トランスオイルタンクの冷却構造：プレートラジエーターvs波形壁

電力システムの重要なコンポーネントとして、変圧器の運用上の安全性と効率は、オイルタンクの熱散逸性能と密接に結びついています。トランス容量の継続的な成長とますます複雑な作業環境により、オイルタンクの熱散逸構造の設計はこれまで以上に重要になっています。さまざまなデザインの中で、プレートラジエーターと波形の箱の壁は、最も広く採用されている2つの冷却構造です。この記事では、設計原則、製造プロセス、アプリケーションのパフォーマンスに関するこれら2つの構造の体系的な比較を提供し、エンジニアリングの設計と製品の選択をサポートします。

 

構造と設計の概念

 

プレートラジエーターオイルタンクは、ヒートシンクを使用して、変圧器の熱伝達領域を増加させます。それは美しい外観で、新しいタイプの変圧器オイルタンク構造です。このタイプのオイルタンクは、最初にヒートシンクを丸いチューブ（オイル収集パイプ）に溶接し、次に丸いチューブをトランスオイルタンクの壁に溶接し、ヒートシンクの内部空洞のオイルがトランスオイルタンクのオイルに接続されていることを確認します。

トランスの容量が増加するにつれて、丸いチューブを通してタンク壁にヒートシンクを溶接するだけで、熱放散要件を満たすことは困難です。この場合、複数のヒートシンクを一緒に溶接して、プレートラジエーターと呼ばれるSO -を形成し、そのようなラジエーターの複数のグループをフランジを接続してタンク壁に接続できます。

 

製造プロセスと仕様

 

ヒートシンクは一般に薄い鋼板から押されます。各単一のピースは同じサイズで、2つの単一のピースごとにヒートシンクに結合されます。シート幅は通常、310mm、460mm、および530mmです。シート間隔は45mmです。上部および下部のオイル収集パイプは、主にØ80溶接鋼パイプを使用し、中心距離は1600〜3200mm（200mm間隔ごとに）標準サイズの範囲で、異なるオイルタンクの高さに適応します。ラジエーターの各グループは、熱散逸能力の要件に応じて、異なる数のヒートシンクで構成できます。

ヒートシンクの端の形状と一致する長いノッチがオイル収集パイプに開かれ、特別な自動溶接機を使用して、ヒートシンクとオイル収集パイプを外側から溶接します。次に、溶接したオイル収集パイプを、管状オイルタンクの肘（または接続フランジを溶接）のように、タンクの壁にヒートシンクで溶接します。

 

アクセサリーと機能的特徴

 

取り外し可能なプレートラジエーターの上部オイル収集パイプには、排気プラグと持ち上げラグで溶接され、下部のオイルの収集パイプにオイルドレンプラグが溶接されています。空気が吹くことで変圧器を冷却する必要がある場合、空気吹き装置を固定するためのサポートプレートも、下部のオイル収集パイプに溶接されます。

トランス容量が800kva以上に達すると、圧力緩和装置を設置し、オイルタンクからオイル貯蔵キャビネットまでのパイプラインにガスリンを設置することをお勧めします。一部のメーカーは、より小さな容量変圧器で大きなヒートシンクも使用しています。一方では、その機能は熱放散の要件を満たすことです。一方、より大きなヒートシンクグループを使用して、温度変化によって引き起こされるトランスオイルの膨張と収縮を補正します。

 

アプリケーションの特性と利点

 

プレートラジエーターシステムにより、最下部または側面に強制-空冷ファンを設置できるようになり、最大240 MVAの変圧器を提供できます。プレート-タイプラジエーターの振動を減らし、ノイズを減らし、オイルの漏れを防ぐために、同じトランスのプレート-タイプのラジエーターを鋼板で互いに接続する必要があります。

プレート-タイプラジエーターは薄い鋼板によって形成されるため、同じ熱散逸能力でチューブ-タイプラジエーターよりもはるかに軽いです。一方、製造の観点から、適切な特別な溶接ユニットと形成ユニットを使用して機械化フロー操作を形成する場合、プレート-タイプラジエーターは、チューブ-タイプのラジエーターよりも優れており、ほとんどの人の美学に沿ってより優れています。一般的なクーラーと比較したもう1つの利点は、吹き込みデバイスが故障した場合に約60％の負荷で動作できることであり、都市の電力グリッドの低い-ノイズ都市分布変圧器で広く使用されていることです。

 

 

アプリケーションの範囲と基本構造

 

波形のオイルタンクは、主に小および中程度の{-サイズの変圧器に使用され、それらのクロス-セクションはほとんど長方形または楕円形です。ブッシングは通常、オイルタンクカバーに設置されています（低{-電圧ブッシングもタンク壁の側面に設置できますが、これは波形の熱散逸エリアの一部を犠牲にします）。

 

材料と波形設計

 

段ボールオイルタンクの主な材料は、一般に、Q235bなどの高-高品質の炭素構造鋼で作られています。鋼板の厚さは、通常は2.5mmから6mmの間のトランスの容量と電圧レベルに従って決定されます。波形の材料は、一般に、厚さ0.5mmから1.5mmの丸い鋼板式-の丸め鋼板であり、その材料は良好な形成性と耐食性を持つ必要があります。

波形のオイルタンクの内側には、タンク内の油に接続されているオイルが満たされており、実際にタンクの熱散逸エリアが増加し、それによってトランスの冷却性能が大幅に改善されます。波形シートの形状、サイズ、および配置は、変圧器の熱放散要件とタンクの全体的な構造に従って最適化する必要があります。波形シートの波の高さは一般に30mmから100mm、波距離は50mmから150mmです。

 

熱散逸と拡張補償

 

波形タンクは、自然の対流冷却を提供し、柔軟な波形を介してオイルの膨張を吸収することにより、外部のオイル保護者の必要性を排除します。システムは、均一な表面温度を維持し、最大油温度上昇を55K（ONAN）または65K（ONAF）未満に保つ必要があります。波形シートの弾性変形範囲は、タンクの構造的完全性やシーリングパフォーマンスを損なうことなく、25度から95度の間のオイル量の変化を満たす必要があります。

 

製造プロセス

 

 

 

波形の厚さWと波形ピッチPはどちらも標準サイズであり、波形幅Bと組み合わせていくつかの標準サイズシリーズを形成します。この前提に基づいて、それは特別な機器で継続的に押されており、この場所で曲げたり丸くしたりするために波形のないギャップを残して、必要なボックスウォールクロス-断面形状を形成するか、2つまたは4つのピースをバット-ボックス壁を形成することができます。ボックスの壁が形成された後、それはバット- pre {-準備されたボックスボトムとボックスエッジを溶接して、完全なオイルタンクを形成します。

波形の高さが大きい場合、波形の箱の壁が膨張すると波形の壁が変形しすぎないようにするために、波形が押されている間にいくつかのボスが押され、ボスに特別なスポット溶接機でスポット溶接されます。

 

構造強度とアクセサリー

 

オイルタンクの強度を確保するために、波形に接続されたボックスエッジまたは底部には、短い平らな壁がまだ存在します。この短い壁の厚さは、通常、波形を押すために鋼板よりも厚いため、ラグや他のアクセサリーを溶接することができます。

 

 

波形幅Bが大きく、長さが長く（オイルタンクが高い）場合、波形は平らな鋼の波形の縁に沿って接続する必要があります。輸送および変圧器の動作中に大きな振動と騒音を生成しないように、全体的な剛性を増加させます。