شرح مفصل لطرق تبريد المحولات ومبادئ تبديد الحرارة
المحولات مثل المجتهدة-فهي دائما تحريك الحرارة عندما تكون في العمل. تأتي هذه الحرارة من الخسائر الأساسية والمقاومة في لفاتها ، وإذا كانت معلقة طويلة جدًا ، تبدأ المتاعب. يرتفع الزيت (أو أي شيء يفعل التبريد) ، ويبدأ العزل في التصرف ، ويأخذ عمر المحول نجاحًا كبيرًا. حتى أنظمة التبريد؟ إنها في الأساس التيار المتردد لهذه العملات التي ترفع حرارة الطاقة للحفاظ على كل شيء باردًا بدرجة كافية للعمل. اسمحوا لي أن أسير في أساليب التبريد الرئيسية وكيف تسحب هذه الخدعة التبريد.
1. كيف تخرج حرارة المحول
تتحرك الحرارة بثلاث طرق هنا ، كل منها يقوم بدوره:
التوصيل: تسخّن من النوى واللفات تنتقل عبر العزل إلى جدران الخزان أو المبردات. إنه مثل كيف أن ملعقة في الحساء الساخن تحصل على الصلب الدافئ-سيليكون هو سبيد في هذا ، حيث يتم إجراء الحرارة في حوالي 40W/(M · K) ، في حين أن الزيت المعدني أكثر من حوالي 0.12W/(M · K). من الواضح أن المعادن يفوز بسباق التغذية الحرارية.
الحمل الحراري: طاقم التبريد أو تداول الهواء للقيام بالرفع الثقيل. في بعض الأحيان ، يتم دفعها في بعض الأحيان ، في بعض الأحيان يتم دفعها ، ولكن في كلتا الحالتين ، يمسك بالحرارة من النقاط الساخنة وينقلها إلى حيث يمكن أن يهرب.
الإشعاع: الأسطح الساخنة تطلق الحرارة في الهواء الطلق العظيمة ، في أعقاب قانون ستيفان-بولتزمان. في الأساس ، كلما زادت سخونة ، كلما زادت الحرارة التي ينفجرون فيها نار معسكر أكبر وأكثر دفئًا.
الحمل الحراري هو النجم هنا ، حيث يتعامل مع أكثر من 60 ٪ من الحرارة. هذا هو السبب في أن تصميمات التبريد تدور حول التأكد من أن هذا الدورة الدموية من الدرجة الأولى.
الثاني. طرق التبريد الشائعة وإعداداتها
1. التبريد الطبيعي المذهل للزيت (أونان)
المحولات الصغيرة إلى المتوسطة تحب هذا واحد. إنه مفتاح منخفض: يمتد الزيت الحرارة من النوى واللفاء ، ويصبح أخف وزناً ، ويطفو على قمة الخزان. هناك ، يقوم بإلقاء الحرارة من خلال جدران الخزان والمشعات المرفقة ، ثم يبرد ، ويصبح ثقيلًا ، ويتعرق مرة أخرى.
للمساعدة ، يحتوي الخزان على مشعات إضافية أو أنابيب مستديرة-تمنح الحرارة المزيد من الأماكن للهروب. إنه بسيط وسهل الاعتناء به ويعمل مع Transformers حتى 6300 كيلو فولت. ما عليك سوى راقب أعلى من الزيت الساخن من الزيت الساخن ، لا تدعها تزحف أكثر من 85 درجة.
2
هذا أونان مع دفعة صغيرة: المشجعين. هذه المعجبين تهب الهواء على المشعات ، وسرعة الرياح من سيارة كسول 0.5 متر/ثانية إلى 3-5 م/ثانية. فجأة ، تحصل قوة التبريد على 30-50 ٪ بشكل أفضل مما يعطي الحرارة مخرجًا أسرع.
الزيت لا يزال يتحرك بشكل طبيعي. الجماهير فقط تسرع مدى سرعة الهواء يحمل الحرارة. إنه مثالي للمحولات التي تتراوح بين 10 و 63 ميجا فولت ، مثل المحولات الرئيسية في المحطات الفرعية 35kV. المشجعون أذكياء للغاية-إنهم يركضون عندما يصل ارتفاع الزيت إلى 65 درجة ويغلقون في 50 درجة ، مما يوفر الطاقة مثل زميل في الغرفة المسؤول.
3. تدوير الهواء التداول بالزيت القسري (FOAF)
محولات أكبر 110 كيلو فولت والاحتجاز طاقم تبريد أكثر كثافة. لذلك يجلبون المضخات لدفع الزيت من خلال قنوات متعرجة عند 1-2 م/ثانية ، 5 إلى 10 مرات أسرع مما كان عليه بشكل طبيعي. ثم يبرد المشجعون الزيت أثناء zips من خلال المشعات.
اثنين من اللاعبين الرئيسيين هنا:
المضخات المغمورة: يدفع هؤلاء الرجال الزيت البارد إلى لفائف للاستيلاء على الحرارة ، مثل صاروخ يسعى للحرارة.
مبردات الهواء: مشعات مع المعجبين الذين ينفجرون الهواء فوقهم ، وتبريد الزيت الساخن قبل أن يعود إلى الخزان.
