유입형 변압기의 냉각 시스템은 실제로 어떻게 작동합니까?

효율적인 열 방출은 전기 장비의 안전하고 안정적인 작동에 매우 중요합니다. 다양한 배전 솔루션 중에서 오일 침지 변압기 뛰어난 냉각 성능, 절연 신뢰성, 긴 사용 수명으로 인해 가장 널리 사용되는 설계 중 하나입니다.

기름에 잠긴 변압기란 무엇입니까?

안 오일 침지 변압기 철심과 권선이 절연유에 완전히 잠긴 변압기 유형입니다. 이 오일은 두 가지 중요한 목적을 제공합니다:

• 전기 절연 내부 구성 요소 사이
• 열전달 권선과 코어부터 외부 환경까지

건식 변압기에 비해 유침형 설계는 고용량, 고전압 및 실외 애플리케이션에 더 적합합니다.

변압기에서 냉각이 중요한 이유

정상 작동 중에 변압기는 다음과 같은 이유로 열을 발생시킵니다.

• 자속으로 인한 코어 손실
• 권선을 통해 흐르는 전류로 인한 구리 손실

이 열이 효과적으로 제거되지 않으면 절연체 노후화를 가속화하고 효율성을 저하시키며 심지어 장비 고장으로 이어질 수도 있습니다. 이는 냉각 시스템을 변압기 설계의 핵심 구성 요소로 만듭니다.

유입형 변압기의 냉각 시스템 작동 방식

1. 변압기 내부의 발열

전류가 권선을 통과할 때 저항 손실로 인해 열이 발생합니다. 동시에 코어의 교번 자기장은 히스테리시스 및 와전류 손실을 유발합니다. 이러한 열원은 코어와 권선에 집중되어 있습니다.

2. 변압기 오일에 의한 열흡수

코어와 권선을 둘러싸는 절연 오일은 이러한 구성 요소에서 직접 열을 흡수합니다. 변압기 오일은 열 전도성이 뛰어나고 비열 용량이 높아 열 흡수에 이상적입니다.

오일이 가열되면 밀도가 감소하여 탱크 내에서 자연스럽게 상승하게 됩니다.

3. 천연 오일 순환(대류)

가장 표준적인 오일 침지 변압기 설계는 냉각을 위해 자연 대류에 의존합니다.

• 뜨거운 기름이 변압기 탱크 상단으로 올라갑니다.
• 쿨러 오일이 내려와서 교체합니다
• 이러한 지속적인 순환은 중요한 구성 요소의 열을 멀리 전달합니다.

이 프로세스에는 외부 전원이 필요하지 않으며 높은 신뢰성을 제공합니다.

4. 라디에이터 또는 냉각 핀을 통한 열 방출

뜨거운 오일이 탱크 상부에 도달하면 열은 다음 위치로 전달됩니다.

• 라디에이터 패널
• 냉각핀
• 골판지 탱크 벽

이러한 구조는 표면적을 증가시켜 자연 대류 및 복사를 통해 열이 주변 공기로 분산되도록 합니다.

5. 더 높은 등급을 위한 향상된 냉각 방법

더 크거나 더 큰 용량의 변압기의 경우 추가 냉각 방법을 사용할 수 있습니다.

• 오난 (오일 천연 공기 천연)
• ONAF (팬을 이용한 Oil Natural Air Forced)
• OFAF (Oil Forced Air Forced, 오일 펌프와 팬을 사용)

이러한 구성은 냉각 효율을 향상시키고 변압기가 더 높은 부하를 처리할 수 있게 해줍니다.

냉각 시스템 비교: 유입형 변압기와 건식 변압기

석유 기반 냉각 시스템의 장점

• 뛰어난 열 성능 고부하 애플리케이션용
• 절연 수명 연장 안정적인 작동 온도로 인해
• 높은 신뢰성 단순한 자연순환으로
• 비용 효율적 대규모 배전용

일반적인 응용

효과적인 냉각 시스템 덕분에 오일 침지 변압기s 널리 사용됩니다:

• 발전소
• 변전소
• 산업시설
• 재생 에너지 시스템
• 옥외 유통망

자주 묻는 질문(FAQ)

변압기 냉각에 공기보다 오일이 더 좋은 이유는 무엇입니까?

오일은 공기보다 열 전달 능력이 더 뛰어나고 뜨거운 부품과 직접 접촉할 수 있어 더 빠르고 균일한 열 제거가 가능합니다.

변압기 오일은 냉각만 합니까, 아니면 다른 용도로 사용됩니까?

변압기 오일은 냉각 및 전기 절연 기능을 모두 제공하여 내부 단락 및 부분 방전을 방지하는 데 도움이 됩니다.

모든 유침 변압기에 자연 냉각이 충분합니까?

자연 냉각은 중소 등급에 적합합니다. 대용량 장치에는 강제 공기 또는 강제 오일 순환이 필요한 경우가 많습니다.

냉각은 변압기 수명에 어떤 영향을 미치나요?

효과적인 냉각은 절연재의 열 응력을 줄여 변압기의 작동 수명을 크게 연장합니다.

실외 사용 시 유침 냉각이 안전한가요?

예. 적절하게 밀봉된 탱크, 고품질 오일 및 압력 완화 시스템을 통해 유침형 변압기는 옥외 설치 시 신뢰할 수 있고 안전합니다.

변압기 냉각의 미래 동향

현대 개발은 다음에 중점을 둡니다.

• 환경 친화적인 생분해성 절연유
• 스마트 온도 모니터링 시스템
• 더 높은 효율성을 위해 향상된 라디에이터 설계

이러한 혁신은 계속해서 성능과 지속 가능성을 향상시킵니다. 오일 침지 변압기 진화하는 에너지 수요를 충족하면서 냉각 시스템을 제공합니다.