Резервоар за трансформаторно масло: структура, изисквания и съображения за дизайн

Когато хората говорят за маслен{0}}трансформатор, те обикновено се фокусират върху сърцевината, намотките, изолацията или охладителната система. Theрезервоар за трансформаторно маслоне винаги получава същото внимание. Но на практика това е доста важна част от целия трансформатор.

Резервоарът съдържа изолационното масло, предпазва активната част, поддържа охлаждащо оборудване и аксесоари и трябва да се справя с механични натоварвания по време на работа и транспортиране. За по-големи трансформатори неговият дизайн може да стане изненадващо сложен.

В зависимост от приложението, резервоарите за трансформаторно масло могат да се използват за трансформатори с номинал от6kV, 10kV, 35kV и 66kV към 110kV, 220kV, 330kV, 500kV и ±500kV преобразувателни трансформатори. Подобни принципи на проектиране се прилагат и за паралелни реактори 330kV и 500kV.

И така, какво прави един добър резервоар за трансформаторно масло? Нека да разгледаме по-отблизо.

Най-очевидната задача на резервоара за трансформаторно масло е дасъдържат трансформаторното масло и защитават сърцевината и намотките. Това обаче е само част от историята.

Резервоарът също трябва да осигурява достатъчна механична якост, да поддържа надеждно уплътнение, да работи с избраната охладителна система и да остане стабилен по време на повдигане и транспортиране.

Изискванията естествено стават по-взискателни с увеличаване на напрежението и капацитета на трансформатора.

Трансформаторно напрежение	Типични съображения за проектиране на резервоар за масло
6kV–10kV	Компактна структура, надеждно уплътнение, икономична изработка и ефективно разсейване на топлината
35kV–66kV	По-големи изолационни разстояния, подобрена механична якост и подходящо охлаждане
110kV	По-високи изисквания за уплътнение, здравина при транспортиране, разположение на втулките и вътрешни хлабини
220kV	Голям обем масло, по-здрава структура на резервоара, електромагнитно екраниране и усъвършенстван дизайн на охлаждане
330kV–500kV	Издръжлива-конструкция, висока механична якост, контролирана деформация при заваряване и усъвършенствано екраниране
Преобразувателни трансформатори ±500kV	Мащабна{0}}конструкция на резервоара, стриктна координация на изолацията, охлаждане-управление на масления поток и съображения за транспортиране
330kV/500kV паралелни реактори	Висока механична якост, дизайн с ниски-загуби, надеждно уплътнение и ефективен контрол на магнитното изтичане

Едно нещо, което си струва да се отбележи, еустойчивост на вакуум. По време на производството на трансформатора резервоарът може да бъде подложен на вакуумна обработка за сушене и пълнене с масло. Резервоар, който е достатъчно здрав при нормално атмосферно налягане, може да не работи добре под вакуум, ако структурата му не е правилно проектирана.

Ето защо твърдостта на резервоара, усилващите елементи, конструкцията на фланеца и качеството на заваряване са от значение.

Има няколко начина за класифициране на резервоарите за трансформаторно масло. Две от най-практичните са отметод на охлажданеи отформа на резервоар.

Охладителната система има пряко влияние върху конструкцията на резервоара.

В естествено охлаждан трансформатор топлината от сърцевината и намотките се прехвърля към изолационното масло и след това се освобождава през повърхността на резервоара, радиаторите или гофрираните стени.

По-големите трансформатори често използват принудителна циркулация на маслото. Тук се добавят помпи и външни охладители, а резервоарът се нуждае от правилно проектирани връзки за вход и изход за масло. Вътре в резервоара маслото също трябва да се движи през правилните зони, вместо просто да циркулира произволно.

Общите методи за охлаждане на трансформатора включват:

ОНАН- Oil Natural Air Natural

ONAF- Масло Естествено Въздушно

OFAF- Маслен Форсиран Въздух

OFWF- Форсирано масло, форсирано вода

Резервоарът и охладителната система трябва да бъдат проектирани като една система. Опитът да ги третирате като напълно отделни компоненти може да доведе до лошо разпределение на маслото, ненужни загуби на налягане или локални горещи точки.

Формата на резервоара е друг обичаен начин за класифициране на резервоарите за трансформаторно масло.

Резервоари с-плоска стенаобикновено се използват за малки и средни{0}}трансформатори. Те са сравнително прости и могат да се комбинират с външни радиатори.

Резервоари с-гофрирани стениизползвайте гофрирани стоманени панели за увеличаване на охлаждащата повърхност. Вълнообразните стени могат също така да поемат промени в обема на маслото, причинени от температурни промени.

За големи силови трансформатори,резервоари тип-звънец или подвижни-капаксе използват широко. Горната секция на резервоара може да бъде повдигната от долната секция, което дава на инженерите достъп до сърцевината и намотките по време на сглобяване, проверка и поддръжка.

