Nádrž na transformátorový olej: Struktura, požadavky a konstrukční aspekty

Když lidé mluví o olejovém-transformátoru, obvykle se zaměří na jádro, vinutí, izolaci nebo chladicí systém. Thenádrž na transformátorový olejne vždy dostane stejnou pozornost. Ale v praxi je to docela důležitá součást celého transformátoru.

Nádrž pojme izolační olej, chrání aktivní část, podporuje chladicí zařízení a příslušenství a musí zvládat mechanické zatížení během provozu a přepravy. U větších transformátorů se jeho konstrukce může překvapivě zkomplikovat.

V závislosti na aplikaci mohou být nádrže na transformátorový olej použity pro transformátory dimenzované odTransformátory 6kV, 10kV, 35kV a 66kV na 110kV, 220kV, 330kV, 500kV a ±500kV. Podobné konstrukční principy platí také pro paralelní reaktory 330 kV a 500 kV.

Takže, co dělá dobrou nádrž transformátorového oleje? Pojďme se na to blíže podívat.

Nejviditelnějším úkolem nádrže transformátorového oleje jeobsahují transformátorový olej a chrání jádro a vinutí. To je však jen část příběhu.

Nádrž také musí poskytovat dostatečnou mechanickou pevnost, udržovat spolehlivé utěsnění, pracovat s vybraným chladicím systémem a zůstat stabilní během zvedání a přepravy.

Požadavky se přirozeně stávají náročnějšími s tím, jak se zvyšuje napětí a kapacita transformátoru.

Napětí transformátoru	Typické úvahy o konstrukci olejové nádrže
6kV–10kV	Kompaktní konstrukce, spolehlivé těsnění, ekonomická výroba a efektivní odvod tepla
35 kV–66 kV	Větší izolační vůle, zlepšená mechanická pevnost a vhodné uspořádání chlazení
110 kV	Vyšší požadavky na těsnění, přepravní pevnost, uspořádání pouzder a vnitřní vůle
220 kV	Velký objem oleje, pevnější konstrukce nádrže, elektromagnetické stínění a propracovaný design chlazení
330 kV – 500 kV	Robustní-konstrukce, vysoká mechanická pevnost, řízená deformace při svařování a pokročilé stínění
Transformátory ±500kV	Velká-konstrukce nádrže, přísná koordinace izolace, chlazení-řízení toku oleje a přeprava
Paralelní reaktory 330kV/500kV	Vysoká mechanická pevnost, design s nízkými{0}}ztrátami, spolehlivé těsnění a účinná kontrola magnetického úniku

Jedna věc, která stojí za zmínku, jeodolnost proti vakuu. Během výroby transformátoru může být nádrž podrobena vakuovému ošetření pro sušení a plnění olejem. Nádrž, která je dostatečně pevná za normálního atmosférického tlaku, nemusí fungovat dobře ve vakuu, pokud její konstrukce nebyla správně navržena.

Proto záleží na tuhosti nádrže, výztuhách, konstrukci přírub a kvalitě svařování.

Existuje několik způsobů klasifikace nádrží na transformátorový olej. Dvě z nejpraktičtějších jsou byzpůsob chlazenía podletvar nádrže.

Chladicí systém má přímý vliv na konstrukci nádrže.

V přirozeně chlazeném transformátoru se teplo z jádra a vinutí přenáší do izolačního oleje a poté se uvolňuje přes povrch nádrže, radiátory nebo vlnité stěny.

Větší transformátory často využívají nucený oběh oleje. Zde se přidávají čerpadla a externí chladiče a nádrž potřebuje správně navržená připojení vstupu a výstupu oleje. Uvnitř nádrže musí olej také procházet správnými oblastmi, nikoli pouze náhodně cirkulovat.

