乾式変圧器用冷却ファン：容量と安全性を高める中核部品

乾式変圧器とは冷却ファン?

乾式変圧器冷却ファンは、乾式変圧器の強制空冷（AF、Air Forced）用に特別に設計された装置です。通常、変圧器の底面、側面、上面に取り付けられ、強力な気流を発生させて変圧器の巻線とコア表面に積極的に送風し、冷却効率を大幅に向上させます。このシステムは、単なる数個のファンではなく、変圧器の温度制御システムと緊密に統合されたインテリジェントな冷却ソリューションであり、乾式変圧器の潜在能力を引き出し、その安全な運転を確保するための重要な部分です。

乾式変圧器に冷却ファンが必要なのはなぜですか？

乾式変圧器は、断熱材および冷却媒体として空気に依存している。自然冷却（AN、Air Natural）の状態では、放熱能力が制限されるため、定格容量は保守的である。冷却ファンを追加することは、次のようなコア分野で有効である：

1.操業能力の向上

これがファンの最も重要な役割である。強制空冷により、変圧器の運転中に発生する大量の熱を効果的に奪うことができ、巻線温度を安全限界内に維持することができます。業界標準と設計によると、空冷システムを設置した後、乾式変圧器の出力容量は、自然冷却に基づいて40%から50%まで増加させることができます。これは、1000kVAの変圧器を、ファンを作動させた後、1400kVA、あるいは1500kVAの変圧器として安全に使用できることを意味し、ピーク時や一時的な容量増加の需要を満たすことができます。.

2.オーバーロードの確保

予期せぬ事態や季節的な負荷により変圧器に短時間の過負荷がかかると、内部温度が急激に上昇します。冷却ファンは、強力な放熱によって温度上昇の速度を抑制するために迅速に対応することができ、システム調整のための貴重な時間を稼ぎ、過熱による絶縁体の損傷を回避し、変圧器の過負荷容量と動作信頼性を大幅に向上させます。

3.耐用年数の延長

温度は変圧器の断熱材の経年劣化を左右する決定的な要因です。空冷システムは、高負荷時の変圧器の平均動作温度を効果的に低下させ、絶縁材料の老化プロセスを遅らせ、変圧器の全体的な耐用年数を大幅に延ばします。

4.環境回復力の向上

周囲温度が高い場所（夏場の配電室、換気の悪い地下室など）や高所では、空気が薄いため自然放熱が効きにくくなります。このとき、変圧器が十分な出力と安全な運転を確保するために、強制空冷が必要な保証となります。

冷却ファンシステムの仕組み

乾式変圧器空冷システムは閉ループ自動制御システムであり、そのワークフローは以下の通りである：

まず、変圧器の三相巻線内部に設置された温度センサー（通常はPt100白金測温抵抗体）が巻線の温度をリアルタイムで監視します。温度データはその後、専用の乾式変圧器温度コントローラに送信されます。オペレーターは、「ファン開始温度」（例：100℃）や「ファン停止温度」（例：80℃）など、いくつかの温度制御ポイントをコントローラーにプリセットすることができます。

温度コントローラーは、巻線の温度が「ファン開始温度」以上になったことを監視すると、自動的にリレーを閉じ、ファンの電源を接続し、すべてのファンが運転を開始します。ファンによって発生した強力な気流は、変圧器の特別に設計されたエアダクトに沿って、巻線とコアの冷却面に均等に吹き付けられ、熱は効率的に取り除かれます。強制冷却が進むにつれ、巻線の温度は徐々に下がっていきます。温度があらかじめ設定された「ファン停止温度」より低くなると、サーモスタットは自動的にファン電源を切り離し、ファンの回転を停止してエネルギーを節約します。さらに、サーモスタットには「過熱アラーム」（130℃など）および「過熱トリップ」（155℃など）の高い設定値が装備されており、変圧器に究極の過熱保護を提供します。

ファンの種類と選択

乾式変圧器に使用される冷却ファンは、送風方向と構造により、主に次の2種類に分類される：

クロスフローファン

長い円筒形の羽根車で、空気は片側から入り、もう片側から「面」で吹き出し、均一なエアカーテンを形成することができます。構造がコンパクトで、風量が均一で、巻線の全幅をカバーでき、死角のない放熱が可能で、現在、中型・大型乾式変圧器の主流となっています。

軸流ファン

通常の扇風機と同様、空気を軸方向に吸入・吐出し、気流の「柱」を形成する。1台で大風量・高風圧が得られます。通常、複数のファンを横に並べて組み合わせ、変圧器の側面または底面に取り付けて使用する。

ファンを選定する際には、変圧器の容量、構造、温度上昇限界、騒音要件などを考慮し、ファンの総風量、風圧、その他のパラメータが変圧器の放熱ニーズを満たせるようにする必要がある。

よくある質問（FAQ）

Q: 扇風機は常に作動しているのですか、それとも自動的に作動したり停止したりするのですか？

A: 自動始動TPingです。ファンの動作は、トランス巻線のリアルタイム温度に基づいて、ドライトランス温度コントローラによって完全にインテリジェントに制御されます。変圧器が高負荷で高温になった時のみ始動し、高いエネルギー効率を実現します。

Q: ファンの1つが壊れたらどうなりますか？

A: 業務用空冷システムは、冗長性を考慮して設計されています。一台のファンが故障しても、残りのファンでほとんどの冷却能力をまかなうことができます。同時に、ハイエンドの温度制御システムにはファンの故障検知機能が付いている場合があり、ファンが回転していないことが分かるとアラーム信号が発信され、オペレーションやメンテナンス担当者はタイムリーにファンを交換するよう促されます。

Q:ファンを追加すると、配電室が騒がしくなりませんか？

A: 多少の増加はありますが、最新の変圧器用冷却ファンは騒音を最適化するように設計されています。高品質のベアリング、最適化されたブレード設計、合理的な設置方法を使用することで、騒音を許容範囲内に抑えることができます。騒音に対する要求が厳しい場所では、低騒音モデルのファンを選択することができます。

Q: 冷却ファンには定期的なメンテナンスが必要ですか？

A: 必要です。メンテナンスは比較的簡単で、定期的にファンが正常に始動できるかどうかを確認し、ファンブレードや保護グリルに堆積したほこりを除去して、エアダクトが塞がれて放熱効果に影響が出ないようにすることが主な内容です。清潔な運転環境は、ファンが長期間効率的に動作するための基本である。

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