Oli Paksa Dan Pendingin Air Paksa Untuk Trafo

 Dipaksa-Pendingin Oli (FOC)

(I) Prinsip Kerja

Pendingin oli-paksa didasarkan pada logika inti "sirkulasi paksa + pendinginan udara", yang menghilangkan ketergantungan pendinginan sirkulasi oli alami pada perbedaan suhu. Dengan secara aktif menggerakkan aliran oli untuk mempercepat sirkulasi, efisiensi pembuangan panas meningkat secara signifikan. Menurut standar International Electrotechnical Commission (IEC) 60076-2:2011, metode pendinginannya diberi kode OFAF (Oil Forced-Air Forced), yang berarti sirkulasi oli paksa internal dan sirkulasi udara paksa eksternal. Selama pengoperasian, pompa submersible khusus mengekstraksi minyak panas dari lapisan atas tangki, memberi tekanan, dan mengirimkannya ke bundel tabung pembuangan panas pada badan pendingin. Secara bersamaan, kipas pendingin menyala, memaksa udara mengalir dengan cepat di atas permukaan tabung pembuangan panas. Melalui konduksi panas dan konveksi, panas dalam minyak panas dengan cepat dipindahkan ke udara. Oli transformator yang didinginkan memiliki suhu yang lebih rendah dan kepadatan yang meningkat, mengalir kembali ke bagian bawah tangki transformator melalui pipa penghubung bawah untuk mendinginkan kembali inti dan belitan, membentuk loop pembuangan panas sirkulasi oli paksa lengkap yang secara terus menerus menghilangkan panas yang dihasilkan selama pengoperasian peralatan.

(2) Komposisi Struktural

Pendingin oli paksa terutama terdiri dari badan pendingin, pompa submersible, kipas pendingin, sistem perpipaan oli, kotak kontrol listrik, dan komponen pelindung tambahan. Badan pendingin biasanya menggunakan struktur-sirip tabung, dengan tabung pembuangan panas terbuat dari pipa tembaga atau aluminium yang-tahan korosi dan memiliki konduktivitas-termal-tinggi, bersirip luar untuk meningkatkan area pembuangan panas. Pompa submersible, sebagai sumber tenaga untuk sirkulasi oli, memiliki efisiensi tinggi, kebisingan rendah, dan ketahanan terhadap korosi oli, sehingga memastikan sirkulasi oli stabil. Kipas pendingin sebagian besar merupakan kipas aliran aksial, dikontrol oleh sensor suhu, menyala hanya ketika suhu oli mencapai nilai yang ditetapkan, sehingga menghasilkan operasi-penghematan energi. Kotak kontrol listrik bertanggung jawab atas kontrol keseluruhan hidup dan mati pompa oli dan kipas, dan juga mengintegrasikan fungsi pemantauan suhu dan aliran oli. Komponen perlindungan tambahan mencakup indikator aliran oli dan pemberi sinyal tekanan diferensial, yang dapat mengeluarkan sinyal alarm jika terjadi kegagalan sirkulasi oli atau perbedaan tekanan air oli yang tidak normal, sehingga memastikan keamanan peralatan.

(3) Fitur inti dan skenario aplikasi
Keuntungan utama dari pendingin oli paksa adalah efisiensi pembuangan panasnya yang tinggi. Dibandingkan dengan metode pendinginan udara terendam oli (ONAF), efisiensi pembuangan panasnya dapat ditingkatkan lebih dari 30%, yang dapat memenuhi kebutuhan pembuangan panas transformator besar dalam operasi beban tinggi; Strukturnya relatif kompak dan dapat langsung dipasang pada badan trafo, dengan tapak kecil dan beban kerja pemeliharaan sedang; Kemampuan beradaptasi yang kuat, dapat menyesuaikan kapasitas pembuangan panas dengan menambah atau mengurangi jumlah pendingin yang berjalan sesuai dengan perubahan beban transformator, dan mencapai kesesuaian antara beban dan pembuangan panas.

Skenario penerapannya terutama berfokus pada trafo tegangan tinggi-yang besar, terutama trafo daya dengan tingkat tegangan 220kV ke atas dan kapasitas 120MVA atau lebih, yang banyak digunakan di gardu induk, pembangkit listrik, pabrik industri, dan skenario lainnya. Dalam skenario khusus seperti stasiun konverter lurus kembali-ke-belakang yang fleksibel saluran tengah, pendingin oli bertekanan-dengan kebisingan rendah juga digunakan untuk mengurangi kebisingan pengoperasian, dikombinasikan dengan-pompa submersible dengan kebisingan rendah, untuk meminimalkan dampak pengoperasian peralatan terhadap lingkungan sekitar.

Pendingin Air Paksa (FWC) untuk Transformer
(1) Prinsip kerja

Pendingin air paksa mengadopsi mode pendinginan paksa ganda yaitu "sirkulasi oli paksa+pendinginan air", dan metode pendinginan standarnya diberi kode OFWF (Oil Forced Water Forced), yang berarti sirkulasi paksa oli internal dan sirkulasi paksa air eksternal. Logika intinya adalah memanfaatkan kapasitas panas spesifik dan konduktivitas termal air yang tinggi dibandingkan udara, dan mencapai pembuangan panas yang efisien melalui pertukaran panas minyak-air. Selama pengoperasian, pompa oli submersible mengekstraksi oli panas dari tangki oli transformator dan mengirimkannya ke penukar panas air-minyak (badan pendingin). Pada saat yang sama, pompa air sirkulasi memompa air pendingin (kebanyakan air sirkulasi industri atau air sungai) ke saluran lain pada penukar panas. Minyak panas dan air pendingin mengalir berlawanan arah di dalam penukar panas, dan melalui konduksi termal, panas dalam minyak panas dengan cepat dipindahkan ke air pendingin; Minyak trafo yang didinginkan mengalir kembali ke tangki minyak untuk terus berpartisipasi dalam siklus pendinginan, sedangkan air pendingin yang menyerap panas dibuang dari pendingin. Setelah perlakuan pendinginan selanjutnya, dapat didaur ulang atau langsung dibuang, membentuk sirkuit pendinginan ganda "sirkulasi oli+sirkulasi air".