هذا يبرد مرتين وكذلك OFAF ، لذلك هو للمحولات 100MVA وأعلى. لكن هذه المضخات تحتاج إلى البقاء في لعبتهم-إذا استقالوا ، يتوقف الزيت عن التحرك ، والأشياء تسخن أسرع من سيارة في الصيف.
4. تدوير ماء الزيت القسري (FOW)
في الأماكن التي تحتوي على الكثير من الماء أو حيث يكون الضوضاء محطات فرعية داخلية غير شبيهة بالموت ، تتولى الماء من الهواء في المبادلات الحرارية. الماء بطل توصيل حراري ، أفضل 25 مرة من الهواء (0.6W/(M · K) مقابل إحصائيات الهواء) ، لذلك يبرد الزيت في وميض. رؤوس المياه الساخنة إلى أبراج تبريد للاسترخاء ، ثم الحلقات مرة أخرى للمزيد.
إنه أكثر كفاءة من 3 إلى 4 أضعاف من تبريد الهواء والهدوء ، لكن أنظمة المياه تشبه الصيانة عالية بعض الشيء تحتاج إلى فحوصات منتظمة. كبيرة ل 220 كيلو فولت+ المحولات.
5. التبريد الطبيعي من النوع الجاف/الهواء (AN/AF)
المحولات الجافة-تفكيك الايبوكسي التي تخلق الزيت واستخدم الهواء. يتيح الهواء تداول بحرية. يضيف AF المعجبين لدفع الهواء عبر اللفات في 2-3 م/ثانية ، مما يجعل التبريد أفضل بنسبة 50 ٪.
هذه مثالية للأماكن التي تكون فيها النار في المترو المرتفع ، ومترو الأنفاق ، هذا النوع من الأشياء. لكنها تتصدر حوالي 20mVa. تستخدم اللفات عزلًا صعبًا ، مثل الايبوكسي من الفئة H ، للتعامل مع الحرارة.
ثالثا. اختيار التبريد المناسب وكيف تتراكم
اختر استنادًا إلى الحجم والموقع وكم الصيانة التي تريدها:
أقل من أو يساوي 10MVA: Onan أو AN أفضل رهانات بسيطة ، لا يلزم وجود قوة إضافية ، مثل المروحة الأساسية.
10-100MVA: يعمل OFAF أو AF بشكل جيد ، معالجة التغييرات دون تكلفة مروحة تشبه طن مع بعض الإعدادات الإضافية.
أكبر من أو يساوي 100mVa: FOAF أو FOW ضروريان ، فهي المصاعد الثقيلة التي يمكنها التعامل مع الحرارة.
بقع صعبة: تخطي تبريد الماء في المناطق الرطبة ؛ الأنواع الجافة هي أفضل عندما تكون الانفجارات مخاطرة.
الكفاءة: فوز FOW (150W/L) ، ثم FOAF (80-120W/L) ، ثم Onan (30-50W/L). لكن أونان مثل دراما قديمة موثوقة ، من السهل الاعتناء بها.
رابعا. أرقام التصميم الرئيسية التي يجب تذكرها
منطقة التبريد: تحتاج محولات الزيت إلى 1.5-3 متر مربع لكل كيلو فولت أمبير. الوحدات الأكبر أكثر كفاءة ، وتحتاج إلى أقل من كيلو فولت أمبير "تسبب مشعات في حزعة.
سرعة تدفق الزيت: بالنسبة للأنظمة القسرية ، فإن 0.5-2 م/ث أسرع من ذلك ويصبح صاخبة ، مثل المروحة على Max Blast.
ارتفاع درجة الحرارة: يمكن أن تعالج أنواع الزيت ما يصل إلى 55 ألف (طبيعي) أو 60 كيلو (قسري) ؛ تصل اللفات الجافة إلى 100 ألف (فئة F) أو 125k (فئة H)-تعرف على حدودك!
خامسا نصائح الصيانة
أنواع الزيت: تحقق من مستويات الزيت العادية والنظيفة السنوية ، واختبار المعجبين/المضخات شهرية في الشكل كما لو كنت دراجة.
الأنواع الجافة: تفجير الغبار من اللفات كل ثلاثة أشهر ، وتأكد من أن المشجعين يركضون يمينًا هو أسوأ عدو لهم.
تبريد الماء: مشاهدة موصلية المياه أسبوعيًا (احتفظ بها تحت 20μs/cm) والبادطة الحرارية النظيفة ، تعتبر التراكم السنوي المتكافئ هو Buzzkill الحقيقي.
خاتمة
إن أنظمة التبريد تدور حول تحقيق التوازن المؤكد أن الكثير من الحرارة تخرج كما يتم إنشاؤها. احصل على ذلك بشكل صحيح ، وسيتم تشغيل محولك مثل الحلم. التكنولوجيا الجديدة ، مثل أنابيب الحرارة وتبريد الانغماس ، بالإضافة إلى عناصر التحكم الذكية (المشجعين الذين يضبطون من تلقاء أنفسهم في الوقت الفعلي في الوقت الفعلي) ، يجعلون هذه الأنظمة أفضل. الأخبار السارة لشبكات السلطة والمدن المزدحمة-كل ما تبقى باردًا ، حرفيًا ومجازيًا.