temperatūra. Šios sritys paprastai vadinamos karštosiomis vietomis.

Šis skirtumas yra svarbus, nes izoliacijos senėjimui didelę įtaką daro karščiausios vietos. Transformatoriaus išorės matavimas gali suteikti naudingos informacijos atliekant techninę priežiūrą, tačiau tai nebūtinai parodo, kas vyksta apvijos viduje.

IEC 60076-11 pateikia sausojo tipo transformatorių temperatūros-kilimo bandymo reikalavimus. Bendrosios pamatinės vertės apima apytikslę80 K B klasės izoliacijai, 100 K F klasei ir 125 K H klasei, priklausomai nuo taikomo standarto ir transformatoriaus konstrukcijos.

Dervos sausų{0}}tipo transformatorių temperatūros kilimas

Sausos dervos{0}}tipo transformatoriai, ypačliejiniai -dervos transformatoriai, naudokite epoksidinę dervą kaip svarbią apvijų izoliacijos sistemos dalį.

Derva užtikrina elektros izoliaciją ir mechaninę atramą, tuo pačiu padedant apsaugoti apvijas nuo drėgmės, dulkių ir kitų aplinkos teršalų. Tuo pačiu metu jis tampa šilumos{1}}perdavimo kelio dalimi.

Tai reiškia šilumines dervos medžiagos savybes. Taip pat apvijų išdėstymas, laidininko dydis, dervos storis, aušinimo kanalai ir bendri transformatoriaus nuostoliai.

Lietosios dervos transformatoriai dažniausiai naudojami komerciniuose pastatuose, pramonės įmonėse, atsinaujinančios energijos įrenginiuose, transporto infrastruktūroje ir kitose srityse, kur svarbi aplinkos apsauga ir patikima izoliacija.

Sausos dervos temperatūros kilimas{0}}Tipas transformatoriaus šerdis

Thedervos sauso{0}}transformatoriaus šerdies temperatūros kilimasdaugiausia kilęs išpagrindinių nuostolių.

Histerezė ir sūkuriniai{0}}srovių nuostoliaiatsiranda, kai šerdis įjungiama. Jų lygis priklauso nuo magnetinės medžiagos, veikimo dažnio, srauto tankio, laminavimo storio ir bendros šerdies konstrukcijos.

Aukštos-kokybės elektrinio plieno naudojimas ir magnetinio srauto tankio išlaikymas atitinkamame diapazone gali padėti sumažinti šerdies nuostolius. Tačiau nuostolių mažinimas – tik dalis darbo. Likusiai šilumai vis tiek reikia gero kelio iš transformatoriaus.

Per didelis kintamasis srautas arba prasta magnetinė konstrukcija taip pat gali sukelti vietinį šerdies ir netoliese esančių metalinių komponentų šildymą. Štai kodėl elektromagnetinis ir šiluminis dizainas turi būti svarstomas kartu, o ne atskirai.

Atliekant gamyklos temperatūros kilimo{0}}bandymą, transformatorius veikia tol, kol pasiekia stabilią šiluminę būklę. Išmatuoti rezultatai patvirtina, kad jis gali veikti vardinėmis sąlygomis neviršydamas nurodytų ribų.

Sausų dervos{0}}tipo transformatoriaus apvijų temperatūros kilimas

Thedervos sausųjų{0}}transformatorių apvijų temperatūros kilimasyra vienas iš svarbiausių šiluminių aspektų, susijusių su lietų -dervos transformatorių projektavimu.

Srovė, tekanti per laidininkus, gamina šilumą. Tada ši šiluma turi pereiti per izoliaciją ir dervą, kad galėtų pasiekti aplinkinį orą.

Dėl to laidininko dydis, srovės tankis, apvijų išdėstymas, izoliacijos storis, dervos šiluminės savybės, aušinimo keliai ir apkrovos nuostoliai turi įtakos galutinei apvijos temperatūrai.

Ir vėl, temperatūra apvijos viduje nėra visiškai vienoda. Vidinė karštoji vieta gali būti žymiai karštesnė nei išorinis dervos paviršius.

Štai kodėl infraraudonųjų spindulių termometras yra naudingas norint patikrinti išorines sąlygas atliekant techninę priežiūrą, tačiau jis pats negali nustatyti tikrosios vidinės karštosios vietos temperatūros.

Tai tampa dar svarbiau esant sudėtingoms apkrovoms. Pramoninės mašinos, duomenų centrai, atsinaujinančios energijos įranga ir elektros{1}}elektroninės sistemos gali sukurti greitai kintančius arba gana aukštus apkrovos lygius. Šioms reikmėms pasirinktas transformatorius turėtų būti vertinamas pagal jo faktinį veikimo profilį, o ne tik jo vardinę kVA vertę.

Temperatūros kilimas ir izoliacijos klasė

Izoliacijos šiluminė klasė yra dar viena svarbi temperatūros{0}}kilimo vaizdo dalis.

Pavyzdžiui, jei aplinkos temperatūra yra 40 laipsnių, o nurodytas temperatūros kilimas yra 100 K, vidutinė apvijos temperatūra būtų maždaug 140 laipsnių.

Tai nereiškia, kad kiekvienas apvijos taškas yra tiksliai 140 laipsnių. Vidinės karštosios vietos gali būti aukštesnės.

Aukštesnė izoliacijos klasė suteikia didesnę šiluminę galią, tačiau tai neturėtų būti aiškinama kaip priežastis sąmoningai šildyti transformatorių. Kontroliuojant darbinę temperatūrą vis tiek sumažėja izoliacijos senėjimas ir gaunama didesnė šiluminė atsarga.