Няма една форма на резервоара, която да е най-добра за всеки трансформатор. Правилният избор зависи от капацитета, напрежението, метода на охлаждане, транспортните ограничения и изискванията за поддръжка.

Структурата на малък или среден-размеррезервоар за трансформаторно маслообикновено е доста ясна.

Може да се състои от заварени стоманени плочи, капак на резервоара, повдигащи уши, точки за заземяване, радиаторни връзки, компоненти за източване и пълнене на масло, интерфейси на термометри и отвори на втулки.

За компактните разпределителни трансформатори самият резервоар също може да допринесе значително за разсейването на топлината. Вълнообразните стени, например, осигуряват допълнителна площ за охлаждане, без да са необходими голям брой външни радиаторни панели.

И все пак простото не означава маловажно.

Лошото заваряване, деформацията на фланеца или неравните повърхности могат да причинят проблеми с уплътняването. Малък теч на масло може да не изглежда сериозен в началото, но в крайна сметка може да позволи на влагата да навлезе в трансформатора или да намали нивото на маслото.

Големите силови трансформатори са различна история.

Големият резервоар може да включва основното тяло на резервоара, капака на резервоара, горната секция от-тип камбана, радиатори, маслени помпи, охладители, връзки за консерватори, устройства за освобождаване на-налягане, кули с втулки, кабелни кутии, повдигащи конструкции и транспортни приспособления.

И всички тези части трябва да работят заедно.

Резервоарът трябва да поддържа много голяма маса, като същевременно поддържа точност на размерите. Той също така трябва да издържа на вибрации по време на транспортиране, повдигащи сили по време на монтаж и условия на налягане или вакуум по време на производство и работа.

Следователно за трансформатори 220 kV, 330 kV и 500 kV резервоарът не е просто изработена стоманена кутия. Това е внимателно проектирана механична структура.

Редица подробности могат да повлияят на надеждността на трансформаторния резервоар. Някои са лесни за пренебрегване по време на ранния етап на проектиране.

Ръбовете на резервоара, особено около фланеца, са важни както за здравината, така и за уплътняването.

Фланецът се нуждае от достатъчно твърдост, за да предотврати прекомерна деформация при затягане на болтовете. Ако фланецът се огъне, компресията на уплътнението може да стане неравномерна и да възникне изтичане.

Големите резервоари може да се нуждаят от подсилени ръбове или допълнителни усилващи елементи. Заваръчните процедури също трябва да се контролират внимателно, тъй като заваръчната топлина може да причини деформация.

Големите трансформатори се нуждаят от здрави и надеждни конструкции за повдигане и окачване.

Повдигащите уши и точките за повдигане трябва да бъдат разположени в съответствие с центъра на тежестта на трансформатора и очакваните повдигащи товари. Дизайнът не трябва да взема предвид само статичното тегло. Трябва да се вземат предвид и динамичните натоварвания по време на обработка и транспортиране.

За много големи трансформатори транспортирането може да бъде основна част от инженерната работа. Резервоарът може да изпита вибрации и ускорение по време на автомобилен или железопътен транспорт, така че конструкцията трябва да бъде проектирана по съответния начин.

Фланците се използват за капаци на резервоари, радиатори, клапани, консерватори, втулки и други компоненти.

Добре-проектираната фланцова връзка трябва да осигурява адекватна здравина и, което е по-важно, да поддържа равномерно натиск на уплътнението във времето.

Дизайнът на фланеца обикновено взема предвид:

Механична якост

Капацитет на болта

Компресия на уплътнение

Точност на заваряване

Допустими отклонения при обработка

Дългосрочна{0}}запечатваща производителност

Самото уплътнение също трябва да е съвместимо с трансформаторното масло и очакваната работна температура.

Изтичането на масло е едно от нещата, които производителите на трансформатори определено искат да избегнат.

Потенциалните точки на изтичане включватфланци на-капака на резервоара, връзки на радиатора, клапани, интерфейси на втулки, инспекционни капаци и тръбни съединения.

Поради тази причина запечатването трябва да се обмисли от началото на процеса на проектиране на резервоара. Не трябва да се третира като детайл от окончателното сглобяване.

Тук също има значение качеството на заваряването. Лошите заварки могат да станат точки на изтичане, особено когато резервоарът е подложен на налягане на маслото, температурни промени или условия на вакуум.

Доброто уплътнение също помага за предпазване на влагата от трансформатора. Това е особено важно за трансформаторите за високо{1}}напрежение, тъй като влагата може да има значителен ефект върху ефективността на изолацията и стареенето.

Активната част трябва да остане в правилната позиция вътре в резервоара.

