Технология управления температурой в 7 шагов

Высокотемпературные жидкостные трансформаторы спроектированы с использованием зрелых конструкций и процессов, традиционно применяемых в трансформаторах, сохраняя надежность, отличное качество изготовления и экономическую эффективность, присущие традиционным трансформаторам. Ключевое отличие заключается в продуманном учете фактического распределения температуры внутри трансформатора. За счет применения различных изоляционных материалов с разными уровнями теплостойкости в соответствии с рациональным распределением температуры формируется комбинированная (гибридная) система изоляции.

Благодаря технологии моделирования температурного поля трансформатора точно определяется распределение температуры (в первую очередь в области обмоток и прилегающих зон), что позволяет выбирать изоляционные материалы различных температурных классов в зависимости от диапазонов температур. Это максимально раскрывает высокотемпературные характеристики материалов при сохранении хорошей экономической эффективности. Максимальная рабочая температура масла в данном жидкостном трансформаторе установлена на уровне 95°C, что обеспечивает его отличную безопасность, запас по тепловым характеристикам и увеличенный расчетный срок службы.

При температурном проектировании трансформатора в целом мы ввели и придерживаемся концепции «Семиступенчатой технологии управления температурой» как принципа проектирования. Она предполагает разделение конструкции на пять уровней, простирающихся от самой горячей точки обмотки к более холодным внешним областям, а также учет режимов короткого замыкания и перегрузки, что в совокупности образует семиуровневое тепловое состояние для проектирования системы управления температурой:

1. Технология управления температурой изоляции: Для изоляции обмоток и корпуса в соответствующих температурных зонах применяются различные изоляционные материалы. Обеспечивает контроль температуры наиболее нагретой точки обмотки.

2. Технология управления температурой контуров циркуляции жидкости: Интегрирует поля температуры и расхода жидкости, определяя и контролируя температуру различных потоков жидкости. Обеспечивает контроль температуры жидкости в пограничном слое вблизи наиболее нагретой точки обмотки и температуры верхних слоев жидкости.

3. Технология управления температурой при перегрузке: Обеспечивает контроль превышения температуры различных частей трансформатора в режиме перегрузки. Распределение температуры при перегрузке отличается от такового при работе с номинальной нагрузкой; изменения превышения температуры в условиях перегрузки должны учитываться при проектировании.

4. Технология управления температурой магнитопровода: Обеспечивает контроль температуры изоляционных деталей, соприкасающихся с магнитопроводом (сердечником).

5. Технология управления температурой герметизации: Управляет тепловым расширением, деформацией, прочностью и т. д. полностью герметизированного масляного бака, а также их влиянием при изменениях температуры и соответствующим контролем, обеспечивая нормальную работу в допустимом диапазоне температур.

6. Технология управления температурой компонентов: Подбирает изоляционные материалы соответствующих классов для компонентов в зависимости от температуры места их установки, например для уплотнительных прокладок.

7. Технология управления температурой при коротком замыкании: При возникновении короткого замыкания через обмотку протекает большой ток короткого замыкания, но в течение очень короткого времени. Расчет, как правило, ведется с учетом адиабатического процесса. При повторных включениях на короткое замыкание следует учитывать эффекты накопления тепла и теплоотдачи. Как правило, бумага NOMEX® обладает превосходной высокотемпературной стойкостью, механической прочностью и минимальным изменением диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь при изменении температуры. Даже при многократных повторных включениях на короткое замыкание она не приводит к механическим повреждениям или электрическим отказам из-за повышения температуры и не сокращает срок службы изоляционного материала.