Muuntajaöljysäiliö: rakenne, vaatimukset ja suunnittelunäkökohdat

Kun ihmiset puhuvat öljy{0}}upotettavasta muuntajasta, he yleensä keskittyvät ytimeen, käämeihin, eristykseen tai jäähdytysjärjestelmään. Themuuntajan öljysäiliöei aina saa samaa huomiota. Mutta käytännössä se on melko tärkeä osa koko muuntajaa.

Säiliö pitää sisällään eristävän öljyn, suojaa aktiivista osaa, tukee jäähdytyslaitteita ja lisävarusteita ja joutuu käsittelemään mekaanisia kuormia käytön ja kuljetuksen aikana. Suuremmille muuntajille sen suunnittelusta voi tulla yllättävän monimutkainen.

Sovelluksesta riippuen muuntajan öljysäiliöitä voidaan käyttää muuntajille, joiden mitoitus on alkaen6kV, 10kV, 35kV ja 66kV - 110kV, 220kV, 330kV, 500kV ja ±500kV muuntajamuuntajat. Samanlaiset suunnitteluperiaatteet koskevat myös 330 kV ja 500 kV rinnakkaisreaktoreita.

Joten mikä tekee hyvän muuntajan öljysäiliöstä? Katsotaanpa tarkemmin.

Perusvaatimukset muuntajaöljysäiliöille

Muuntajan öljysäiliön ilmeisin tehtävä onsisältävät muuntajaöljyn ja suojaavat sydäntä ja käämiä. Se on kuitenkin vain osa tarinaa.

Säiliön tulee myös tarjota riittävä mekaaninen lujuus, säilyttää luotettava tiivistys, toimia valitun jäähdytysjärjestelmän kanssa ja pysyä vakaana noston ja kuljetuksen aikana.

Vaatimukset luonnollisesti kovenevat muuntajan jännitteen ja kapasiteetin kasvaessa.

Yksi huomion arvoinen asia ontyhjiön kestävyys. Muuntajan valmistuksen aikana säiliö voidaan altistaa tyhjiökäsittelylle kuivaamista ja öljyn täyttöä varten. Normaalissa ilmanpaineessa riittävän vahva säiliö ei välttämättä toimi hyvin tyhjiössä, jos sen rakennetta ei ole suunniteltu oikein.

Siksi säiliön jäykkyys, jäykisteet, laipparakenne ja hitsauksen laatu ovat tärkeitä.

Muuntajaöljysäiliöiden luokitus ja rakenne

On olemassa useita tapoja luokitella muuntajaöljysäiliöt. Kaksi käytännöllisimmistä onjäähdytysmenetelmäjatankin muoto.

Muuntajaöljysäiliöiden luokittelu jäähdytysmenetelmän mukaan

Jäähdytysjärjestelmällä on suora vaikutus säiliön suunnitteluun.

Luonnollisesti jäähdytetyssä muuntajassa lämpöä sydämestä ja käämeistä siirretään eristävään öljyyn ja vapautuu sitten säiliön pinnan, lämpöpatterien tai aaltopahvin seinien läpi.

Suuremmat muuntajat käyttävät usein pakotettua öljynkiertoa. Täällä lisätään pumput ja ulkoiset jäähdyttimet, ja säiliö tarvitsee asianmukaisesti suunnitellut öljyn tulo- ja poistoliitännät. Säiliön sisällä öljyn täytyy myös liikkua oikeilla alueilla sen sijaan, että se kiertäisi satunnaisesti.

Yleisiä muuntajan jäähdytysmenetelmiä ovat:

ONAN- Oil Natural Air Natural

ONAF- Oil Natural Air Forced

OFAF- Oil Forced Air Forced

OFWF- Öljyllä pakotettu vesi

Säiliö ja jäähdytysjärjestelmä tulee suunnitella yhtenä järjestelmänä. Yritetään käsitellä niitä täysin erillisinä komponentteina voi johtaa huonoon öljyn jakautumiseen, tarpeettomiin painehäviöihin tai paikallisiin kuumiin kohtiin.

Luokittelu säiliön muodon mukaan

Säiliön muoto on toinen yleinen tapa luokitella muuntajan öljysäiliöt.

Tasaseinäiset{0}}säiliötkäytetään yleisesti pienissä ja keskikokoisissa{0}}muuntajissa. Ne ovat suhteellisen yksinkertaisia ​​ja ne voidaan yhdistää ulkoisiin lämpöpattereihin.

