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El funcionamiento normal del transformador de 500kV requiere un control razonable de la temperatura, es necesario elegir un método de refrigeración adecuado para ayudar a que el transformador se enfríe.
En el funcionamiento real del transformador de 500kV, hay más o menos pérdidas de hierro y de cobre. Estas pérdidas acaban transformándose en calor y se irradian al exterior. La existencia de esta energía térmica hace que la temperatura del transformador siga aumentando durante el funcionamiento.
Para evitar el fenómeno de la temperatura excesiva, es necesario seleccionar un método de refrigeración adecuado.
Enfriar el transformador para mantener su funcionamiento normal y su vida útil.
Este tipo de método de refrigeración de transformadores de 500kV consiste en utilizar una bomba de aceite para bombear el aceite caliente desde la parte superior del transformador de 500kV hasta el interior del refrigerador. Después de que el aceite caliente fluya a través del tubo de refrigeración, transfiere el calor transportado por sí mismo al tubo de refrigeración, y el tubo de refrigeración disipa el calor Hacia el aire.
El lado del aire necesita aspirar aire a través del funcionamiento del ventilador del transformador de 500kV. Después de que el aire fluya a través del tubo de aire, absorbe el calor correspondiente, y finalmente sale por el refrigerador para lograr el objetivo de enfriar el transformador. El flujo de aceite a través del bobinado es un tipo de ciclo de convección térmica.
Este tipo de método de refrigeración de transformadores de 500kV también utiliza una bomba de aceite para aspirar el aceite caliente de la parte superior del transformador de 500kV dentro del refrigerador.
Cuando el aceite caliente fluye a través del tubo de refrigeración, transfiere el calor al tubo de refrigeración, y el tubo de refrigeración transfiere el calor al aire.
A continuación, el lado del aire aspira el aire mediante el funcionamiento del ventilador del transformador.
Cuando el aire fluye a través del tubo de aire, el calor es absorbido por el tubo de aire y descargado al exterior del refrigerador, ayudando así al transformador de 500kV a enfriarse, pero el flujo de aceite a través del devanado es una circulación direccional forzada.
Este tipo de método de refrigeración del transformador también se denomina autoenfriamiento por inmersión en aceite. Su esencia es la refrigeración por convección natural del aceite interno. El aceite del transformador se enfría por convección natural.
El tanque de aceite del transformador se calentará gradualmente durante el funcionamiento del transformador sumergido en aceite, la densidad disminuirá en consecuencia, y el flujo de aceite aumentará gradualmente.
En este proceso, el calor se transfiere gradualmente hacia fuera con la ayuda del disipador de calor o la pared del tanque de combustible. En este momento, la temperatura del aceite del transformador de 500kV disminuirá gradualmente, la densidad aumentará gradualmente, y el flujo de aceite fluirá gradualmente hacia abajo. Circulando este proceso, la ventaja más destacada de este método es que el valor del ruido es pequeño.
Este tipo de método de refrigeración de transformadores por inmersión en aceite consiste esencialmente en la circulación natural del aceite del transformador.
El aire utilizado para la refrigeración se sopla sobre el radiador con la ayuda de un ventilador. Como la tasa de flujo de aire es relativamente alta, la transferencia de calor en el lado del aire se incrementa. En comparación con el método de refrigeración de transformadores de ONAN, la tasa de transferencia de calor por convección de la superficie del radiador de ONAF aumentará entre 2 y 3 veces.
En el método de refrigeración de transformadores de la OFAF, el flujo de aceite es una forma de circulación por convección de calor durante el proceso de flujo dentro del bobinado.
Cuando el aceite del transformador fluye en la bobina, la razón principal es el calentamiento de la propia bobina.
El flujo de aceite del transformador que fluye por la bobina cambia con la carga y no tiene relación directa con el aceite del transformador que fluye por la instalación de refrigeración extraída por la bomba de aceite.
