지난달 걸프 전력회사의 한 구매자가 우리에게 명판 사진을 보내며 "이 장치의 정격은 25 MVA ONAN입니다. 팬을 장착하면 30 MVA에서 작동할 수 있습니까?"라는 질문을 했습니다. 솔직한 답변은 한 문장이 아닌 두 문단으로 이루어졌습니다.변압기 냉각 방법실제로 사용할 수 있는 명판의 양을 결정하고 잘못된 대답을 얻는 것은 장치 과열, 보증 무효화 또는 50도 오후의 변전소 정전으로 끝납니다.
변압기 냉각 방법: 냉각이 실제 용량을 설정하는 이유
모든 변압기는 코어의 무부하 손실과 권선의 부하 손실(I²R + 부유 손실)이라는 두 가지 소스에서 열을 발생시킵니다. 그 열은 탱크나 인클로저에서 나가야 하며, 열 생성과 열 제거 사이의 균형은 권선 온도를 고정합니다. 이는 표준이 실제로 규제하는 것입니다. 부하를 위로 밀면 권선이 가열됩니다. 권선이 너무 뜨거워지면 단열재가 예상한 설계보다 훨씬 빨리 노화됩니다. 로딩 가이드(기름 침지형 장치의 경우 IEEE C57.91, 일반 사례의 경우 IEC 60076-7)는 하나의 간단한 관찰을 바탕으로 구축되었습니다. 즉, 98도 핫스팟 기준 이상에서는 추가 온도가 6K 증가할 때마다 단열재의 상대적 노화 속도가 약 두 배로 늘어납니다.
우리 공장에서는 히트런 베이를 떠나는 모든 장치에 대해 이를 시연합니다. 에이온도 상승IEEE C57.12.90에 따른 테스트는 몇 시간 동안 정격 부하에서 변압기를 작동시킨 후 냉간 및 고온 권선 저항을 측정하여 평균 권선 상승(추정치가 아닌 측정된 숫자)을 계산합니다. 이 테스트는 냉각 설계가 자체적으로 입증되거나 초기 단계로 다시 전송되는 곳입니다.
냉각 코드 읽기: ONAN, ONAF, OFAF 및 그 이상
액체 침지 변압기에 대한 IEC 60076-2 문자 코드는 마치 화학 공식처럼 읽혀지며 정확합니다. 첫 글자는 냉각수 이름입니다. O는 광유, K는 에스테르 유체, L은 정체불명의 합성 액체를 나타냅니다. 두 번째 문자는 냉각수가 순환하는 방식을 나타냅니다. N은 자연 대류, F는 펌프를 통한 강제 흐름, D는 권선을 통해 오일을 밀어내는 방향 흐름을 의미합니다. 세 번째 문자는 외부 매체의 이름을 지정하며 거의 항상 공기의 경우 A, 물의 경우 W입니다. 네 번째 문자는 해당 외부 매체의 순환 논리를 반복합니다.
그래서오난천연 오일, 천연 공기를 의미합니다. 장치는 움직이는 부품 없이 대류 및 라디에이터 공기 흐름에 의해 자체 냉각됩니다.ONAF팬 추가: 오일은 여전히 자연적으로 순환하지만 강제 공기가 라디에이터를 가로질러 불어갑니다.OFAF팬 위에 오일 펌프를 추가하고 ODAF는 펌핑된 오일을 와인딩 덕트를 통해 직접 전달합니다. 사다리가 올라갈 때마다 더 많은 열이 이동하고 각 단계마다 유지 관리가 필요한 움직이는 부품이 추가됩니다.
대부분의 구매자가 놓치는 부분은 다음과 같습니다. 단일 명판에는 종종 2개 또는 3개의 등급이 표시됩니다(예: 25 MVA ONAN / 33.3 MVA ONAF). 권선 온도가 설정점을 넘으면 팬이 자동으로 켜지고 변압기는 각 정격에서 열적, 계약적으로 다른 기계입니다.
실제로 등급이 의미하는 것
일반적인 경험 법칙: 강제 공기 냉각은 자체 냉각 정격에 비해 약 1/3의 용량을 추가합니다. 10 MVA ONAN 장치는 일반적으로 13.3 MVA ONAF 등급입니다. 2단계 배열(ONAN/ONAF/ONAF)은 100% → 115% → 133% 단계로 진행될 수 있습니다. 정확한 백분율은 열 실행 테스트 결과에서 나오므로 브로셔보다 테스트 보고서가 더 중요합니다.