Aaltopahvi{0}}seinäsäiliötkäytä aallotettuja teräspaneeleja jäähdytyspinnan lisäämiseksi. Aallotetut seinät voivat myös ottaa huomioon lämpötilavaihteluiden aiheuttamat öljymäärän muutokset.

Suurille tehomuuntajille,kello-tyyppiset tai irrotettavat{1}}kansisäiliötovat laajalti käytössä. Säiliön ylempi osa voidaan nostaa pois alaosasta, jolloin insinöörit pääsevät käsiksi ytimeen ja käämeihin asennuksen, tarkastuksen ja huollon aikana.

Ei ole olemassa yhtä säiliön muotoa, joka olisi paras jokaiselle muuntajalle. Oikea valinta riippuu kapasiteetista, jännitteestä, jäähdytystavasta, kuljetusrajoituksista ja huoltovaatimuksista.

Yleiset muuntajaöljysäiliörakenteet

Pienet ja keskikokoiset{0}}muuntajaöljysäiliöt

Pienen tai keskikokoisen{0}}rakennemuuntajan öljysäiliöon yleensä melko suoraviivaista.

Se voi koostua hitsatuista teräslevyistä, säiliön kannesta, nostokorvakkeista, maadoituskohdista, jäähdyttimen liitännöistä, öljyn tyhjennys- ja täyttökomponenteista, lämpömittariliitännöistä ja holkkien aukoista.

Kompakteja jakelumuuntajia käytettäessä itse säiliö voi myös edistää merkittävästi lämmön haihtumista. Esimerkiksi aaltopahviseinät tarjoavat lisää jäähdytystilaa ilman, että tarvitaan suurta määrää ulkoisia patteripaneeleja.

Silti yksinkertainen ei tarkoita merkityksetöntä.

Huono hitsaus, laipan muodonmuutos tai epätasaiset pinnat voivat aiheuttaa tiivistysongelmia. Pieni öljyvuoto ei ehkä aluksi näytä vakavalta, mutta se voi lopulta päästää kosteutta muuntajaan tai alentaa öljytasoa.

Suuret muuntajaöljysäiliöt

Suuret tehomuuntajat ovat eri tarina.

Suuri säiliö voi sisältää pääsäiliön rungon, säiliön kannen, kello-tyyppisen yläosan, jäähdyttimet, öljypumput, jäähdyttimet, paisuntasäiliön liitännät, paineen-poistolaitteet, läpivientitornit, kaapelilaatikot, nostorakenteet ja kuljetuskalusteet.

Ja kaikkien näiden osien on toimittava yhdessä.

Säiliön on kestettävä erittäin suurta massaa samalla, kun säilytetään mittatarkkuus. Sen on myös kestettävä tärinää kuljetuksen aikana, nostovoimia asennuksen aikana sekä paine- tai tyhjiöolosuhteita valmistuksen ja käytön aikana.

220 kV, 330 kV ja 500 kV muuntajille säiliö ei siis ole vain valmistettu teräslaatikko. Se on huolellisesti suunniteltu mekaaninen rakenne.

Tärkeimmät muuntajaöljysäiliön rakenteen suunnittelunäkökohdat

Useat yksityiskohdat voivat vaikuttaa muuntajasäiliön luotettavuuteen. Jotkut niistä on helppo jättää huomiotta suunnittelun alkuvaiheessa.

Säiliön reunarakenne

Säiliön reunat, erityisesti laipan ympärillä, ovat tärkeitä sekä lujuuden että tiivistyksen kannalta.

Laippa tarvitsee tarpeeksi jäykkyyttä estääkseen liiallisen muodonmuutoksen pultteja kiristettäessä. Jos laippa taipuu, tiivisteen puristus voi muuttua epätasaiseksi ja vuotoa voi tapahtua.

Suuret säiliöt saattavat tarvita vahvistettuja reunoja tai lisäjäykisteitä. Hitsausmenetelmiä tulee myös valvoa huolellisesti, koska hitsauslämpö voi aiheuttaa muodonmuutoksia.

Jousitusrakenne

Suuret muuntajat tarvitsevat vahvat ja luotettavat nosto- ja ripustusrakenteet.

