Nádrž transformátorového oleja je kľúčovou súčasťou konštrukcie transformátora. Jeho základné funkcie možno zhrnúť do troch hlavných aspektov: odvod tepla a chladenie, ochrana izolácie a mechanická podpora, pričom slúži aj ako zásoba oleja a tesniaca funkcia.
Odvod tepla a chladenie: Kľúč k udržaniu prevádzkovej stability transformátora
Počas prevádzky transformátora vytvárajú vinutia a jadro veľké množstvo tepla v dôsledku elektromagnetickej konverzie. Ak sa toto teplo neodvedie včas, môže to viesť k starnutiu izolačných materiálov, zhoršeniu kvality oleja a dokonca k poruche zariadenia. Olejová nádrž dosahuje efektívny odvod tepla prostredníctvom nasledujúcich mechanizmov:
Chladenie prirodzeným prúdením: Ako nádoba na transformátorový olej využíva olejová nádrž vlastnosť, že hustota oleja sa mení s teplotou, aby sa vytvorila prirodzená konvekčná cirkulácia. Horúci olej stúpa do hornej časti nádrže, vymieňa si teplo s vonkajším vzduchom cez radiátory alebo chladiace potrubia a ochladený olej klesá ku dnu a vytvára nepretržitú cirkuláciu.
Prídavné nútené chladenie: V prípade veľkokapacitných transformátorov je olejová nádrž často vybavená chladičmi alebo zariadeniami chladenými vzduchom-/vodou-. Chladiče zvyšujú účinnosť odvádzania tepla zväčšením povrchovej plochy, zatiaľ čo vzduchom-chladené systémy urýchľujú prúdenie vzduchu cez ventilátory a vodou{5}}chladené systémy priamo absorbujú teplo prostredníctvom cirkulujúcej chladiacej vody, čím ďalej znižujú teplotu oleja.
Normy kontroly teploty oleja: Podľa priemyselných noriem je potrebné teplotu transformátorového oleja zvyčajne kontrolovať pod 85 stupňov (táto hodnota môže byť vyššia v špeciálnych scenároch, ako sú transformátory suchého -typu). Konštrukcia nádrže na odvod tepla musí spĺňať túto požiadavku, napríklad výpočtom zodpovedajúceho vzťahu medzi povrchom nádrže a výkonom odvodu tepla, aby sa zabezpečilo, že teplota oleja neprekročí normu pri menovitom zaťažení.
Izolačná ochrana: Hlavná bariéra pre elektrickú bezpečnosť
Transformátorový olej neslúži len ako chladiace médium, ale plní aj izolačnú funkciu. Nádrž poskytuje izolačnú ochranu nasledujúcimi spôsobmi:
Izolácia vysokonapäťových komponentov: Nádrž je naplnená transformátorovým olejom, ktorý úplne izoluje vysokonapäťové komponenty, ako sú vinutia a jadrá, od vonkajšieho prostredia, čím sa zabráni narušeniu izolácie spôsobenému vlhkosťou, prachom alebo cudzími predmetmi.
Udržiavanie čistoty oleja: Nádrž využíva utesnený dizajn, ktorý zabraňuje vniknutiu vonkajšej vlhkosti, kyslíka alebo nečistôt do oleja. Znehodnotenie olejom (napríklad zvýšená hodnota kyslosti alebo nadmerná vlhkosť) výrazne znižuje izolačný výkon; preto musí byť nádrž vybavená príslušenstvom, ako je odvzdušňovač a merač hladiny oleja na monitorovanie a udržiavanie kvality oleja v reálnom čase.
Norma na pevnosť izolácie: Podľa národných noriem, ako je GB/T 6451, prierazné napätie transformátorového oleja musí byť väčšie alebo rovné 35 kV/2,5 mm a konštrukcia olejovej nádrže musí zabezpečiť dlhodobú-stabilitu kvality oleja, aby bola splnená táto požiadavka izolácie.
