De koelmethoden van olie-ondergedompelde vermogenstransformatoren kunnen worden onderverdeeld in verschillende typen op basis van hun capaciteit: olie-ondergedompelde zelfkoeling, olie-ondergedompelde luchtgekoeld, geforceerde oliecirculatie luchtgekoeld, geforceerde oliecirculatie watergekoeld, enz. De specifieke methode is gedetailleerd uitgelegd door Qizheng Electric:
1. In olie ondergedompeld zelfkoelend type
Het in olie ondergedompelde zelfkoelsysteem beschikt niet over speciale koelapparatuur. Olie circuleert op natuurlijke wijze in de transformator en de warmte die wordt afgegeven door de ijzeren kern en wikkeling wordt door de convectie van de olie overgebracht naar de olietankwand of radiator. Afhankelijk van de grootte van de transformatorcapaciteit kan deze in drie verschillende structuren worden verdeeld:
1) Gladde kastwand. Transformatoren met zeer kleine capaciteiten nemen deze structuur over, waarbij de behuizing is gelast met stalen platen en de wanden volledig glad zijn;
2) Kastwand van het warmtedissipatie-ribtype. Door enkele warmteafvoerribben op de gladde kastwand te lassen, wordt het gebied dat in contact komt met lucht vergroot, waardoor het geschikt is voor transformatoren met een iets grotere capaciteit
3) Koeling met heatpipes of radiatoren. Bij transformatoren met een grotere capaciteit worden, om het koeloppervlak van de olietank te vergroten, meerdere radiatoren buiten de tank geïnstalleerd. De radiatoren zijn een set warmteafvoerleidingen met bovenste en onderste verdeelstukken, die via flenzen met de olietank zijn verbonden en verwijderbare componenten zijn.
Wanneer de transformator draait, wordt de olie in de tank verwarmd door de verwarming van de ijzeren kern en wikkeling. De hete olie stijgt naar de bovenkant van de tank en komt vervolgens de warmteafvoerleiding binnen via de bovenste inlaat van de warmteafvoerpijp. Het buitenoppervlak van de warmteafvoerbuis komt in contact met de koude lucht van buitenaf, waardoor de olie afkoelt. Koude olie daalt af in de warmtedissipatiebuis en stroomt vanaf het onderste uiteinde van de buis naar het onderste deel van de transformatorolietank, waardoor de oliestroom automatisch circuleert om de transformatorkern en -wikkeling effectief te koelen.
Het in olie ondergedompelde zelfkoelsysteem heeft een eenvoudige structuur en hoge betrouwbaarheid en wordt veel gebruikt in transformatoren met een capaciteit van minder dan 10.000 kVA.
Oliestroompad van in olie ondergedompelde zelfkoelende transformator
1 brandstoftank; 2 ijzeren kernen en wikkelingen; 3 warmteafvoerbuizen
2. Olie-ondergedompeld, luchtgekoeld
In olie ondergedompeld luchtgekoeld koelsysteem, ook bekend als natuurlijke oliecirculatie of geforceerd luchtgekoeld koelsysteem. Het installeert één tot meerdere ventilatoren naast elke radiator in de transformatorolietank, waardoor de natuurlijke convectie van lucht wordt omgezet in geforceerde convectie om de warmteafvoercapaciteit van de radiator te vergroten. Vergeleken met zelfkoelende systemen kan het de koelefficiëntie met 150% tot 200% verbeteren, wat overeenkomt met een toename van 20% tot 40% in de uitgangscapaciteit van de transformator.
Wanneer de belasting klein is, kan de ventilator worden gestopt en kan de transformator in zelfkoeling werken. Wanneer de belasting een bepaalde waarde overschrijdt, bijvoorbeeld 70% van de nominale belasting, kan de ventilator automatisch in werking worden gesteld. Deze koelmethode wordt veel gebruikt in transformatoren met gemiddelde capaciteit boven 10.000 kVA.
3. Geforceerde oliecirculatie luchtgekoeld
Het luchtgekoelde koelsysteem met geforceerde oliecirculatie wordt gebruikt voor transformatoren met grote capaciteit. Dit koelsysteem is gebaseerd op een olie-ondergedompeld luchtgekoeld systeem, waarbij een dompelbare oliepomp is geïnstalleerd op de verbindingsleiding tussen de hoofdbehuizing van de brandstoftank en de radiator (ook wel de koeler genoemd) met een ventilator. Wanneer de oliepomp draait, wordt de olie in de tank gedwongen om van bovenaf in de radiator te worden gezogen en vervolgens via de onderkant van de transformator de tank binnen te komen, waardoor een geforceerde oliecirculatie wordt bereikt. Het koeleffect hangt samen met de circulatiesnelheid van de olie.
4. Geforceerde oliecirculatie waterkoeling
Het waterkoelsysteem met geforceerde oliecirculatie bestaat uit dompelbare oliepompen, oliekoelers, oliepijpleidingen, koelwaterpijpleidingen, enz. Tijdens bedrijf wordt de olie in het bovenste deel van de transformator door de oliepomp aangezogen en onder druk gezet, waardoor de olie wordt gedwongen om door de oliekoeler te gaan. Voor het afkoelen van de olie wordt koelwater gebruikt. Daarom wordt in dit koelsysteem de warmte van de ijzeren kern en wikkeling eerst overgedragen aan de olie, en vervolgens wordt de warmte van de olie overgedragen aan het koelwater. Deze koelmethode heeft een goed effect, maar de afdichtingseisen van de transformator zijn erg hoog en de oliedruk tijdens het koelproces moet hoger zijn dan de druk van het koelwater.