Cum gestionează transformatoarele uscate de înaltă tensiune și curent fără supraîncălzire?

Transformatoare uscate Manevrați de înaltă tensiune și curent fără a se supraîncălzi prin mai multe caracteristici și principii cheie de proiectare care asigură o funcționare eficientă și gestionarea eficientă a căldurii. Acestea includ construcția transformatorului, izolarea, metodele de răcire și alegerile materiale.
Nucleul magnetic: Nucleul unui transformator uscat este de obicei fabricat din oțel de siliciu de înaltă calitate sau alte materiale magnetice care sunt concepute pentru a transporta fluxul magnetic generat de înfășurarea primară. Acest material de bază ajută la asigurarea unui transfer eficient de energie între înfășurări și la minimizarea pierderilor, ceea ce ajută la prevenirea generarii excesive de căldură.
Pierderi scăzute: Materialele de bază performante sunt concepute pentru a reduce la minimum pierderile de miez (histereză și pierderi de curent eddy), care sunt contribuitori cheie la căldură în transformatoare. Pierderile mai mici ale miezului înseamnă mai puțină energie este irosită ca căldură.
Conductoare: Înfășurarea transformatoarelor uscate sunt fabricate din materiale cu conductivitate ridicată, de obicei cupru sau aluminiu. Aceste materiale permit un flux de curent eficient, reducând rezistența electrică și, astfel, minimizarea căldurii generate de pierderile rezistive (pierderi I²R).
Izolație: transformatoarele uscate folosesc materiale izolatoare special concepute (cum ar fi rășină, epoxidică sau VPI - impregnare a presiunii în vid) pentru a preveni pantaloni scurți electrici între rândurile înfășurării. Izolația corectă ajută, de asemenea, la gestionarea temperaturii interne prin îmbunătățirea rezistenței termice a înfășurărilor.
Răcirea naturală a aerului (AN): Multe transformatoare uscate se bazează pe răcirea naturală a convecției (denumită un - aer natural), unde aerul ambiant din jurul transformatorului disipează căldura. Proiectarea transformatorului este optimizată pentru a permite aerului să circule în jurul înfășurărilor și miezului, ceea ce ajută la răcirea transformatorului pe măsură ce funcționează.
Transformatoarele sunt adesea proiectate cu deschideri de ventilație sau conducte de răcire pentru a îmbunătăți fluxul de aer și pentru a îmbunătăți disiparea căldurii.
Răcire de aer forțat (AF): în unele cazuri, în special pentru transformatoare de mare capacitate sau de mare putere, se folosește răcirea forțată a aerului. Aceasta implică utilizarea ventilatoarelor sau suflantelor pentru a muta aerul peste miezul și înfășurările transformatorului mai rapid, ceea ce crește rata de transfer de căldură și împiedică transformatorul să se supraîncălzească.
Sistemele de răcire forțată sunt utilizate de obicei atunci când un transformator funcționează la niveluri mai mari de încărcare și generează mai multă căldură.
Izolația clasei termice: Transformatoarele uscate folosesc materiale de izolare a clasei termice notate pentru a rezista la temperaturi mai ridicate. De exemplu, rășina epoxidică utilizată în multe transformatoare uscate poate gestiona temperaturi de până la 220 ° C, în funcție de clasa de izolare. Aceste evaluări la temperaturi ridicate ajută la asigurarea că transformatorul nu se supraîncălzește chiar și atunci când este supus unor curenți și tensiuni mari.
Protecție de suprasarcină termică: Unele transformatoare uscate sunt echipate cu senzori de temperatură sau dispozitive de protecție termică care monitorizează temperatura înfășurărilor. Dacă temperatura crește dincolo de un prag sigur, aceste dispozitive pot declanșa alarme sau opriri automate pentru a preveni deteriorarea din cauza supraîncălzirii.
Reglarea sarcinii: Transformatoarele uscate sunt proiectate să funcționeze eficient într -un anumit interval de condiții de încărcare. Atunci când un transformator este subîncărcat, este posibil să nu genereze suficientă căldură pentru a provoca îngrijorări, în timp ce supraîncărcarea poate duce la căldură excesivă. Transformatoarele uscate sunt de obicei evaluate pentru condiții de încărcare specifice, iar funcționarea acestora în aceste limite asigură că nu se supraîncălzesc.
Limitarea curentului: Proiectarea transformatoarelor uscate asigură că curentul care curge prin înfășurări rămâne în limite gestionabile, împiedicând încălzirea excesivă. Acest lucru este adesea obținut prin proiectarea transformatorului pentru tensiunea specifică și cerințele curente ale aplicației, asigurându -se că sarcina electrică este echilibrată.3