Nostokorvakkeet ja nostopisteet tulee sijoittaa muuntajan painopisteen ja odotettavissa olevien nostokuormien mukaan. Suunnittelussa ei pitäisi ottaa huomioon vain staattista painoa. Myös dynaamiset kuormat käsittelyn ja kuljetuksen aikana on otettava huomioon.

Erittäin suurille muuntajille kuljetus voi olla tärkeä osa suunnittelutyötä. Säiliö saattaa kohdata tärinää ja kiihtyvyyttä maantie- tai raidekuljetuksen aikana, joten rakenne on suunniteltava vastaavasti.

Laippaliitosrakenne

Laippoja käytetään säiliöiden kansiin, lämpöpattereihin, venttiileihin, paisuntasäiliöihin, holkkeihin ja muihin komponentteihin.

Hyvin suunnitellun{0}}laippaliitoksen tulee tarjota riittävä lujuus ja mikä tärkeintä, tiivisteen tasainen puristus ajan mittaan.

Laipan suunnittelussa huomioidaan yleensä:

 Mekaaninen lujuus

 Pultin kapasiteetti

 Tiivisteen puristus

 Hitsauksen tarkkuus

 Työstötoleranssit

 Pitkäaikainen-tiivistyskyky

Itse tiivisteen tulee myös olla yhteensopiva muuntajaöljyn ja odotetun käyttölämpötilan kanssa.

Muuntajan tiiviste

Öljyvuoto on yksi niistä asioista, joita muuntajien valmistajat haluavat ehdottomasti välttää.

Mahdollisia vuotokohtia ovat mmsäiliön-kannen laipat, jäähdyttimen liitännät, venttiilit, holkkiliitännät, tarkastuskannet ja putkiliitokset.

Tästä syystä tiivistämistä tulee harkita säiliön suunnitteluprosessin alusta alkaen. Sitä ei pidä käsitellä lopullisena kokoonpanon yksityiskohtana.

Hitsauksen laadulla on tässäkin väliä. Huonoista hitseistä voi muodostua vuotokohtia, varsinkin kun säiliö on alttiina öljynpaineelle, lämpötilan vaihteluille tai tyhjiöolosuhteille.

Hyvä tiivistys auttaa myös pitämään kosteuden poissa muuntajasta. Tämä on erityisen tärkeää suurjännitemuuntajille, koska kosteus voi vaikuttaa merkittävästi eristyksen suorituskykyyn ja ikääntymiseen.

Säiliön rungon sijoitusrakenne

Aktiiviosan tulee pysyä oikeassa asennossa säiliön sisällä.

Tämä tulee erityisen tärkeäksi kuljetuksen aikana. Suuret muuntajat voivat kokea tärinää, kiihtyvyyttä ja iskukuormia, eikä sydän- ja käämikokoonpanon pitäisi liikkua tarpeettomasti.

Asemointirakenteet tarjoavat mekaanisen rajoituksen välttäen samalla liiallista rasitusta aktiiviseen osaan.

Rakenteen on myös oltava käytännöllinen. Sen pitäisi mahdollistaa kokoonpano ja huolto ilman, että muuntajan työstäminen on tarpeettomasti vaikeaa.

Öljyn ohjausrakenne pakotettuun öljyjäähdytykseen

Pakotettua öljykiertoa käyttävissä muuntajissa öljyn on päästävä oikeisiin paikkoihin.

Ei riitä, että asennetaan pumppu ja oletetaan, että jäähdytysongelma on ratkaistu.

Huono sisäinen öljyn jakautuminen voi jättää tietyt käämitysalueet riittämättömäksi, jolloin syntyy paikallisia kuumia kohtia, vaikka öljyn kokonaisvirtausnopeus näyttää hyväksyttävältä.

Ohjauslevyjä, väliseiniä ja virtauskanavia voidaan käyttää ohjaamaan öljyä tarvittavien alueiden läpi. Niiden suunnittelu on sovitettava yhteen muuntajan lämpölaskelmien kanssa.

Ihannetapauksessa järjestelmän tulisi tarjota hyvä öljyn jakautuminen pitäen samalla painehäviöt hallinnassa.

Säiliön magneettinen suojaus

Vuoto magneettivuo käämeistä voi päästä terässäiliöön. Tämä voi aiheuttaa pyörrevirtoja säiliön seiniin, mikä johtaa lisähäviöihin ja paikalliseen lämmitykseen.

