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變壓器是不是最高效的冷卻方式?

發表時間:2021-08-16 18:20【 閱讀量:-查看手機網址
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  變壓器是效率最高的電動機。典型變壓器效率超過99%。變壓器中的銅損耗、鐵心損耗、磁滯和渦流損耗、雜散和渦流損耗是導致效率低下的主要原因。這些損失導致溫度升高。采用各種變壓器冷卻方法,以保持足夠的工作溫度。


  有效的變壓器冷卻系統可將變壓器容量增加25%至50%。根據使用的冷卻方式,變壓器可分為風冷變壓器和油冷變壓器。在風冷變壓器中,通過外殼上的循環空氣或通過外殼進行冷卻。風扇可用于提供強制空氣。可以在變壓器外殼上添加散熱片,以增加表面積并提高冷卻效率。


  油冷變壓器的線圈和鐵芯浸在油中。自然油循環、強制循環或水循環均可提高冷卻效率。散熱器或散熱片安裝在變壓器上,使冷卻更有效。大型油浸式變壓器使用循環油和強制空氣-類似于上圖。冷水可在變壓器外殼中循環,以提高冷卻效率。


  傳熱方式


  變壓器的傳熱機理有三種:傳導、對流和輻射。鐵芯的熱量直接來自繞組。由于絕緣層的存在,熱量不能直接傳遞到油中。因此,來自線圈的熱量在到達冷卻液之前流過幾層絕緣材料。


  從變壓器箱和散熱器到環境的熱傳遞通過輻射和對流進行。表面積越大,通過輻射傳遞的熱量就越多。輻射傳熱取決于表面輻射系數。對于涂成灰色的水箱和散熱器,表面有效性應為0.95。


  在油浸式變壓器中,鐵芯和繞組的熱量通過對流傳遞到油中。隨著油溫的升高,油的密度降低。因此,熱油移動到頂部,并由底部的冷卻器油代替。這使油箱中的機油自然連續循環,并通過油箱壁和散熱器將熱量傳遞到外部環境。


  變壓器冷卻劑


  鐵芯和繞組釋放的熱量由冷卻劑排出。冷卻液可根據變壓器冷卻方法、工作環境、電壓和其他幾個因素進行選擇。以下是變壓器中使用的冷卻液。


  1.礦物油或變壓器油

  2.阿斯卡雷爾

  3.高溫碳氫化合物

  4.硅膠

  5.酯類

  6.六氟化硫


  變壓器冷卻方式


  油和空氣是變壓器中使用的主要冷卻材料。如本文開頭所述,油具有絕緣體和冷卻劑的雙重作用。在油浸式變壓器中,熱油通過散熱器或其他熱交換器循環,這些熱交換器將熱量傳遞給周圍的空氣或水作為最終冷卻介質。


  在小型配電變壓器中,油箱表面形成翅片或波紋,以增加表面積,提供足夠的冷卻表面。以下是從變壓器內部轉移到環境的可能方式。


  ·通過自然空氣循環。

  ·使用風扇進行強制空氣循環。

  ·浮力引起的自然油循環

  ·使用泵強制機油循環。

  ·具有強制水循環的熱交換器。

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