Dervos ir ne-dervos sausos-tipo transformatoriaus temperatūros kilimas

Tinkamai suprojektuoti ir dervos, ir ne{0}}dervos{1}}tipo transformatoriai gali užtikrinti patikimą šiluminį našumą.

Nėra paprastos taisyklės, teigiančios, kad vieno tipo temperatūra visada būna mažesnė.

Gerai{0}}suprojektuotas ne-dervos transformatorius gali efektyviai išsklaidyti šilumą per atviras apvijų konstrukcijas ir gerą oro srautą. Tuo tarpu lietų -dervos transformatorius gali suderinti stiprią mechaninę ir aplinkos apsaugą bei gerą šiluminį našumą, kai jo derva ir apvijos konstrukcija yra tinkamai sukonstruota.

Geresnis pasirinkimas priklauso nuo pritaikymo, montavimo aplinkos, reikalingos izoliacijos sistemos, apkrovos sąlygų ir projekto specifikacijų.

Kaip valdyti sauso{0}}transformatoriaus temperatūros kilimą

Pagrindinė idėja yra gana paprasta:generuoti mažiau šilumos ir efektyviau pašalinti susidariusią šilumą.

Mažų-nuostolių šerdies medžiagos, tinkamo dydžio laidininkai, optimizuotos apvijų konstrukcijos ir veiksmingi aušinimo kanalai gali padėti sumažinti temperatūros kilimą projektavimo etape.

Tinkamas transformatoriaus dydis yra toks pat svarbus. Transformatorius, kuris nuolat veikia esant pilnai apkrovai arba beveik jai, natūraliai patirs didesnį šiluminį įtampą nei transformatorius, turintis šiek tiek laisvos talpos.

Diegimo aplinka taip pat svarbi. Aplink transformatorių turi būti pakankamai vietos oro cirkuliacijai, o ventiliacijos angos turi likti laisvos. Jei transformatorius įrengiamas elektros patalpoje, patalpos vėdinimo arba oro kondicionavimo{2}}sistema turi atsižvelgti į transformatoriaus išskiriamą šilumą.

Transformatoriams, suprojektuotiems veikti AN/AF, priverstinis{0}}oro aušinimas gali suteikti papildomos talpos didelės paklausos laikotarpiais. Ventiliatoriai ir valdikliai turi būti reguliariai tikrinami, kad prireikus būtų galima naudoti papildomą aušinimą.

Įprasta priežiūra gali užkirsti kelią daugeliui šiluminių problemų, kurių galima išvengti. Susikaupusios dulkės gali apriboti oro srautą, o dėl laisvų elektros jungčių gali atsirasti vietinių karštų taškų. Kai yra netiesinių apkrovų, harmoninių srovių tikrinimas taip pat gali padėti nustatyti netikėtus transformatoriaus šildymo šaltinius.

Kodėl temperatūros kilimas yra svarbus transformatoriaus tarnavimo laikui

Temperatūra turi tiesioginį ryšį su izoliacijos senėjimu. Nuolatinis veikimas esant aukštai temperatūrai gali paspartinti izoliacijos blogėjimą ir galiausiai sutrumpinti transformatoriaus tarnavimo laiką.

Visgi, apie temperatūros kilimą nereikėtų svarstyti savaime. Izoliacijos klasė, aplinkos temperatūra, apkrova, aušinimo būdas ir transformatoriaus konstrukcija veikia kartu.

Todėl renkantis sausą{0}}tipo transformatorių geriau atsižvelgti ne tik į bazinę įtampą ir kVA. Svarbios šiluminės specifikacijos apima temperatūros kilimą, izoliacijos klasę, aušinimo metodą, ne-apkrovos nuostolius, apkrovos nuostolius, aplinkos temperatūrą, įrengimo aukštį, harmoningą apkrovą ir numatomą apkrovos profilį.

Išvada

Thesausųjų{0}}tipo transformatorių temperatūros kilimasyra svarbi transformatoriaus veikimo ir patikimumo vertinimo dalis. Šerdies, apvijų, paklydimų ir papildomi nuostoliai sukuria šilumą, o transformatoriaus konstrukcijos ir montavimo aplinka lemia, kaip efektyviai ta šiluma pašalinama.

Užne-dervos sausieji-tipo transformatoriai, ypač svarbų vaidmenį atlieka šilumos išsklaidymo paviršius, oro srautas ir vyniojami aušinimo ortakiai. Uždervos sausųjų{0}}tipo transformatorių, dervos šiluminės savybės ir gaubtinių apvijų konstrukcija yra vienodai reikšmingos.

Temperatūros-padidėjimo vertė niekada neturėtų būti vertinama kaip atskiras skaičius. Tai daug prasmingesnė, kai atsižvelgiama į izoliacijos klasę, aplinkos temperatūrą, transformatoriaus apkrovą, aušinimo metodą, nuostolius, aukštį ir harmonikų kiekį.

Pramoninėms įmonėms, komerciniams pastatams, atsinaujinančios energijos projektams, duomenų centrams ir kitoms reiklesnėms reikmėms pasirinkus sauso{0}}tipo transformatorių su tinkamos šiluminės konstrukcijos dizainu, galima kontroliuoti darbinę temperatūrą, sulėtinti izoliacijos senėjimą ir palaikyti patikimą transformatoriaus eksploatavimo laiką.

Susisiekite dabar