Mezi běžné způsoby chlazení transformátoru patří:

ONAN- Olej Natural Air Natural

ONAF- Oil Natural Air Forced

OFAF- Oil Forced Air Forced

OFWF- Oil Forced Water Forced

Nádrž a chladicí systém by měly být navrženy jako jeden systém. Snažit se s nimi zacházet jako se zcela samostatnými součástmi může vést ke špatné distribuci oleje, zbytečným tlakovým ztrátám nebo lokálním horkým místům.

Tvar nádrže je dalším běžným způsobem klasifikace nádrží na transformátorový olej.

Ploché-nádržese běžně používají pro malé a střední-transformátory. Jsou poměrně jednoduché a lze je kombinovat s externími radiátory.

Nádrže s vlnitou stěnou-použijte vlnité ocelové panely pro zvýšení chladicí plochy. Vlnité stěny mohou také reagovat na změny objemu oleje způsobené změnami teploty.

Pro velké výkonové transformátory,zvonový-typ nebo odnímatelné{1}}kryty nádržíjsou široce používány. Horní část nádrže lze zvednout od spodní části, což umožňuje technikům přístup k jádru a vinutí během montáže, kontroly a údržby.

Neexistuje jeden tvar nádrže, který by byl nejlepší pro každý transformátor. Správná volba závisí na kapacitě, napětí, způsobu chlazení, přepravních limitech a požadavcích na údržbu.

Struktura malé nebo střední{0}}velkénádrž na transformátorový olejje obvykle poměrně přímočará.

Může sestávat ze svařovaných ocelových plátů, krytu nádrže, zvedacích ok, uzemňovacích bodů, přípojek chladiče, součástí pro vypouštění a plnění oleje, rozhraní teploměru a průchodek.

U kompaktních distribučních transformátorů může k odvodu tepla významně přispívat i samotná nádrž. Vlnité stěny například poskytují další chladicí plochu, aniž by vyžadovaly velký počet externích radiátorových panelů.

Přesto jednoduché neznamená nedůležité.

Špatné svařování, deformace příruby nebo nerovné povrchy mohou způsobit problémy s těsněním. Malý únik oleje nemusí zpočátku vypadat vážně, ale nakonec může umožnit pronikání vlhkosti do transformátoru nebo snížit hladinu oleje.

Velké výkonové transformátory jsou jiný příběh.

Velká nádrž může zahrnovat tělo hlavní nádrže, kryt nádrže, horní část -zvonového typu, chladiče, olejová čerpadla, chladiče, přípojky konzervátoru, zařízení pro vyrovnávání tlaku-, pouzdrové věžičky, kabelové skříně, zvedací konstrukce a přepravní zařízení.

A všechny tyto části musí spolupracovat.

Nádrž musí unést velmi velkou hmotnost při zachování rozměrové přesnosti. Musí také odolat vibracím během přepravy, zvedacím silám během instalace a tlakovým nebo vakuovým podmínkám během výroby a provozu.

Pro transformátory 220 kV, 330 kV a 500 kV tedy nádrž není jen vyrobenou ocelovou skříní. Jedná se o pečlivě navrženou mechanickou konstrukci.

Spolehlivost nádrže transformátoru může ovlivnit řada detailů. Některé lze snadno přehlédnout v rané fázi návrhu.

Okraje nádrže, zejména kolem příruby, jsou důležité jak pro pevnost, tak pro utěsnění.

Příruba potřebuje dostatečnou tuhost, aby se zabránilo nadměrné deformaci při utahování šroubů. Pokud se příruba ohne, stlačení těsnění může být nerovnoměrné a může dojít k úniku.

Velké nádrže mohou vyžadovat zesílené okraje nebo další výztuhy. Svařovací postupy by měly být také pečlivě kontrolovány, protože svařovací teplo může způsobit deformaci.

Velké transformátory potřebují silné a spolehlivé zvedací a závěsné konstrukce.

Zvedací oka a zvedací body by měly být umístěny podle těžiště transformátoru a očekávaných zdvihových zatížení. Návrh by neměl brát v úvahu pouze statickou hmotnost. Rovněž je třeba vzít v úvahu dynamické zatížení při manipulaci a přepravě.

