Estruturas de resfriamento do tanque de óleo do transformador: radiador de placa vs parede ondulada

Como um componente crítico nos sistemas de energia, a segurança operacional e a eficiência dos transformadores estão intimamente ligadas ao desempenho de dissipação de calor de seus tanques de petróleo. Com o crescimento contínuo da capacidade do transformador e os ambientes de trabalho cada vez mais complexos, o design das estruturas de dissipação de calor do tanque de óleo se tornou mais significativo do que nunca. Entre os vários projetos, o radiador da placa e a parede de caixa ondulada estão as duas estruturas de resfriamento mais amplamente adotadas. Este artigo fornece uma comparação sistemática dessas duas estruturas em termos de princípios de design, processos de fabricação e desempenho do aplicativo para apoiar o design da engenharia e a seleção de produtos.

 

Conceito de estrutura e design

 

O tanque de óleo do radiador da placa usa dissipadores de calor para aumentar a área de transferência de calor do transformador. Tem uma bela aparência e é um novo tipo de estrutura do tanque de óleo do transformador. Esse tipo de tanque de óleo solda primeiro o dissipador de calor no tubo redondo (tubo de coleta de óleo) e depois solta o tubo redondo na parede do tanque de óleo do transformador para garantir que o óleo na cavidade interna do dissipador de calor esteja conectado ao óleo no tanque de óleo do transformador, que pode ser aplicado a transformadores com uma faixa de capacidade maior.

À medida que a capacidade do transformador aumenta, é difícil atender aos requisitos de dissipação de calor simplesmente soldando o dissipador de calor na parede do tanque através de um tubo redondo. Nesse caso, vários dissipadores de calor podem ser soldados para formar um radiador de placa chamado SO -, e vários grupos desses radiadores podem ser conectados à parede do tanque através de flanges de conexão.

 

Processo de fabricação e especificações

 

O dissipador de calor é geralmente pressionado a partir de placas de aço finas. Cada peça única tem o mesmo tamanho e cada duas peças é combinada em um dissipador de calor. A largura da folha é geralmente de 310 mm, 460 mm e 530 mm. O espaçamento da folha é de 45 mm. Os tubos de coleta de óleo superior e inferior usam principalmente tubos de aço soldados Ø80, e a distância central varia de 1600 a 3200 mm (a cada intervalo de 200 mm) tamanho padrão para se adaptar a diferentes alturas do tanque de óleo. Cada grupo de radiadores pode ser composto de diferentes números de dissipadores de calor de acordo com os requisitos de capacidade de dissipação de calor.

Um entalhe longo que corresponde à forma da extremidade do dissipador de calor é aberto no tubo de coleta de óleo, e uma máquina de soldagem automática especial é usada para soldar o dissipador de calor e o tubo de coleta de óleo do lado de fora. Então solte o tubo de coleta de óleo soldado com dissipador de calor na parede do tanque como o cotovelo do tanque de óleo tubular (ou solte o flange de conexão).

 

Acessórios e recursos funcionais

 

O tubo de coleta de óleo superior do radiador de placa destacável é soldado com um plugue de escape e um terminal de elevação, e o tubo de coleta de óleo inferior é soldado com um plugue de drenagem de óleo. Quando o transformador precisa ser resfriado por sopro de ar, uma placa de suporte para fixar o dispositivo de sopro de ar também é soldada no tubo de coleta de óleo inferior.

Quando a capacidade do transformador atinge 800kvA e acima, é recomendável instalar um dispositivo de alívio de pressão e instalar um relé de gás no oleoduto do tanque de óleo para o gabinete de armazenamento de óleo. Alguns fabricantes também usam dissipadores de calor maiores em transformadores de capacidade menor. Por um lado, sua função é atender aos requisitos de dissipação de calor; Por outro lado, ele usa um grupo maior de dissipador de calor para compensar a expansão e a contração do óleo do transformador causado por mudanças de temperatura.

 

Características e vantagens do aplicativo

 

O sistema do radiador da placa permite a instalação de ventiladores forçados - de resfriamento de ar na parte inferior ou nas laterais, permitindo que ela sirva Transformers até 240 MVA. Para reduzir a vibração da placa - tipo radiador, reduza o ruído e evite o vazamento de óleo, a placa -} que os radiadores do mesmo transformador devem ser conectados entre si por placas de aço.