Cuando la carga aumenta, la diferencia de temperatura se incrementa gradualmente, y la eficiencia del ciclo aumenta gradualmente.
En el método de refrigeración de transformadores de ODAF, el flujo de aceite del transformador que fluye a través de la bobina es una circulación direccional forzada.
El flujo de aceite del transformador en la bobina se consigue mediante la presión de la bomba sumergible y la tubería de aceite, y no hay mucha correlación con la carga del transformador.
En el proceso de utilización del método ODAF para enfriar el transformador, éste se ve afectado por el accionamiento del dispositivo de guiado.
La velocidad de flujo del aceite del transformador aumentará en consecuencia. Cuando el aceite del transformador fluye a través de varias partes aislantes sólidas como el aislamiento de la vuelta y las placas aislantes dentro del devanado, se generará la electricidad estática correspondiente debido a la fuerte fricción entre ellos. .
En el caso de la acumulación continua de la carga eléctrica, causará problemas como el aumento del campo eléctrico y la distorsión del campo eléctrico en el área local del transformador, y luego se producirá el correspondiente problema de carga de la corriente de aceite cuando aumente el volumen de descarga de la parte aislante.
La existencia de este problema tiene un impacto significativo en el funcionamiento seguro y estable de los transformadores de 500kV. En los últimos años, se han producido algunos fallos causados por la electricidad estática del flujo de aceite. Este problema ha recibido una amplia atención por parte de la sociedad.
Existe una estrecha relación entre la electrificación del flujo de aceite y la velocidad del mismo. En el caso de utilizar el método de refrigeración del transformador de ONAF, el flujo de aceite a través del devanado es una especie de ciclo de convección térmica. Por lo tanto, el aceite y el aislante La velocidad relativa se ha reducido significativamente, y no hay necesidad de preocuparse por el problema de la electrificación del flujo de aceite.
Todo el aceite del transformador en el modo de refrigeración del transformador ODAF se inyecta directamente en la bobina, lo que también hace que cualquier impureza que pueda entrar en el aceite entre en la bobina.
El flujo de aceite del transformador en el modo de refrigeración del transformador OFAF se distribuye principalmente dentro de la bobina, y es difícil que las impurezas entren en la bobina. Este método desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la limpieza de las piezas clave del aislamiento.
La bobina en el modo de refrigeración del transformador ODAF tiene un mayor efecto de refrigeración, y la diferencia de temperatura entre las partes superior e inferior también es pequeña.
Desde un punto de vista teórico, la diferencia entre la temperatura del punto caliente y el valor medio de la temperatura de la bobina también es pequeña. Desde este punto de vista, el valor medio de la temperatura de la bobina permite aumentar adecuadamente el valor de aumento de la temperatura.
En la norma ICE, el límite de aumento de temperatura de la bobina para el modo de refrigeración del transformador ODAF es de 70K, y el límite de aumento de temperatura para el modo de refrigeración del transformador OFAF es de 65K.
De hecho, el flujo de aceite dentro del transformador es más complicado. Si la velocidad del flujo de aceite es demasiado rápida, la controlabilidad será cada vez peor.
El software de cálculo desarrollado actualmente se basa en una idea y en un modelo simplificado, lo que conduce a una mayor incertidumbre.
Durante el funcionamiento normal del transformador, suelen producirse las siguientes dos condiciones de funcionamiento transitorio:
El funcionamiento a corto plazo en supernivel y la pérdida repentina del funcionamiento de refrigeración.
En el primer caso, es similar al funcionamiento en estado estacionario. Bajo la premisa de una alta fiabilidad de diseño, los dos métodos de refrigeración de transformadores de ODAF y OFAF tienen ciertas garantías en el rendimiento.
Una cosa a la que hay que prestar atención es a la regulación clara del tiempo de funcionamiento a corto plazo de la supernavidad.
En este último caso, la refrigeración de la bobina en el modo de refrigeración de transformadores OFAF se basa en el calentamiento de la propia bobina, y la bomba sólo desempeña un papel indirecto.