U velmi velkých transformátorů může být doprava hlavní součástí inženýrské práce. Nádrž může během silniční nebo železniční přepravy zaznamenat vibrace a zrychlení, takže konstrukce musí být navržena odpovídajícím způsobem.

Příruby se používají pro kryty nádrží, radiátory, ventily, konzervátory, průchodky a další komponenty.

Dobře{0}}navržený přírubový spoj by měl poskytovat přiměřenou pevnost a, co je důležitější, udržovat rovnoměrné stlačení těsnění v průběhu času.

Konstrukce příruby obvykle bere v úvahu:

Mechanická pevnost

Kapacita šroubu

Komprese těsnění

Přesnost svařování

Tolerance obrábění

Dlouhodobý-těsnící výkon

Samotné těsnění by také mělo být kompatibilní s transformátorovým olejem a předpokládanou provozní teplotou.

Únik oleje je jednou z věcí, kterým se výrobci transformátorů rozhodně chtějí vyhnout.

Mezi potenciální místa úniku patřípříruby{0}}krytů nádrže, připojení chladiče, ventily, rozhraní pouzder, kontrolní kryty a spoje potrubí.

Z tohoto důvodu by mělo být utěsnění zvažováno od začátku procesu návrhu nádrže. Nemělo by to být považováno za detail konečné montáže.

I zde záleží na kvalitě svařování. Špatné svary se mohou stát netěsnými místy, zejména když je nádrž vystavena tlaku oleje, změnám teploty nebo vakuu.

Dobré utěsnění také pomáhá udržet vlhkost mimo transformátor. To je zvláště důležité pro vysokonapěťové transformátory, protože vlhkost může mít významný vliv na izolační výkon a stárnutí.

Aktivní část musí zůstat ve správné poloze uvnitř nádrže.

To je zvláště důležité během přepravy. Velké transformátory mohou zaznamenat vibrace, zrychlení a nárazové zatížení a sestava jádra a vinutí by se neměla zbytečně pohybovat.

Polohovací konstrukce poskytují mechanické omezení a zároveň zabraňují nadměrnému namáhání aktivní části.

Konstrukce musí být také praktická. Měl by umožňovat montáž a údržbu, aniž by zbytečně ztěžoval práci na transformátoru.

U transformátorů využívajících nucenou cirkulaci oleje se olej musí dostat na správná místa.

Nestačí nainstalovat čerpadlo a předpokládat, že problém s chlazením je vyřešen.

Špatná vnitřní distribuce oleje může zanechat určité oblasti vinutí nedostatečně chlazené a vytvářet místní horká místa, i když se celkový průtok oleje jeví jako přijatelný.

Vodicí desky, přepážky a průtokové kanály lze použít k vedení oleje přes požadované oblasti. Jejich návrh by měl být koordinován s tepelnými výpočty transformátoru.

V ideálním případě by měl systém poskytovat dobrou distribuci oleje a zároveň udržovat tlakové ztráty pod kontrolou.

Unikající magnetický tok z vinutí se může dostat do ocelové nádrže. To může vytvářet vířivé proudy ve stěnách nádrže, což vede k dalším ztrátám a lokalizovanému ohřevu.

Problém je patrnější u velkokapacitních{0} transformátorů.

Magnetické stínění může být instalováno v oblastech, kde je únikový tok obzvláště silný. Správné stínění pomáhá snižovat ztráty způsobené rozptylem a zabraňuje nadměrnému nárůstu teploty nádrže.

Stínění však není pouze záležitostí přidání kovových desek všude tam, kde dochází k úniku toku. Geometrii, materiál, polohu a uspořádání uzemnění je třeba pečlivě zvážit.

Elektromagnetické stínění úzce souvisí s magnetickým stíněním, ale není to úplně totéž.