Това става особено важно по време на транспортиране. Големите трансформатори могат да изпитват вибрации, ускорение и ударни натоварвания, а модулът на сърцевината и намотката не трябва да се движат ненужно.

Позициониращите структури осигуряват механично задържане, като същевременно избягват прекомерното напрежение върху активната част.

Конструкцията също трябва да бъде практична. Тя трябва да позволява сглобяване и поддръжка, без да прави трансформатора ненужно труден за работа.

За трансформатори, използващи принудителна циркулация на маслото, маслото трябва да достигне правилните места.

Не е достатъчно да инсталирате помпа и да приемете, че проблемът с охлаждането е решен.

Лошото вътрешно разпределение на маслото може да остави определени зони на навиване недостатъчно охладени, създавайки локални горещи точки, дори когато общият дебит на маслото изглежда приемлив.

Водещи плочи, прегради и канали за поток могат да се използват за насочване на маслото през необходимите региони. Техният дизайн трябва да бъде съгласуван с топлинните изчисления на трансформатора.

В идеалния случай системата трябва да осигурява добро разпределение на маслото, като същевременно поддържа загубите на налягане под контрол.

Изтичащият магнитен поток от намотките може да влезе в стоманения резервоар. Това може да създаде вихрови токове в стените на резервоара, което води до допълнителни загуби и локализирано нагряване.

Проблемът става по-забележим при трансформатори с-голям капацитет.

Магнитното екраниране може да се монтира в зони, където потокът на изтичане е особено силен. Правилното екраниране помага за намаляване на загубите на бездомни източници и предотвратява прекомерното повишаване на температурата на резервоара.

Екранирането обаче не е просто въпрос на добавяне на метални пластини навсякъде, където има изтичащ поток. Геометрията, материалът, позицията и разположението на заземяването трябва да бъдат внимателно обмислени.

Електромагнитното екраниране е тясно свързано с магнитното екраниране, но двете не са едно и също нещо.

Силно{0}}проводници, втулки, краища на намотките и други компоненти могат да произведат концентрирани електромагнитни полета. Тези полета трябва да се вземат предвид при проектирането на резервоара и неговата защитна система.

За големи силови трансформатори електромагнитната симулация може да бъде полезна за идентифициране на области с висока плътност на потока и потенциални проблеми със -бездомни загуби.

Анализът на крайните{0}}елементи например може да помогне на инженерите да направят корекции преди резервоарът да бъде произведен. Това обикновено е много по-лесно, отколкото да се опитвате да коригирате проблем с отоплението, след като трансформаторът вече е бил изграден.

Шумът от трансформатора идва от няколко източника, включително магнитострикция в сърцевината, електромагнитни сили и механични вибрации.

Резервоарът може да предава тази вибрация и да я излъчва като звуков шум.

Това може да стане истинско безпокойство, когато трансформаторите се инсталират близо до жилищни сгради, болници, търговски обекти, центрове за данни или други зони,-чувствителни към шум.

Следователно твърдостта на резервоара, разположението на усилващите елементи и пътищата за предаване на вибрациите трябва да бъдат взети предвид по време на етапа на проектиране.

Намаляването на шума не означава непременно резервоарът да бъде изключително дебел. В много случаи по-интелигентният структурен дизайн може да контролира вибрациите, без да добавя ненужно тегло.

Втулките и тръбните съединения са важни интерфейси между резервоара на трансформатора и външното оборудване.

Входният щранг трябва да осигури подходяща механична опора, като същевременно поддържа необходимите електрически изолационни разстояния. Той също така трябва да вземе предвид допуските при монтаж и топлинното разширение.

Тръбните съединения за радиатори, консерватори, охладители и вентили трябва да бъдат разположени така, че монтажът и поддръжката да останат практични.

При големите трансформатори това оформление също влияе върху транспортните размери. Връзка, която работи перфектно във фабриката, може да създаде проблеми, когато трансформаторът трябва да премине през тесен транспортен маршрут.

Така че, отново, механичните, електрическите и транспортните изисквания трябва да се разглеждат заедно.

Дизайнът на aрезервоар за трансформаторно масловключва много повече от избор на правилната дебелина на стоманената плоча.

Механична якост, термични характеристики, поток на масло, уплътнение, електромагнитни ефекти, вибрации и производствени процеси са свързани.

