Hoe gaan droge transformatoren om met hoge spanning en stroom zonder oververhitting?

Droge transformatoren Behandel hoge spanning en stroom zonder oververhitting door verschillende belangrijke ontwerpkenmerken en principes die zorgen voor een efficiënte werking en effectief warmtebeheer. Deze omvatten de constructie, isolatie, koelmethoden en materiële keuzes van de transformator.
Magnetische kern: de kern van een droge transformator is meestal gemaakt van hoogwaardig siliciumstaal of andere magnetische materialen die zijn ontworpen om de magnetische flux te dragen die wordt gegenereerd door de primaire wikkeling. Dit kernmateriaal helpt om een ​​efficiënte energieoverdracht tussen de wikkelingen te garanderen en minimaliseert verliezen, wat helpt overmatige warmteopwekking te voorkomen.
Lage verliezen: hoogwaardige kernmaterialen zijn ontworpen om kernverliezen te minimaliseren (hysterese en wervelstroomverliezen), die belangrijke bijdragers leveren aan warmte in transformatoren. Lagere verliezen in de kern betekent dat minder energie wordt verspild als warmte.
Geleiders: de wikkelingen in droge transformatoren zijn gemaakt van materialen met een hoog conductiviteit, meestal koper of aluminium. Deze materialen maken een efficiënte stroom mogelijk, waardoor de elektrische weerstand wordt verminderd en dus warmte wordt gegenereerd door resistieve verliezen (I²R -verliezen) minimaliseren.
Isolatie: droge transformatoren gebruiken speciaal ontworpen isolerende materialen (zoals hars, epoxy of VPI - vacuümdruk impregnering) om elektrische shorts tussen bochten van de wikkeling te voorkomen. Juiste isolatie helpt ook om de interne temperatuur te beheren door de thermische weerstand van de wikkelingen te verbeteren.
Natuurlijke luchtkoeling (AN): veel droge transformatoren vertrouwen op natuurlijke convectiekoeling (aangeduid als een - lucht natuurlijk), waarbij de omgevingslucht rond de transformator warmte verdrijft. Het ontwerp van de transformator is geoptimaliseerd om lucht rond de wikkelingen en de kern te laten circuleren, waardoor de transformator wordt afgekoeld terwijl deze werkt.
Transformatoren zijn vaak ontworpen met ventilatieopeningen of koelbuizen om de luchtstroom te verbeteren en de warmtedissipatie te verbeteren.
Gedwongen luchtkoeling (AF): in sommige gevallen, vooral voor transformatoren met hoge capaciteit of krachtige transformatoren, wordt gedwongen luchtkoeling gebruikt. Dit omvat het gebruik van fans of blazers om lucht over de kern van de transformator en wikkelingen sneller te verplaatsen, wat de snelheid van warmteoverdracht verhoogt en de transformator van oververhitting houdt.
Geforceerde koelsystemen worden meestal gebruikt wanneer een transformator bij hogere belastingniveaus werkt en meer warmte genereert.
Thermische klasse isolatie: droge transformatoren gebruiken thermische klasse isolatiematerialen beoordeeld om hogere temperaturen te weerstaan. Bijvoorbeeld, epoxyhars die in veel droge transformatoren wordt gebruikt, kan de temperaturen tot 220 ° C aan, afhankelijk van de isolatieklasse. Deze beoordelingen op hoge temperatuur helpen ervoor te zorgen dat de transformator niet oververhit raakt, zelfs niet wanneer ze worden onderworpen aan hoge stromen en spanningen.
Bescherming van thermische overbelasting: sommige droge transformatoren zijn uitgerust met temperatuursensoren of thermische beschermingsapparaten die de temperatuur van de wikkelingen bewaken. Als de temperatuur voorbij een veilige drempel stijgt, kunnen deze apparaten alarmen of automatische uitschakels activeren om schade door oververhitting te voorkomen.
Laadregeling: droge transformatoren zijn ontworpen om efficiënt te werken binnen een bepaald bereik van belastingsomstandigheden. Wanneer een transformator wordt ondergebracht, genereert deze mogelijk onvoldoende warmte om zorgen te veroorzaken, terwijl overbelasting kan leiden tot overmatige warmte. Droge transformatoren worden meestal beoordeeld voor specifieke belastingsomstandigheden, en deze binnen deze limieten bedienen zorgt ervoor dat ze niet oververhit raken.
Huidige beperking: het ontwerp van droge transformatoren zorgt ervoor dat de stroom die door de wikkelingen stroomt binnen beheersbare limieten blijft, waardoor overmatige verwarming wordt voorkomen. Dit wordt vaak bereikt door de transformator te ontwerpen voor de specifieke spanning- en stroomvereisten van de toepassing, zodat de elektrische belasting in evenwicht is.