Vysokoproudé vodiče, průchodky, konce vinutí a další součásti mohou vytvářet koncentrovaná elektromagnetická pole. Tato pole je třeba vzít v úvahu při návrhu nádrže a jejího stínícího systému.

U velkých výkonových transformátorů může být elektromagnetická simulace užitečná pro identifikaci oblastí s vysokou hustotou toku a potenciálními problémy s rozptylovými-ztrátami.

Analýza konečných prvků může například inženýrům pomoci provést úpravy před výrobou nádrže. To je obvykle mnohem snazší, než se snažit vyřešit problém s vytápěním poté, co byl transformátor již postaven.

Hluk transformátoru pochází z několika zdrojů, včetně magnetostrikce jádra, elektromagnetických sil a mechanických vibrací.

Nádrž může přenášet tyto vibrace a vyzařovat je jako slyšitelný hluk.

To se může stát skutečným problémem, když jsou transformátory instalovány v blízkosti obytných budov, nemocnic, komerčních zařízení, datových center nebo jiných oblastí citlivých na hluk-.

Tuhost nádrže, uspořádání výztuh a dráhy přenosu vibrací by proto měly být zváženy ve fázi návrhu.

Redukce hluku nemusí nutně znamenat extrémně tlustou nádrž. V mnoha případech může chytřejší konstrukční návrh řídit vibrace, aniž by zbytečně přidával váhu.

Pouzdra a potrubní spoje jsou důležitými rozhraními mezi nádrží transformátoru a externím zařízením.

Průchodková stoupačka musí poskytovat odpovídající mechanickou podporu při zachování požadovaných vzdáleností elektrické izolace. Rovněž je třeba vzít v úvahu instalační tolerance a tepelnou roztažnost.

Spoje potrubí pro radiátory, konzervátory, chladiče a ventily by měly být uspořádány tak, aby instalace a údržba zůstaly praktické.

U velkých transformátorů toto uspořádání ovlivňuje i přepravní rozměry. Spojení, které perfektně funguje uvnitř továrny, může způsobit problémy, když musí transformátor procházet úzkou dopravní cestou.

Takže znovu, mechanické, elektrické a přepravní požadavky by měly být zvažovány společně.

Design anádrž na transformátorový olejzahrnuje mnohem více než jen výběr správné tloušťky ocelového plechu.

Mechanická pevnost, tepelný výkon, průtok oleje, těsnění, elektromagnetické efekty, vibrace a výrobní procesy jsou všechny propojeny.

Designový faktor	Hlavní cíl
Mechanická pevnost	Odolá provozním, zdvihacím a přepravním zátěžím
Tuhost nádrže	Snižte deformaci pod tlakem oleje a vakuem
Těsnění	Zabraňte úniku transformátorového oleje a vniknutí vlhkosti
Tepelný design	Zajistěte dostatečný odvod tepla a chlazení
Průtok oleje	Zajistěte účinné chlazení vinutí a jádra
Magnetické stínění	Snižte ztráty způsobené rozptylem a lokální ohřev nádrže
Elektromagnetický design	Kontrolujte únikový tok a elektromagnetické efekty
Kontrola hluku	Snižte vibrace a vyzařovaný hluk transformátoru
Konstrukce příruby	Udržujte spolehlivé dlouhodobé-těsnění
Zvedací konstrukce	Zajistěte bezpečnou manipulaci a instalaci
Polohovací struktura	Zajistěte aktivní část během přepravy
Rozložení potrubí a stoupačky	Splňujte mechanické, elektrické a požadavky na údržbu
Výrobní	Kontrola deformací při svařování a rozměrových tolerancí

U vysokonapěťových transformátorů- jsou tyto faktory ještě těsnější. Změna struktury nádrže může ovlivnit průtok oleje. Změna uspořádání průchodek může ovlivnit izolační vůle a přepravní rozměry. Změna uspořádání stínění může ovlivnit rozptylové ztráty.

Jinými slovy, návrh nádrže je součástí návrhu transformátoru-není dodatečný nápad.