Ongelma tulee näkyvämmäksi suuritehoisissa{0}}muuntajissa.

Magneettisuojaus voidaan asentaa paikkoihin, joissa vuotovirta on erityisen voimakas. Asianmukainen suojaus auttaa vähentämään hajahäviöitä ja estämään säiliön liiallisen lämpötilan nousun.

Suojaus ei kuitenkaan ole vain metallilevyjen lisäämistä sinne, missä on vuotovirtaa. Geometria, materiaali, sijainti ja maadoitusjärjestely on kaikki harkittava huolellisesti.

Säiliön sähkömagneettinen suojaus

Sähkömagneettinen suojaus liittyy läheisesti magneettisuojaukseen, mutta nämä kaksi eivät ole täsmälleen sama asia.

Suuri{0}}virtajohdot, holkit, käämien päät ja muut komponentit voivat tuottaa keskittyneitä sähkömagneettisia kenttiä. Nämä kentät on otettava huomioon säiliötä ja sen suojausjärjestelmää suunniteltaessa.

Suurille tehomuuntajille sähkömagneettinen simulointi voi olla hyödyllinen sellaisten alueiden tunnistamisessa, joilla on suuri vuontiheys ja mahdollisia hajahäviö-ongelmia.

Esimerkiksi äärellisten{0}}elementtien analyysi voi auttaa insinöörejä tekemään säätöjä ennen säiliön valmistusta. Se on yleensä paljon helpompaa kuin yrittää korjata lämmitysongelmaa sen jälkeen, kun muuntaja on jo rakennettu.

Säiliön äänieristys ja melunvaimennusrakenne

Muuntajan kohina tulee useista lähteistä, mukaan lukien ydinmagnetostriktio, sähkömagneettiset voimat ja mekaaninen tärinä.

Säiliö voi välittää tämän tärinän ja säteillä sitä kuuluvana meluna.

Tästä voi tulla todellinen huolenaihe, kun muuntajat asennetaan lähelle asuinrakennuksia, sairaaloita, kaupallisia tiloja, datakeskuksia tai muita meluherkkiä{0}alueita.

Säiliön jäykkyys, jäykisteiden järjestely ja tärinän välitysreitit tulee siksi ottaa huomioon suunnitteluvaiheessa.

Melunvaimennus ei välttämättä tarkoita säiliön äärimmäisen paksua tekemistä. Monissa tapauksissa älykkäämmällä rakennesuunnittelulla voidaan hallita tärinää ilman turhaa painoa.

Holkin nousuputken ja putkiliitoksen suunnittelu

Holkit ja putkiliitokset ovat tärkeitä rajapintoja muuntajan säiliön ja ulkoisten laitteiden välillä.

Holkin nousuputken on tarjottava riittävä mekaaninen tuki säilyttäen samalla vaaditut sähköeristysetäisyydet. Siinä on myös otettava huomioon asennustoleranssit ja lämpölaajeneminen.

Patterien, paisuntasäiliöiden, jäähdyttimien ja venttiilien putkiliitokset tulee järjestää niin, että asennus ja huolto ovat käytännöllisiä.

Suurissa muuntajissa tämä asettelu vaikuttaa myös kuljetusmittoihin. Täysin toimiva liitäntä tehtaan sisällä voi aiheuttaa ongelmia, kun muuntajan on kuljettava kapea kuljetusreitti.

Joten jälleen kerran mekaanisia, sähköisiä ja kuljetusvaatimuksia tulisi tarkastella yhdessä.

Tärkeimmät muuntajaöljysäiliöiden suunnittelutekijät

Suunnittelu amuuntajan öljysäiliösisältää paljon muutakin kuin oikean teräslevyn paksuuden valitsemisen.

Mekaaninen lujuus, lämpöteho, öljyn virtaus, tiivistys, sähkömagneettiset vaikutukset, tärinä ja valmistusprosessit ovat kaikki yhteydessä toisiinsa.

Korkeajännitteisten{0}}muuntajien tapauksessa nämä tekijät liittyvät vieläkin läheisemmin. Säiliön rakenteen muutos voi vaikuttaa öljyn virtaukseen. Holkkijärjestelyn muutos voi vaikuttaa eristysvälyksiin ja kuljetusmittoihin. Suojausjärjestelyn muutos voi vaikuttaa hajahäviöihin.

