S blížiacim sa vrcholom letných dní sa v mnohých regiónoch šíria vysoké teploty. Vyjsť von je ako vstúpiť do vlny horúčav a netrvá dlho, kým sa dostaví lepkavý pocit. Trvalo vysoké teploty počas leta vyvíjajú značný tlak na napájanie a bezpečnosť elektrizačnej sústavy. Vzhľadom na to, že transformátory sú kľúčovými zariadeniami na reguláciu napätia a prenosu výkonu, vyvstáva otázka: budú sa prehrievať a explodovať počas dlhotrvajúceho horúceho počasia?
Nebezpečenstvo prehriatia transformátora
Prehriatie je bežný jav pri prevádzke transformátora, čo môže viesť k niekoľkým problémom, ako je starnutie izolácie, vyhorenie vinutia a degradácia oleja v transformátoroch ponorených do oleja. Tieto problémy môžu spôsobiť vážne poruchy alebo dokonca zničenie transformátora.
V horúcom počasí sú cievky transformátora náchylnejšie na prehriatie, čo môže znížiť jeho účinnosť. Ak sa teplo neodvedie včas, cievky sa môžu spáliť, čo môže spôsobiť požiar. To ovplyvňuje nielen normálnu prevádzku transformátora, ale predstavuje aj bezpečnostné riziko pre okolité prostredie a zariadenia.
Vysoké teploty tiež zhoršujú výkon izolačných materiálov transformátora a ovplyvňujú jeho elektrický výkon. Keď teplota stúpa, izolačný odpor klesá, čo vedie k zvýšeným zvodovým prúdom, čo môže viesť ku skratom. Okrem toho sa skracuje životnosť izolačných materiálov, čím sa zvyšuje riziko zlyhania transformátora.
Ako chladiť transformátory
Tak ako ľudia potrebujú v horúcom lete ventilátory a klimatizáciu, aj transformátory potrebujú chladenie. Ako teda môžeme efektívne chladiť transformátory?
Transformátory sú navrhnuté s chladiacimi systémami na riadenie tepla. Chladiaci systém má dve časti: vnútorný chladiaci systém na zabezpečenie prenosu tepla z jadra a vinutí do okolitého média a vonkajší chladiaci systém na odvádzanie tohto tepla z média von z transformátora. Externý chladiaci systém zvyčajne zahŕňa radiátory, ventilátory a vodné čerpadlá.
V závislosti od chladiaceho média a metódy možno chladiace systémy transformátorov rozdeliť do rôznych typov. Bežné spôsoby chladenia zahŕňajú:
Prirodzené chladenie: Využíva prúdenie vzduchu a žiarenie na odvádzanie tepla do okolitého prostredia. Táto metóda je jednoduchá a ekonomická, ale je silne ovplyvnená okolitou teplotou a vlhkosťou, vďaka čomu je vhodná pre nízkokapacitné transformátory s nízkym zaťažením. Jeho účinnosť je však v horúcom počasí minimálna.
Chladenie ponorené do oleja: Používa izolačný olej vo vnútri nádrže transformátora ako teplonosné médium. Olej cirkuluje a prenáša teplo do vonkajšej časti nádrže, kde radiátory odvádzajú teplo do vzduchu. Táto metóda je efektívna pre veľkokapacitné transformátory s vysokým zaťažením, ale vyžaduje pravidelnú výmenu a údržbu oleja, pričom teplota oleja tiež stúpa pri vysokej teplote, čo potenciálne znižuje účinnosť chladenia.
Nútené chladenie vzduchom (chladenie ventilátorom): Používa ventilátory na fúkanie vzduchu cez radiátory namontované mimo olejovej nádrže transformátora. Táto metóda je vhodná pre menšie transformátory a je ovplyvnená okolitými podmienkami, ale náklady na údržbu sú nízke.
Vodné chladenie: Používa vodou chladené radiátory mimo nádrže transformátorového oleja. Teplo sa prenáša do vody prostredníctvom kontaktu s radiátormi. Táto metóda je vysoko efektívna pre veľké transformátory, ale spotrebúva vodné zdroje a vyžaduje vysokú kvalitu vody.
Spôsoby chladenia transformátorov sa zvyčajne označujú kombináciou štyroch kódov, ktoré odrážajú použité techniky chladenia. Pri každodennej prevádzke by mal personál energetického systému pravidelne kontrolovať stav transformátora, kontrolovať hornú teplotu oleja a zabezpečiť, aby vo všeobecnosti neprekročila 85 stupňov, aby sa predišlo zrýchlenej degradácii izolácie. Pravidelné monitorovanie záťaže a prúdu je nevyhnutné, pretože transformátory, ktoré sú v lete dlhodobo preťažené, sú náchylnejšie na prehriatie. Pri nevyvážených trojfázových zaťaženiach by sa mali vykonať včasné úpravy, aby sa zachovalo vyvážené napájanie.
Ak vstavaný chladiaci systém transformátora nedosahuje požadovaný chladiaci účinok pri vysokoteplotných podmienkach, personál rozvodnej siete môže potrebovať pomocné opatrenia, ako je chladenie odparovaním alebo konvekčná výmena tepla.
Okrem toho optimalizácia chladiaceho systému a prijatie nových metód chladenia môže zvýšiť účinnosť.
Záverom možno konštatovať, že využitím vlastného chladiaceho systému transformátora, posilnením monitorovania a údržby a prijatím inovatívnych metód chladenia možno efektívne zabezpečiť bezpečnú prevádzku transformátorov v horúcom počasí.