Дизайн фактор	Основна цел
Механична якост	Издържат на експлоатационни, повдигащи и транспортни натоварвания
Твърдост на резервоара	Намалете деформацията под налягане на маслото и вакуум
Запечатване	Предотвратете изтичане на трансформаторно масло и проникване на влага
Термичен дизайн	Осигурете адекватно разсейване на топлината и охлаждане
Маслен поток	Осигурете ефективно охлаждане на намотките и сърцевината
Магнитно екраниране	Намаляване на бездомните загуби и локалното отопление на резервоара
Електромагнитен дизайн	Контролирайте потока на изтичане и електромагнитните ефекти
Контрол на шума	Намалете вибрациите и излъчвания шум от трансформатора
Дизайн на фланеца	Поддържайте надеждно дългосрочно{0}}уплътнение
Повдигаща конструкция	Осигурете безопасна работа и монтаж
Структура за позициониране	Осигурете активната част по време на транспортиране
Оформление на тръбата и щранга	Отговаря на изискванията за механика, електричество и поддръжка
Производство	Контролирайте деформацията при заваряване и допустимите отклонения на размерите

За високо{0}}трансформаторите тези фактори стават още по-тясно свързани. Промяна в структурата на резервоара може да повлияе на потока масло. Промяна в разположението на втулката може да повлияе на изолационните разстояния и транспортните размери. Промяната в подреждането на екранирането може да повлияе на загубите от случайности.

С други думи, дизайнът на резервоара е част от дизайна на трансформатора,-а не последваща мисъл.

Тъй като капацитетът на трансформатора и напрежението се увеличават, резервоарът за масло става по-взискателен инженерен компонент.

500kV трансформатор, например, може да съдържа голямо количество изолационно масло и да има много значителни размери. Може да се наложи резервоарът да побере множество радиатори или охладители, маслени помпи, втулки,-оборудване за освобождаване на налягането, връзки на консерватора и транспортни приспособления.

В същото време високите нива на ток могат да увеличат потока на изтичане и загубите от разсейване. Зоните в близост до краищата на намотките и проводниците с висок{1}}ток може да се нуждаят от допълнителен електромагнитен анализ и екраниране.

ЗаПреобразувателни трансформатори ±500kV, изискванията са още по-взискателни. Тези трансформатори обикновено са много големи и дизайнът на резервоара им трябва да вземе предвид координацията на изолацията, ефективността на охлаждане, топлинното натоварване, механичната якост и условията на транспортиране.

Същото важи и заПаралелни реактори 330kV и 500kV. Техните маслени резервоари трябва да се справят с електромагнитни ефекти, вибрации, охлаждане, уплътняване и транспортни натоварвания, като същевременно поддържат необходимата механична якост.

Дори добре{0}}проектираният резервоар може да причини проблеми, ако качеството на изработката не е достатъчно добро.

Качеството на стоманената плоча, точността на рязане, процедурите за заваряване, машинната обработка на фланците, толерансите на размерите, изпитването за течове и обработката на повърхността имат пряко въздействие върху готовия продукттрансформаторен резервоар.

Заваряването заслужава специално внимание. Твърде много топлина може да причини деформация, докато неадекватното проникване или лошото качество на заварката може да доведе до изтичане.

След производството трансформаторните резервоари могат да бъдат подложени на тестове за течове, инспекции на размерите и други проверки на качеството. Тези проверки помагат да се провери дали резервоарът е подходящ за активната част, радиатори, втулки и други компоненти.

За големите експортни трансформатори транспортните размери също трябва да се проверят внимателно. Точките за повдигане, точките за повдигане и приспособленията за транспортиране трябва да бъдат проектирани за действителния маршрут и метод на обработка-, а не просто да се добавят в края на производството.

Трансформатор Yaweiпроектира и произвежда маслени-трансформатори и поддържащи конструкции на резервоари за различни нива на напрежение и приложения.

Theрезервоар за трансформаторно масломогат да бъдат проектирани според капацитета на трансформатора, класа на напрежението, метода на охлаждане, инсталационната среда, условията на транспортиране и изискванията на клиента.

За по-малките разпределителни трансформатори фокусът обикновено е върху компактна конструкция, ефективно охлаждане и надеждно уплътняване. За големите силови трансформатори проектът става по-всеобхватен, обхващащ механична якост, маслен поток, електромагнитно екраниране, контрол на шума, повдигане и транспортиране.

От стандартни трансформаторни резервоари до персонализирани структури за трансформатори с високо-напрежение и голям-капацитет, резервоарът трябва да работи като част от цялостната трансформаторна система.

За следващия сирезервоар за трансформаторно масло, проект за маслен-потопен трансформатор или-силов трансформатор за високо напрежение, Yawei Transformer може да осигури инженерна и производствена поддръжка въз основа на специфичните технически изисквания на приложението.

Свържете се сега

В: Колко скоро можете да доставите трансформатора?

О: Зависи от количеството и капацитета на трансформатора, обикновено в рамките на един месец от чертежа на датата, потвърден от купувача.

В: Колко време можете да предоставите гаранция за качество?

О: 24 месеца от работата на трансформатора за дата.

В: Какъв метод на плащане приемате?

A: T/T (банков превод) предпочитан, L/C и двата приети.