Toisin sanoen säiliön suunnittelu on osa muuntajan suunnittelua-ei jälkikäteen.

Muuntajaöljysäiliön suunnittelu korkeajännitteisille{0}}muuntajille

Muuntajan kapasiteetin ja jännitteen kasvaessa öljysäiliöstä tulee vaativampi suunnittelukomponentti.

Esimerkiksi 500 kV muuntaja voi sisältää suuren määrän eristeöljyä ja sillä voi olla erittäin suuret mitat. Säiliöön voi olla tarpeen sijoittaa useita pattereita tai jäähdyttimiä, öljypumppuja, holkkeja, paineen-poistolaitteita, paisuntasäiliön liitäntöjä ja kuljetusvälineitä.

Samaan aikaan korkeat virtatasot voivat lisätä vuotovirtaa ja hajahäviöitä. Alueet lähellä käämityspäitä ja korkean{1}}virtajohdon johtoja saattavat siksi tarvita lisäsähkömagneettista analyysiä ja suojausta.

varten±500kV muuntajamuuntajat, vaatimukset ovat vieläkin vaativammat. Nämä muuntajat ovat tyypillisesti erittäin suuria, ja niiden säiliön suunnittelussa on otettava huomioon eristyksen koordinointi, jäähdytysteho, lämpökuormitus, mekaaninen lujuus ja kuljetusolosuhteet.

Sama koskee330kV ja 500kV rinnakkaisreaktorit. Niiden öljysäiliöiden on kestettävä sähkömagneettisia vaikutuksia, tärinää, jäähdytystä, tiivistys- ja kuljetuskuormia säilyttäen samalla vaadittu mekaaninen lujuus.

Muuntajaöljysäiliön valmistuslaatua

Jopa hyvin{0}}suunniteltu säiliö voi aiheuttaa ongelmia, jos valmistuslaatu ei ole riittävän hyvä.

Teräslevyn laatu, leikkaustarkkuus, hitsausmenetelmät, laippatyöstö, mittatoleranssit, vuototestaus ja pintakäsittely vaikuttavat kaikki suoraan valmiiseen lopputulokseen.muuntajan säiliö.

Hitsaus ansaitsee erityistä huomiota. Liian suuri lämpö voi aiheuttaa muodonmuutoksia, kun taas riittämätön tunkeutuminen tai huono hitsin laatu voi johtaa vuotoon.

Valmistuksen jälkeen muuntajasäiliöille voidaan tehdä vuototestejä, mittatarkastuksia ja muita laatutarkastuksia. Nämä tarkastukset auttavat varmistamaan, että säiliö sopii aktiiviselle osalle, jäähdyttimille, holkeille ja muille komponenteille.

Suurten vientimuuntajien kuljetusmitat tulee myös tarkistaa huolellisesti. Nostopisteet, nostopisteet ja kuljetusvälineet on suunniteltava todellista reittiä ja käsittelytapaa varten{1}}ei vain lisättävä tuotannon lopussa.

Yawei Transformer Oil Tank Solutions

Yawei muuntajasuunnittelee ja valmistaa öljy{0}}upotettuja muuntajia ja tukisäiliörakenteita eri jännitetasoihin ja sovelluksiin.

Themuuntajan öljysäiliövoidaan suunnitella muuntajan kapasiteetin, jänniteluokan, jäähdytystavan, asennusympäristön, kuljetusolosuhteiden ja asiakkaiden vaatimusten mukaan.

Pienemmissä jakelumuuntajissa keskitytään tyypillisesti kompaktiin rakenteeseen, tehokkaaseen jäähdytykseen ja luotettavaan tiivistykseen. Suurten tehomuuntajien suunnittelusta tulee kattavampi, ja se kattaa mekaanisen lujuuden, öljyvirtauksen, sähkömagneettisen suojauksen, melunhallinnan, noston ja kuljetuksen.

Tavallisista muuntajasäiliöistä räätälöityihin rakenteisiin korkea{0}}jännitteisille ja suuritehoisille-muuntajille, säiliön on toimittava osana koko muuntajajärjestelmää.

Seuraavaa vartenmuuntajan öljysäiliö, öljy-upotettu muuntaja tai korkea-jännitteinen tehomuuntajaprojekti, Yawei Transformer voi tarjota suunnittelu- ja valmistustukea sovelluksen erityisten teknisten vaatimusten perusteella.

Ota yhteyttä nyt