S rostoucí kapacitou transformátoru a napětím se olejová nádrž stává náročnějším konstrukčním prvkem.

Transformátor 500 kV může například obsahovat velké množství izolačního oleje a má velmi značné rozměry. Nádrž může vyžadovat umístění několika radiátorů nebo chladičů, olejových čerpadel, pouzder, zařízení pro vyrovnávání tlaku-, přípojek konzervátoru a přepravních zařízení.

Současně mohou vysoké úrovně proudu zvýšit únikový tok a rozptylové ztráty. Oblasti poblíž konců vinutí a vysokoproudých{1}}vodů proto mohou vyžadovat další elektromagnetickou analýzu a stínění.

ProTransformátory ±500kV, požadavky jsou ještě náročnější. Tyto transformátory jsou obvykle velmi velké a jejich konstrukce nádrže musí brát v úvahu koordinaci izolace, chladicí výkon, tepelné zatížení, mechanickou pevnost a přepravní podmínky.

Totéž platí proParalelní reaktory 330 kV a 500 kV. Jejich olejové nádrže musí zvládat elektromagnetické vlivy, vibrace, chlazení, těsnění a přepravní zatížení při zachování požadované mechanické pevnosti.

I dobře{0}}navržená nádrž může způsobit problémy, pokud kvalita výroby není dostatečně dobrá.

Kvalita ocelového plechu, přesnost řezání, svařovací postupy, obrábění přírub, rozměrové tolerance, testování těsnosti a povrchová úprava, to vše má přímý vliv na hotovétransformátorová nádrž.

Zvláštní pozornost si zaslouží svařování. Příliš mnoho tepla může způsobit deformaci, zatímco nedostatečný průvar nebo špatná kvalita svaru může vést k netěsnosti.

Po vyrobení mohou nádrže transformátoru podstoupit zkoušky těsnosti, rozměrové kontroly a další kontroly kvality. Tyto kontroly pomáhají ověřit, zda je nádrž vhodná pro aktivní část, radiátory, průchodky a další komponenty.

U velkých exportních transformátorů je třeba pečlivě zkontrolovat přepravní rozměry. Zvedací body, body pro zvedání a přepravní zařízení musí být navrženy pro skutečnou trasu a způsob manipulace-ne jednoduše přidat na konci výroby.

Yawei Transformernavrhuje a vyrábí olejové-transformátory a nosné konstrukce nádrží pro různé úrovně napětí a aplikace.

Thenádrž na transformátorový olejlze navrhnout podle kapacity transformátoru, napěťové třídy, způsobu chlazení, prostředí instalace, přepravních podmínek a požadavků zákazníka.

U menších distribučních transformátorů je kladen důraz na kompaktní konstrukci, účinné chlazení a spolehlivé těsnění. U velkých výkonových transformátorů se návrh stává komplexnějším a zahrnuje mechanickou pevnost, průtok oleje, elektromagnetické stínění, kontrolu hluku, zvedání a přepravu.

Od standardních transformátorových nádrží až po přizpůsobené konstrukce pro vysokonapěťové a velkokapacitní transformátory, nádrž musí fungovat jako součást kompletního systému transformátorů.

Pro vaši dalšínádrž na transformátorový olej, olejový-transformátor nebo vysokonapěťový{1}}transformátor, společnost Yawei Transformer může poskytnout technickou a výrobní podporu na základě konkrétních technických požadavků aplikace.

Kontaktujte nyní

Otázka: Jak brzy můžete dodat transformátor?

Odpověď: Záleží na množství a kapacitě transformátoru, obvykle do jednoho měsíce od data výkresu potvrzeného kupujícím.

Otázka: Jak dlouho můžete poskytnout záruku kvality?

A: 24 měsíců od uvedení datového transformátoru do provozu.

Otázka: Jaký způsob platby přijímáte?

A: T/T (wire transfer) preferován, L/C oba akceptovány.