Kühlventilatoren für Trockentransformatoren: das Herzstück für mehr Leistung und Sicherheit

Was ist ein Trockentransformator?Kühlung Ventilatoren?

Ein Trockentransformator-Kühlgebläse ist ein Gerät, das speziell für die forcierte Luftkühlung (AF, Air Forced) von Trockentransformatoren entwickelt wurde. Er wird in der Regel an der Unterseite, der Seite oder der Oberseite des Transformators montiert und bläst aktiv die Wicklungen und Kernoberflächen des Transformators an, indem er einen starken Luftstrom erzeugt, der die Kühleffizienz erheblich verbessert. Dieses System ist mehr als nur ein paar einfache Ventilatoren, es ist eine intelligente Kühllösung, die eng in das Temperaturkontrollsystem des Transformators integriert ist und einen wichtigen Beitrag dazu leistet, das Potenzial von Trockentransformatoren zu erschließen und ihren sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Warum brauchen Trockentransformatoren Kühlgebläse?

Trockentransformatoren sind auf Luft als Isolier- und Kühlmedium angewiesen. Im Zustand der natürlichen Kühlung (AN, Air Natural) ist ihre Wärmeabfuhrkapazität begrenzt und daher ist ihre Nennleistung konservativ. Der Zusatz von Kühlventilatoren ist in den folgenden Kernbereichen sinnvoll:

1. die Verbesserung der operativen Kapazität

Dies ist die wichtigste Aufgabe des Lüfters. Durch die forcierte Luftkühlung kann eine große Menge an Wärme, die während des Betriebs des Transformators erzeugt wird, effektiv abgeführt werden, so dass die Temperatur der Wicklung innerhalb der Sicherheitsgrenze gehalten wird. Gemäß dem Industriestandard und der Auslegung kann die Leistung eines Trockentransformators nach der Installation des Luftkühlungssystems auf der Grundlage der natürlichen Kühlung von 40% auf 50% erhöht werden, was bedeutet, dass ein 1000kVA-Transformator nach Aktivierung des Lüfters sicher als 1400kVA- oder sogar 1500kVA-Transformator verwendet werden kann, um den Bedarf für Spitzenstunden oder eine vorübergehende Kapazitätserhöhung zu decken. .

2. die Sicherung von Überlastungen

Wenn der Transformator aufgrund einer unerwarteten Situation oder einer saisonalen Belastung für kurze Zeit überlastet wird, steigt seine Innentemperatur stark an. Das Kühlgebläse kann schnell reagieren, um die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs durch eine starke Wärmeableitung zu bremsen, wodurch wertvolle Zeit für die Systemanpassung gewonnen und Isolationsschäden aufgrund von Überhitzung vermieden werden, was die Überlastfähigkeit und Betriebssicherheit des Transformators erheblich verbessert.

3. die Verlängerung der Nutzungsdauer

Die Temperatur ist der entscheidende Faktor, der die Alterung der Transformatorisolierung beeinflusst. Das Luftkühlsystem senkt effektiv die durchschnittliche Betriebstemperatur des Transformators bei hohen Lasten und verlangsamt den Alterungsprozess des Isolationsmaterials, wodurch die Gesamtlebensdauer des Transformators erheblich verlängert wird.

4. die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Umwelt

An Orten mit hohen Umgebungstemperaturen (z. B. Stromverteilungsräume im Sommer, schlecht belüftete Keller) oder in großen Höhen wird die natürliche Wärmeabfuhr durch die dünne Luft immer weniger effektiv. Zu diesem Zeitpunkt wird die forcierte Luftkühlung zu einer notwendigen Garantie dafür, dass der Transformator eine ausreichende Leistung und einen sicheren Betrieb gewährleisten kann.

Wie funktioniert ein Kühlgebläsesystem?

Das Trockentransformator-Luftkühlsystem ist ein automatisches Steuerungssystem mit geschlossenem Regelkreis, dessen Arbeitsablauf wie folgt aussieht:

Zunächst überwachen Temperatursensoren (in der Regel Pt100-Platin-Widerstandsthermometer), die in den Drehstromwicklungen des Transformators installiert sind, die Temperatur der Wicklungen in Echtzeit. Die Temperaturdaten werden dann an einen speziellen Temperaturregler für Trockentransformatoren übertragen. Der Betreiber kann am Regler mehrere Temperaturkontrollpunkte vorgeben, wie z.B. “Lüfterstarttemperatur” (z.B. 100°C) und “Lüfterstopptemperatur” (z.B. 80°C).

