A operação de umÓleo padrão IEC transformador imersodepende de dois sistemas colaborativos principais: sistema de conversão de tensão de indução eletromagnética e sistema de dissipação de calor por convecção de óleo isolante. Sem transmissão mecânica, ele realiza conversão de energia contínua, estável e segura e operação-em temperatura constante do equipamento, em total conformidade com os padrões internacionais IEC 60076, IEC 60296 e IEC 60354.
Princípio da Indução Eletromagnética (Núcleo de Conversão de Energia)
Os principais componentes do equipamento são núcleo de aço silício de baixa perda e enrolamentos de alta e baixa tensão, operando em estrita conformidade com a lei de Faraday de indução eletromagnética e princípio de indutância mútua. Quando a corrente alternada é inserida no enrolamento de alta-tensão, um fluxo magnético alternado estável é gerado dentro do núcleo de alta-permeabilidade e baixa-relutância, e o campo magnético é acoplado com precisão ao enrolamento de baixa-tensão. De acordo com a fórmula internacional de relação de espira geral V1/V2=N1/N2, o abaixamento-de alta tensão ou o aumento-de baixa tensão são realizados com precisão por meio da proporção correspondente de espiras de bobina de alta e baixa-tensão.
Este processo apenas altera a magnitude da tensão e transmite energia eletromagnética sem alterar a frequência da rede elétrica. Em comparação com os padrões nacionais, os padrões IEC têm requisitos mais rigorosos em termos de estabilidade do fluxo magnético, tolerância harmônica da rede e consistência sem{1}}perda de carga, adaptando-se a ambientes de rede elétrica com diferentes tensões, frequências e condições de trabalho complexas em todo o mundo.
Funções Dual Core de Óleo Isolante
Todos os componentes energizados dentro do transformador, incluindo núcleo de ferro, enrolamentos, cabos e comutadores de derivação, são completamente imersos em óleo isolante mineral com qualificação IEC 60296. Como meio essencial para uma operação segura, o óleo isolante desempenha duas funções principais insubstituíveis:
Proteção de Isolamento: A rigidez dielétrica do óleo isolante é muito maior que a do ar. Ele pode isolar condutores energizados com diferentes potenciais em todas as direções e prevenir eficazmente fugas de alta-tensão, quebra de arco, curto-circuito de fase, vazamento elétrico e outras falhas. Os padrões IEC controlam estritamente o teor de umidade, o teor de impurezas e o valor de resistência à pressão dos produtos petrolíferos, adaptando-se a ambientes operacionais adversos, como alta temperatura, alta umidade, névoa salina e redes elétricas complexas no exterior, e garantindo a estabilidade do isolamento dos equipamentos.
Condução de calor e dissipação de calor: Durante a operação do transformador, o núcleo de ferro gera perda de corrente parasita e perda de histerese, e os enrolamentos geram perda de cobre, liberando continuamente uma grande quantidade de calor. Como um meio condutor-de calor líquido eficiente, o óleo isolante envolve totalmente todos os componentes de aquecimento e absorve rapidamente o calor acumulado, evitando fundamentalmente o superaquecimento do equipamento, o envelhecimento do isolamento e as falhas de queima, além de garantir a operação contínua do equipamento em-carga total-de longo prazo.
Processo completo de resfriamento automático por convecção de óleo
O sistema de resfriamento não tem motor ou acionamento de energia externo e realiza dissipação de calor por convecção em circuito{0}}fechado totalmente automático com base nas características físicas da expansão térmica do fluido e diferença de densidade, que é o princípio operacional central dos métodos de resfriamento ONAN e ONAF padrão IEC:
1. Aumento do óleo quente: O óleo isolante próximo ao núcleo de ferro e enrolamentos absorve o calor gerado pela operação do equipamento, com aumento da temperatura do óleo, densidade reduzida e peso mais leve, ele flui automaticamente para cima até o topo do tanque de óleo do transformador;
2. Dissipação de calor externa: O óleo quente aquecido flui para os tubos do radiador padronizados e conjuntos de aletas e troca calor com o ar ambiente através de uma grande área de contato para liberar rapidamente o calor e reduzir a temperatura do óleo;
3. Afundamento do óleo frio: O óleo totalmente resfriado-de baixa temperatura aumentou a densidade e o peso e flui de volta para o fundo do tanque de óleo ao longo da estrutura de dissipação de calor;
4. Circulação contínua: O óleo circula reciprocamente para remover continuamente o calor operacional do equipamento, controlar estritamente o aumento da temperatura do equipamento dentro do limite padrão IEC, retardar o envelhecimento do isolamento e prolongar significativamente a vida útil do equipamento.
Lógica de funcionamento dos modos de resfriamento padrão IEC
ONAN (Oil Natural Air Natural): A lógica central é a convecção natural do óleo e a dissipação natural do calor do ar, sem ventiladores e qualquer equipamento de energia auxiliar. Possui estrutura de operação simples, sem ruído e sem manutenção-. A circulação básica do circuito de óleo pode atender aos requisitos de operação de cargas convencionais, adequadas para cenários de distribuição de energia civil e comercial e industrial comum no exterior.
ONAF (Oil Natural Air Forced): Com base na circulação natural de convecção de óleo, ventiladores externos são equipados para resfriamento de ar forçado para acelerar a taxa de circulação de ar dos radiadores e melhorar significativamente a eficiência geral de dissipação de calor. Ele pode suportar cargas elevadas-de longo prazo e cargas flutuantes, adequado para cenários de fornecimento de energia de grande-capacidade, como grandes fábricas, estações de energia fotovoltaica e subestações regionais.