Þvingaðir olíu- og þvingaðir vatnskælarar fyrir Transformers

 Þvingaðir-olíukælarar (FOC)

(I) Vinnureglur

Þvingaðir-olíukælarar eru byggðir á kjarnalógík "þvingaðrar hringrásar + loftkælingar," sem rjúfa háð náttúrulegs olíuhringrásarkælingar á hitamun. Með því að knýja olíuflæðið á virkan hátt til að flýta fyrir blóðrásinni, bæta þau verulega skilvirkni hitaleiðni. Samkvæmt staðli International Electrotechnical Commission (IEC) 60076-2:2011 er kæliaðferð þess kóðað sem OFAF (Oil Forced-Air Forced), sem þýðir innri þvinguð olíuhringrás og ytri þvinguð loftrás. Meðan á notkun stendur, dregur sérstök dældæla út heita olíu úr efra lagi tanksins, þrýstir á það og sendir það í hitaleiðnirörbúnt kælihlutans. Á sama tíma fer kæliviftan í gang og neyðir loft til að flæða hratt yfir yfirborð hitaleiðniröranna. Með hitaleiðni og varmahitun er hitinn í heitu olíunni fljótt fluttur út í loftið. Kælda spenniolían hefur lægra hitastig og aukinn þéttleika, flæðir aftur til botns spennigeymisins í gegnum neðri tengipípuna til að kæla kjarnann og vafningana aftur og myndar fullkomna þvingaða olíuhringrás hitaleiðni lykkju sem fjarlægir stöðugt hita sem myndast við notkun búnaðar.

(2) Byggingarsamsetning

Þvingaður olíukælirinn samanstendur aðallega af kælihlutanum, dælu dælunni, kæliviftu, olíulagnakerfi, rafmagnsstýriboxi og aukaverndaríhlutum. Kælirinn tekur venjulega upp rör-uggabyggingu, með hitaleiðnirörunum úr tæringarþolnu-tæringarþoli, hár-varma-leiðni úr kopar eða álslöngum, með uggum að utan til að auka hitaleiðnisvæðið. Dælan, sem aflgjafi fyrir olíuflæði, hefur mikla afköst, lágan hávaða og mótstöðu gegn olíutæringu, sem tryggir stöðuga olíuflæði. Kæliviftan er að mestu leyti axial flæðisvifta, stjórnað af hitaskynjara, byrjar aðeins þegar olíuhitinn nær settu gildi, sem nær orku-sparnaðaraðgerð. Rafmagnsstýriboxið er ábyrgt fyrir heildarstýringu olíudælunnar og ræsingu og stöðvun viftunnar og samþættir einnig hitastig og olíuflæðiseftirlitsaðgerðir. Aukaverndaríhlutir innihalda olíuflæðisvísa og mismunaþrýstingsmerkja, sem geta gefið út viðvörunarmerki ef bilun í olíuflæði eða óeðlilegum olíu-vatnsþrýstingsmun, sem tryggir öryggi búnaðar.

(3) Kjarnaeiginleikar og umsóknaraðstæður
Kjarni kostur þvingaðra olíukælara er mikil hitaleiðni skilvirkni þeirra. Í samanburði við olíukælingu (ONAF) aðferðir, er hægt að auka skilvirkni hitaleiðni þeirra um meira en 30%, sem getur mætt hitaleiðniþörf stórra spennubreyta undir miklu álagi; Uppbyggingin er tiltölulega fyrirferðarlítil og hægt er að festa hana beint á spennihlutann, með lítið fótspor og hóflegt viðhaldsálag; Sterk aðlögunarhæfni, getur stillt hitaleiðnigetu með því að auka eða fækka kælum sem eru í gangi í samræmi við breytingar á spennuálagi og náð samsvörun milli álags og hitaleiðni.

Notkunarsviðsmyndir þess beinast aðallega að stórum- háspennuspennum, sérstaklega aflspennum með spennustigum 220kV og hærri og afkastagetu 120MVA eða hærri, sem eru mikið notaðir í tengivirkjum, orkuverum, iðjuverum og öðrum sviðum. Í sérstökum tilfellum eins og sveigjanlegum miðrásarstöðvum beint til baka-til-til baka, eru lága-olíukælarar einnig notaðir til að draga úr rekstrarhávaða, ásamt-hávaða kafdælum, til að lágmarka áhrif notkunar búnaðar á umhverfið í kring.

Forced Water Coolers (FWC) fyrir Transformers
(1) Starfsregla

Þvingaður vatnskælirinn notar tvöfalda þvingaða kælistillingu „þvinguð olíuhringrás+vatnskæling“ og staðlað kæliaðferð hans er kóðað sem OFWF (Oil Forced Water Forced), sem þýðir innri olíuþvinguð hringrás og ytri vatnsþvinguð hringrás. Kjarnarökfræðin er að nýta mikla sérvarmagetu og varmaleiðni vatns samanborið við loft og ná skilvirkri hitaleiðni með olíu-vatnshitaskiptum. Meðan á notkun stendur, dregur niðurdælanlega olíudælan heitu olíuna úr spenniolíutankinum og sendir hana í olíu-vatnsvarmaskiptinn (kælirinn). Á sama tíma dælir hringrásarvatnsdælan kælivatni (aðallega iðnaðarhringrásarvatni eða árvatni) í aðra rás varmaskiptisins. Heita olían og kælivatnið renna í gagnstæðar áttir inni í varmaskiptinum og í gegnum hitaleiðni er hitinn í heitu olíunni fljótt fluttur í kælivatnið; Kælda spenniolían rennur til baka í olíutankinn til að halda áfram að taka þátt í kæliferlinu, en kælivatnið sem tekur til sín varma er losað úr kælinum. Eftir síðari kælimeðferð er hægt að endurvinna það eða losa það beint og mynda tvöfalda kælirás með „olíuhringrás+vatnshringrás“.