Wenn der Temperaturregler feststellt, dass die Temperatur einer Phase der Wicklung die “Lüfterstarttemperatur” erreicht oder überschreitet, schließt er automatisch das Relais, schließt die Stromversorgung des Lüfters an und alle Lüfter beginnen zu laufen. Der starke Luftstrom, der vom Lüfter erzeugt wird, strömt durch den speziell entworfenen Luftkanal des Transformators und bläst gleichmäßig über die Wicklungs- und Kernkühlfläche, wodurch die Wärme effizient abgeführt wird. Mit fortschreitender Zwangskühlung sinkt die Temperatur der Wicklungen allmählich ab. Wenn die Temperatur unter die voreingestellte “Lüfter-Stopp-Temperatur” sinkt, unterbricht der Thermostat automatisch die Stromzufuhr zum Lüfter und der Lüfter schaltet sich ab, um Energie zu sparen. Darüber hinaus ist der Thermostat mit höheren Sollwerten für “Übertemperaturalarm” (z.B. 130°C) und “Übertemperaturauslösung” (z.B. 155°C) ausgestattet, um den ultimativen Übertemperaturschutz für den Transformator zu gewährleisten.

Arten und Auswahl von Ventilatoren

Die für Trockentransformatoren verwendeten Kühlventilatoren werden je nach Strömungsrichtung und Aufbau hauptsächlich in die beiden folgenden Typen unterteilt:

Querstromventilator

Mit einem langen zylindrischen Laufrad tritt die Luft von einer Seite ein und bläst von der anderen Seite in einem “Gesicht” aus, das einen gleichmäßigen Luftvorhang bilden kann. Seine Struktur ist kompakt, das Luftvolumen ist einheitlich, kann die gesamte Breite der Wicklung abdecken, Wärmeabfuhr ohne toten Winkel, ist derzeit die wichtigste Wahl für mittlere und große Trockentransformatoren.

Axialventilator

Ähnlich wie bei einem normalen Elektrolüfter wird die Luft in axialer Richtung ein- und ausgesaugt, so dass eine “Säule” aus Luftströmung entsteht. Das einzelne Gerät hat ein hohes Luftvolumen und einen hohen Luftdruck. Normalerweise werden mehrere Ventilatoren nebeneinander an der Seite oder am Boden des Transformators montiert.

Bei der Auswahl des Lüfters müssen die Kapazität des Transformators, die Struktur, die Grenzwerte für den Temperaturanstieg, die Geräuschanforderungen und andere Faktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Gesamtluftvolumen des Lüfters, der Luftdruck und andere Parameter den Wärmeabgabebedarf des Transformators erfüllen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Ist das Gebläse die ganze Zeit eingeschaltet, oder schaltet es sich automatisch ein und aus?

A: Es handelt sich um ein automatisch startendes TPing. Der Betrieb des Lüfters wird vollständig intelligent durch den Temperaturregler des Trockentransformators auf der Grundlage der Echtzeit-Temperatur der Transformatorwicklungen gesteuert. Er läuft nur an, wenn der Transformator stark belastet ist und eine hohe Temperatur aufweist, wodurch eine hohe Energieeffizienz erreicht wird.

F: Was passiert, wenn einer der Ventilatoren kaputt geht?

A: Professionelle Luftkühlungssysteme sind mit Blick auf Redundanz konzipiert. Selbst wenn ein einzelner Lüfter ausfällt, können die verbleibenden Lüfter immer noch den Großteil der Kühlleistung erbringen. Gleichzeitig verfügen hochwertige Temperaturkontrollsysteme über eine Funktion zur Erkennung von Lüfterausfällen. Sobald ein Lüfter nicht mehr läuft, wird ein Alarmsignal ausgegeben, das das Betriebs- und Wartungspersonal dazu veranlasst, ihn rechtzeitig auszutauschen.

F: Wird der Verteilerraum durch den zusätzlichen Ventilator lauter werden?

A: Es wird einen gewissen Anstieg geben, aber moderne Kühlventilatoren für Transformatoren sind so konzipiert, dass sie das Geräusch optimieren. Durch die Verwendung hochwertiger Lager, einer optimierten Schaufelkonstruktion und angemessener Installationsmethoden kann der Geräuschpegel in akzeptablen Grenzen gehalten werden. Für Orte mit strengen Anforderungen an den Geräuschpegel können geräuscharme Lüftermodelle gewählt werden.

F: Müssen Kühlventilatoren regelmäßig gewartet werden?

A: Erforderlich. Die Wartung ist relativ einfach und besteht hauptsächlich darin, regelmäßig zu prüfen, ob der Ventilator normal anlaufen kann, und Staubansammlungen auf den Ventilatorflügeln und dem Schutzgitter zu entfernen, um zu verhindern, dass die Luftkanäle verstopft werden und die Wärmeabgabe beeinträchtigt wird. Eine saubere Betriebsumgebung ist die Grundlage dafür, dass der Ventilator lange Zeit effizient arbeitet.

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