Después de que la bomba de aceite deje de funcionar, la condición de refrigeración de la propia bobina continuará durante un tiempo.
La refrigeración de la bobina en el modo de refrigeración del transformador ODAF depende completamente de la bomba. Cuando la bomba de aceite deja de funcionar, las condiciones de refrigeración de la bobina cambian en tiempo real.
A través de la comparación de estos aspectos, no es difícil ver que ODAF es significativamente mejor que OFAF en términos del efecto de enfriamiento del transformador.
En la norma ICE, el límite de aumento de temperatura de la bobina para el modo de refrigeración del transformador ODAF es de 70K, y el límite de aumento de temperatura para el modo de refrigeración del transformador OFAF es de 65K.
Desde la perspectiva del actual sistema de refrigeración de los transformadores de 500kV, existen principalmente los siguientes problemas:
En primer lugar, las señales de alimentación principal y de reserva son defectuosas.
Sólo puede reflejar las acciones de disparo y desconexión que se producen en el circuito inferior de los dos interruptores de aire de entrada de CA.
Cuando en el estado del interruptor de aire, debido a la división humana, la boca superior y el fallo del bucle de la terminal de alimentación.
Esto hace que el interruptor de aire anterior para disparar, que no puede ser reflejado en el fondo de la supervisión. Además, el problema de que el personal de operación no pueda estar a tiempo, hará que el ventilador de refrigeración se detenga y dispare el retardo de salida.
Si el control de frío pierde potencia y dispara la placa de presión del interruptor de tres lados, se emitirá una alarma en el fondo y el disparo de tres lados del transformador principal provocará la pérdida de oportunidades de procesamiento.
En segundo lugar, la señal de funcionamiento del ventilador o de la bomba de aceite sólo se reflejará en el panel de la caja de control refrigerada por aire.
Esto hace que el operador no pueda controlar en tiempo real. En cuanto a las características de los dos que dependen de la carga de temperatura para arrancar, en algunas situaciones especiales y en el caso de picos de carga elevados, es necesario comprobar manualmente si el refrigerador está arrancado o no.
La existencia de este trabajo reducirá la eficiencia y el grado de automatización de las subestaciones integrales con un mayor nivel de automatización. Al mismo tiempo, también supone un riesgo potencial de seguridad para el funcionamiento estable y seguro de toda la subestación.
Teniendo en cuenta el problema del sistema de refrigeración del transformador mencionado anteriormente, se proponen las siguientes soluciones:
En primer lugar, la solución al fallo de la respuesta de la señal de alimentación de CA principal y de reserva.
Se puede resolver añadiendo el relé de tiempo, el modelo específico y el método de acceso.
Elija de acuerdo con las condiciones de construcción en el sitio, pero una cosa a tener en cuenta es que el relé de tiempo seleccionado puede evitar el tiempo de cierre simultáneo del contactor de CA cuando la fuente de alimentación doble está en el estado de conmutación automática en el caso de una pérdida de energía a corto plazo, que es generalmente de unos 3 segundos.
En segundo lugar, para resolver el problema de que la señal de trabajo del ventilador o de la bomba de aceite sólo puede reflejarse en el panel de la caja de control refrigerada por aire, el terminal vacío conectado con el contacto de movimiento y cierre del relé correspondiente puede conectarse al interior del fondo de control.
Durante el funcionamiento del transformador de 500kV, para evitar las averías causadas por el sobrecalentamiento y los daños a la vida útil, es necesario utilizar un método de refrigeración adecuado para ayudar a su enfriamiento.
En el caso de los transformadores de 500kV, los métodos de refrigeración más utilizados son el OFAF y el ODAF. Este artículo compara ambos desde los cinco aspectos de la circulación, la carga del flujo de aceite y las impurezas del flujo de aceite. El efecto de ODAF es significativamente mejor que el de O- FAF y los métodos de refrigeración ODAF están destinados a ser ampliamente utilizados.
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