주변 온도는 이야기의 후반부입니다. 명판 등급은 주변 온도가 최대 40도라고 가정합니다. 걸프만에서는 기온이 50도인 날 동일한 25/33.3 MVA 장치를 감소시켜야 합니다. 그렇지 않으면 핫스팟이 80도 상승 제한(IEEE) 또는 78K 제한(IEC)을 초과하게 됩니다. 걸프 지역의 구매자 이야기로 돌아가서, 우리 엔지니어들은 IEEE C57.91에 따라 부하 용량 곡선을 실행하고 그에게 진실을 말했습니다. 팬과 50도 주변 환경에서 그의 듀티 사이클에 대한 안전한 연속 수치는 28.5MVA였으며 추가 헤드룸은 모니터링되고 시간 제한이 있는 피크로만 사용할 수 있었습니다. 그는 어쨌든 팬에게 주문했지만 그들과 함께 올바른 보호 설정을 주문했습니다. 이러한 대화가 우리가 명판뿐만 아니라 로딩 곡선을 게시하는 이유입니다.
냉각 등급은 변압기 구매 시 가장 저렴한 업그레이드이기도 하며,변압기 냉각 방법질문 대부분의 RFQ는 건너뜁니다. 사양 단계에서 ONAF 단계를 요청하면 수천 달러의 비용이 듭니다. 시운전 후 팬과 제어 배선을 개조하는 데 드는 비용은 10배에 달하며 장치를 사용할 수 없게 됩니다.
온도 상승 한계: 명판 뒤의 숫자
기름에 잠긴 장치의 경우,IEEE C57.12.00평균 권선을 제한합니다.온도 상승65도에서 상부 오일은 65도 상승하고 와인딩 핫스팟은 주변 온도보다 80도 상승합니다. 그만큼IEC 60076-2한계는 가깝지만 동일하지는 않습니다. - 60 탑 오일의 경우 K, 평균 와인딩의 경우 65K, 핫스팟의 경우 78K입니다. 그 차이는 작지만 한 표준에 따라 제작된 장치가 다른 표준에 따라 인증을 위해 제출될 때 표면화되는 세부 사항이므로 프로젝트에서 어떤 표준을 참조하는지 아는 것이 좋습니다.
건식 장치는 다른 표를 따릅니다. IEC 60076-11에 따라 평균 권선온도 상승제한은 클래스 B 절연의 경우 80K, 클래스 F의 경우 100K, 클래스 H의 경우 150K이며 핫스팟 허용치가 맨 위에 있습니다. 최대 부하 시 100K 상승 정격의 주조 수지 변압기는 H급 장치와 열 예산이 매우 다르며 선택은 인클로저 크기, 냉각 팬 및 가격에서 나타납니다.
이 중 어느 것도 그 자체를 위한 서류작업이 아닙니다. 온도 상승 테스트 보고서는 귀하의 변압기가 현장에서 실제로 보이는 주변 환경에서 명판을 부착할 수 있음을 입증하는 문서입니다. 우리가 단위를 인용할 때 공장 열 실행(탑 오일, 평균 와인딩, 핫스팟)에서 측정된 상승 값은 고객의 엔지니어가 요청하기 때문에 일상 테스트 보고서에 포함됩니다.
Ryan Electric의 냉각 방식
장쑤성에 있는 당사 공장은 최대 200MVA의 배급 규모의 유침형 장치와 데이터 센터 및 산업 플랜트용 건식 장치를 제작하므로 냉각 설계는 카탈로그 체크박스가 아니라 현장에 일치합니다. UL, CSA, IEEE 및 DEKRA 인증을 받은 Eaton 합작 투자 파트너로서 우리는 어쨌든 모든 열 가정을 문서화해야 하며 이는 구매자에게 유리하게 작용합니다. 즉, 부하 곡선, 열 실행 데이터 및 냉각 등급 사양이 장치와 함께 제공됩니다.
우리 엔지니어들의 실용적인 조언은 짧습니다. 연간 평균이 아닌 최악의 주변 환경을 공급업체에 알려주십시오. 명판 등급이 가정하는 냉각 등급과 온도 상승 테스트 보고서에 측정된 값 또는 보장된 값이 표시되는지 물어보십시오. 인용문이 서면으로 이 두 가지 질문에 답할 수 없다면 그것이 귀하의 대답입니다.
다음 변압기를 사양할 준비가 되셨습니까?
다음에 단위 크기를 정할 때 다음 사항에 대해 물어보십시오.변압기 냉각 방법가격을 비교하기 전에 냉각 등급이 명판을 유용한 자산으로 바꾸는 것이기 때문입니다. 귀하의 로드 프로필, 최악의 주변 상황, 인증 목표를 다음을 통해 보내주십시오.라이언-transformers.com냉각 수업 권장 사항, 로딩 곡선 및 현실적인 일정을 가지고 다시 찾아오겠습니다.
저자 소개:이 기사는 Eaton 합작 투자 파트너이자 중국 장쑤성의 UL/CSA 인증 변압기 제조업체로 북미, 중동, 동남아시아 및 아프리카 전역의 유틸리티, 데이터 센터 및 산업 고객에게 서비스를 제공하는 Ryan Electric의 엔지니어링 팀이 작성했습니다.
