I trasformatori generano una grande quantità di calore durante il funzionamento. La missione principale del sistema di raffreddamento è controllare le temperature dei componenti chiave entro limiti di sicurezza. Ciò è fondamentale per garantire il funzionamento stabile e la normale durata dei trasformatori.
TermicoGestione
Ciò dipende principalmente dalla capacità e dalla perdita del trasformatore. Per i trasformatori piccoli o a bassa-perdita, il calore relativamente minimo generato può essere dissipato attraverso lo scambio termico naturale tra le pareti del serbatoio e l'aria circostante.
Tuttavia, con l’aumento della capacità e del livello di tensione, la perdita interna e la generazione di calore aumenteranno notevolmente. A questo punto affidarsi esclusivamente all’irraggiamento naturale proveniente dalla superficie della vasca non è più sufficiente. Diventa necessario dotare il trasformatore di diversi gruppi di raffreddamento. Combinando pompe dell'olio, ventole, scambiatori di calore e persino sistemi di raffreddamento dell'acqua-, questi dispositivi espellono in modo attivo ed efficiente il calore interno nell'ambiente esterno.
Tre principali metodi di raffreddamento
Radiatore di tipo aletta-
I radiatori di tipo Fin-sono costituiti da due sottili piastre di acciaio a forma di lamiera-che vengono pressate e saldate insieme, simili a scaglie metalliche attaccate alla parete esterna del serbatoio dell'olio. Migliorano l'efficienza del raffreddamento aumentando significativamente l'area effettiva di dissipazione del calore.
In base all'installazione si classificano in:
Tipo fisso: saldato permanentemente al serbatoio dell'olio. La connessione è stabile ma manca di flessibilità.
Tipo staccabile: collegato al serbatoio dell'olio tramite flange. Ciò consente una facile sostituzione e manutenzione con maggiore flessibilità.
Raffreddatori d'aria dell'olio-forzati
Questo sistema utilizza una pompa dell'olio per forzare la circolazione dell'olio del trasformatore mentre le ventole generano un potente flusso d'aria attraverso le superfici del radiatore per rimuovere in modo efficiente il calore dall'olio. È particolarmente adatto per ambienti ad alta-temperatura o carico elevato-ed è rinomato per la sua risposta rapida e l'eccellente effetto di raffreddamento.
Raffreddatori d'acqua dell'olio-forzati
Essendo uno specialista altamente efficiente, il raffreddatore ad acqua ad olio forzato- utilizza acqua refrigerata per assorbire il calore dall'olio caldo del trasformatore. L'olio caldo scorre all'esterno dei tubi mentre l'acqua di raffreddamento circola all'interno dei tubi nella direzione opposta. Attraverso le pareti del tubo, l'olio e l'acqua effettuano un efficiente scambio di calore e, infine, trasferiscono il calore al flusso d'acqua da trasportare.
Raffreddatori d'acqua
Principio di funzionamento
L'olio caldo viene pompato fuori dal trasformatore e inviato al refrigeratore. All'interno del refrigeratore, l'olio caldo scorre attraverso un complesso percorso di canali, dove subisce un efficiente scambio di calore attraverso i tubi con l'acqua di raffreddamento che scorre all'interno dei tubi. Dopo che l'acqua di raffreddamento ha assorbito il calore, l'olio raffreddato ritorna al trasformatore per la circolazione continua.
Progettazione del nucleo
Isolamento a doppio-tubo: il raffreddatore adotta un'esclusiva struttura tubo-nel-tubo, dove l'acqua di raffreddamento scorre nel tubo interno e l'olio del trasformatore circola nel passaggio esterno.
Molteplici protezioni di sicurezza: anche se si verifica una perdita, la struttura di deviazione-incorporata dirige il liquido fuoriuscito verso un dispositivo di raccolta indipendente.
Allarme di perdita sensibile: il sistema è dotato di un interruttore a galleggiante magnetico ad alta precisione. È sufficiente una piccola quantità di liquido per far scattare l'allarme.
Conclusione
Il sistema di raffreddamento di un trasformatore è un meccanismo sofisticato. Dai radiatori di base del tipo ad alette ai dispositivi di raffreddamento ad aria e ad acqua altamente efficienti, lavorano instancabilmente per salvaguardare le apparecchiature elettriche. Ogni goccia d'olio, ogni soffio d'aria e ogni flusso d'acqua ha una semplice missione: mantenere il trasformatore fresco e funzionante correttamente.