Como a placa - tipo radiador é formada por placas de aço fino, é muito mais leve que o tubo - tipo radiador na mesma capacidade de dissipação de calor; Por outro lado, do ponto de vista de fabricação, se uma unidade de soldagem especial e uma unidade de formação forem usadas para formar uma operação de fluxo mecanizada, a placa - tipo radiador é mais superior que o radiador do tubo -} e mais alinhado com a estética das pessoas. Outra vantagem em comparação com os refrigeradores gerais é que ele ainda pode operar em cerca de 60% de carga no caso de uma falha do dispositivo de sopro e é amplamente utilizado em transformadores de distribuição urbana de ruído de - em grades de energia urbana.

 

 

Escopo de aplicação e estrutura básica

 

Os tanques de óleo corrugados são usados ​​principalmente para transformadores de tamanho pequeno e médio -, e suas seções cruzadas - são principalmente retangulares ou elípticas. A bucha é geralmente instalada na tampa do tanque de óleo (a bucha de tensão baixa - também pode ser instalada na lateral da parede do tanque, mas isso sacrificará parte da área de dissipação de calor ondulado).

 

Design de material e ondulação

 

O material principal do tanque de óleo corrugado é geralmente feito de alto aço estrutural de carbono -, como Q235b. A espessura da placa de aço é determinada de acordo com a capacidade e o nível de tensão do transformador, geralmente entre 2,5 mm e 6 mm. O material da folha ondulado geralmente é fria - rolo de folha de aço com uma espessura de 0,5 mm a 1,5 mm, e seu material deve ter boa formabilidade e resistência à corrosão.

O lado interno do tanque de óleo ondulado é preenchido com óleo, que é conectado ao óleo dentro do tanque, o que realmente aumenta a área de dissipação de calor do tanque, melhorando bastante o desempenho de resfriamento do transformador. A forma, o tamanho e o arranjo da folha ondulada devem ser otimizados de acordo com os requisitos de dissipação de calor do transformador e a estrutura geral do tanque. A altura da onda da folha ondulada é geralmente entre 30 mm e 100 mm, e a distância da onda está entre 50 mm e 150 mm.

 

Dissipação de calor e compensação de expansão

 

Os tanques ondulados fornecem resfriamento de convecção natural e eliminam a necessidade de um conservador de petróleo externo, absorvendo a expansão do petróleo através das corragações flexíveis. O sistema deve manter uma temperatura uniforme da superfície e manter a temperatura máxima do óleo subir abaixo de 55k (ONAN) ou 65K (ONAF). A faixa de deformação elástica das folhas onduladas deve atender às mudanças de volume de óleo entre 25 e 95 graus sem comprometer a integridade estrutural do tanque ou o desempenho de vedação.

 

Processo de fabricação

 

 

 

A espessura de ondulação W e o tom P de corruagem são ambos os tamanhos padrão, que são combinados com a largura de ondulação B para formar várias séries de tamanho padrão. Com base nessa premissa, ela é pressionada continuamente com equipamentos especiais, e uma lacuna sem ondulação pode ser deixada para se preparar para dobrar ou arredondamento neste local para formar a forma de parede de caixa necessária - forma seccional, ou duas ou quatro peças podem ser de bunda - para formar uma parede de caixa. Depois que a parede da caixa é formada, ela é a bunda - soldada com o precedente da caixa Preparado PRE - e a borda da caixa para formar um tanque de óleo completo.

Quando a altura de ondulação é grande, a fim de impedir que a parede de caixa ondulada se deforme demais quando o óleo interno se expande, vários chefes são pressionados enquanto a ondulação é pressionada e, em seguida, os chefes são soldados com uma máquina de soldagem de ponto especial.

 

Força estrutural e acessórios

 

Para garantir a força do tanque de óleo, uma parede curta e plana ainda está presente na borda da caixa ou na parte inferior, conectada à ondulação. A espessura desta parede curta é geralmente mais espessa que a placa de aço para pressionar a ondulação, para que os terminais ou outros acessórios possam ser soldados nela.

 

 

Quando a largura de ondulação B é grande e o comprimento é longo (o tanque de óleo é alto), as ondulações devem ser conectadas ao longo da borda (periferia) da ondulação com aço plano para aumentar sua rigidez geral, para que não gerem vibração e ruído grande durante o transporte e operação de transformador.