Það er athyglisvert að meðan á notkun stendur er nauðsynlegt að tryggja að olíuþrýstingurinn sé hærri en vatnsþrýstingurinn. Ef varmaskiptarörið rifnar og vatn fer í spenniolíuna mun það valda einangrunarskemmdum og valda hörmulegum slysum. Þess vegna hefur þetta kerfi mjög miklar kröfur um þéttingarafköst.

(2) Byggingarsamsetning Uppbygging þvingaðs vatnskælirs er flóknari en þvingaðs olíukælir, aðallega samanstendur af kælihlutanum, dýfa olíudælu, hringrásarvatnsdælu, olíu-vatnslagnakerfi, rafmagnsstýringarboxi og öryggisvarnarbúnaði. Kælirinn (olíu-vatnsvarmaskiptir) samanstendur af einu olíuhólfi og tveimur vatnshólfum. Olíuhólfið er fyllt með þéttpökkuðum kælislöngum, sem kælivatn rennur í gegnum. Ytra olíuhólfið er skipt í nokkrar rásir með skífum, sem tryggir að heit olía flæði hlykkjóttur yfir yfirborð kæliröranna og bætir skilvirkni hitaskipta. Vatnshólfinu er skipt í efri og neðri hólf, með neðra vatnshólfinu frekar skipt í tvö holrúm, sem gerir kælivatninu kleift að flæða tvíátta, sem eykur varmaleiðni enn frekar. Olíu-vatnslagnakerfið er búið lokum, síum og öðrum íhlutum til að stjórna olíu- og vatnsflæðishraða, sía óhreinindi og koma í veg fyrir stíflu í rörum. Auk olíuflæðisvísa og mismunaþrýstingsmerkja innihalda öryggisvarnarbúnaðurinn vöktun vatnsborðs og vatnsþrýstingsvöktunarhluta til að fylgjast með rekstrarstöðu vatnsrásarkerfisins í rauntíma og greina tafarlaust leka, vatnsskort og önnur vandamál.

(3) Kjarnaeiginleikar og forritasviðsmyndir

Stærsti kosturinn við þvingaða vatnskælara er afar mikil hitaleiðni skilvirkni þeirra. Fyrir sömu kælingargetu er rúmmál þeirra mun minna en þvingaðir olíukælar, þeir eru léttari og starfa með minni hávaða (enginn viftuhljóð), sem auðveldar uppsetningu innandyra og gerir þá hentuga fyrir aðstæður með ströngum hávaða og rýmiskröfum. Jafnframt verða hitaleiðni áhrif þeirra minna fyrir áhrifum af umhverfishita, sem viðheldur stöðugri hitaleiðni í háum-hitaumhverfi, sem gerir þá hentuga fyrir spenna sem starfa við mikið álag og háan hita.

Takmarkanir þeirra liggja aðallega í mikilli kerfisflækju, háum kröfum um gæði kælivatns og stöðugleika í framboði, þörf fyrir reglubundið viðhald á hringrásarkerfi vatnsins, áfyllingu á kælivatni, viðbót við frostlög og hreinsun varmaskipta; og tiltölulega stuttur líftími vatns-kældra kerfa, sem gerir það að verkum að erfitt er að ná sama líftíma og spennirinn (venjulega 40 ára líkamlegt líf), sem eykur síðar viðhaldskostnað og skipti á búnaði.

Notkunarsviðsmyndir eru aðallega einbeittar á svæðum með mikla vatnsauðlind og auðvelt frárennsli, svo sem aðalspennum í byggingum vatnsaflsvirkjana; og á stöðum með takmarkað rými og strangar kröfur um hávaða, svo sem neðanjarðar aðveitustöðvar, tengivirki í þéttbýli og gagnaver. Þeir geta einnig verið notaðir til að kæla ofur-straumbreyta með stórum afköstum til að mæta hitaleiðniþörfinni undir miklu álagi.

Sem kjarnakælibúnaður spennubreyta eru þvingaðir olíukælarar og þvingaðir vatnskælarar, með einstaka uppbyggingu og frammistöðu, aðlagaðir að mismunandi notkunarsviðum og veita sameiginlega tryggingu fyrir örugga og stöðuga notkun spennubreyta. Þvingaðir olíukælarar hafa orðið almennt kælival fyrir stóra spennubreyta vegna einfaldrar uppbyggingar, þægilegs viðhalds og sterkrar aðlögunarhæfni; Þvingaðir vatnskælarar gegna óbætanlegu hlutverki í sérstökum aðstæðum vegna mikillar skilvirkni í hitaleiðni, lágum hávaða og þéttleika.

Með stöðugri þróun raforkukerfisins mun kælirtækni halda áfram að vera fínstillt og greind, skilvirkni og orkusparnaður verður kjarnaþróunarstefna í framtíðinni. Í hagnýtri notkun er nauðsynlegt að vísindalega velja og staðla viðhald byggt á þáttum eins og rekstrarkröfum og uppsetningarumhverfi spennubreyta, fullnýta hitaleiðni skilvirkni kælikerfa, lengja endingartíma spennubreyta, tryggja öruggan, skilvirkan og stöðugan rekstur raforkukerfa og veita traustan stuðning við aflflutning og aflgjafa.