Perlu dicatat bahwa selama pengoperasian, perlu dipastikan bahwa tekanan oli lebih tinggi daripada tekanan air. Jika tabung penukar panas pecah dan air masuk ke dalam minyak trafo, maka akan menyebabkan kerusakan isolasi dan memicu kecelakaan yang fatal. Oleh karena itu, sistem ini memiliki persyaratan yang sangat tinggi untuk kinerja penyegelan.

(2) Komposisi Struktural Struktur pendingin air paksa lebih kompleks dibandingkan pendingin oli paksa, terutama terdiri dari badan pendingin, pompa oli submersible, pompa air sirkulasi, sistem-perpipaan air oli, kotak kontrol listrik, dan perangkat perlindungan keselamatan. Badan pendingin (penukar panas minyak-air) terdiri dari satu ruang minyak dan dua ruang air. Ruang oli diisi dengan tabung pendingin yang padat, tempat air pendingin mengalir. Ruang oli bagian luar dibagi menjadi beberapa saluran dengan penyekat, memastikan bahwa oli panas mengalir secara berliku-liku melintasi permukaan tabung pendingin, sehingga meningkatkan efisiensi pertukaran panas. Ruang air dibagi menjadi ruang atas dan bawah, dan ruang air bawah dibagi lagi menjadi dua rongga, memungkinkan air pendingin mengalir dua arah, sehingga semakin meningkatkan pembuangan panas. Sistem perpipaan minyak-air dilengkapi dengan katup, filter, dan komponen lainnya untuk mengatur laju aliran minyak dan air, menyaring kotoran, dan mencegah penyumbatan pipa. Selain indikator aliran oli dan sinyal tekanan diferensial, perangkat perlindungan keselamatan mencakup komponen pemantauan ketinggian air dan pemantauan tekanan air untuk memantau status pengoperasian sistem sirkulasi air secara real time dan segera mendeteksi kebocoran, kekurangan air, dan masalah lainnya.

(3) Fitur Inti dan Skenario Aplikasi

Keuntungan terbesar dari pendingin air paksa adalah efisiensi pembuangan panasnya yang sangat tinggi. Untuk kapasitas pendinginan yang sama, volumenya jauh lebih kecil dibandingkan pendingin oli paksa, lebih ringan, dan beroperasi dengan kebisingan yang lebih rendah (tanpa suara kipas), sehingga memudahkan pemasangan di dalam ruangan dan membuatnya cocok untuk skenario dengan kebisingan dan kebutuhan ruang yang ketat. Pada saat yang sama, efek pembuangan panasnya tidak terlalu terpengaruh oleh suhu lingkungan, sehingga menjaga kinerja pembuangan panas tetap stabil di lingkungan bersuhu tinggi, sehingga cocok untuk transformator yang beroperasi dalam kondisi beban dan suhu tinggi.

Keterbatasannya terutama terletak pada kompleksitas sistem yang tinggi, tingginya persyaratan kualitas air pendingin dan stabilitas pasokan, perlunya pemeliharaan rutin sistem sirkulasi air, pengisian ulang air pendingin, penambahan antibeku, dan pembersihan penukar panas; dan masa pakai sistem berpendingin air-yang relatif singkat, sehingga sulit mencapai masa pakai yang sama dengan transformator (biasanya 40 tahun masa pakai fisik), sehingga meningkatkan biaya pemeliharaan dan frekuensi penggantian peralatan.

Skenario penerapan terutama terkonsentrasi di daerah dengan sumber air melimpah dan drainase mudah, seperti trafo utama pada bangunan pembangkit listrik tenaga air; dan di tempat-tempat dengan ruang terbatas dan persyaratan kebisingan yang ketat, seperti gardu induk bawah tanah, gardu induk di kawasan inti perkotaan, dan pusat data. Mereka juga dapat digunakan untuk mendinginkan transformator berkapasitas ultra-besar untuk memenuhi kebutuhan pembuangan panas pada beban ekstrem.

Sebagai peralatan pendingin inti transformator, pendingin oli paksa dan pendingin air paksa, dengan struktur dan kinerja uniknya, disesuaikan dengan skenario aplikasi yang berbeda dan bersama-sama memberikan jaminan pengoperasian transformator yang aman dan stabil. Pendingin oli paksa telah menjadi pilihan pendinginan utama untuk transformator besar karena strukturnya yang sederhana, perawatan yang mudah, dan kemampuan beradaptasi yang kuat; Pendingin air paksa memainkan peran yang tak tergantikan dalam skenario khusus karena efisiensi tinggi dalam pembuangan panas, kebisingan rendah, dan kekompakan.

Dengan pengembangan sistem tenaga listrik yang berkelanjutan, teknologi pendingin akan terus dioptimalkan, dan kecerdasan, efisiensi, serta konservasi energi akan menjadi arah inti pengembangan di masa depan. Dalam penerapan praktis, pemilihan dan standarisasi pemeliharaan secara ilmiah perlu dilakukan berdasarkan faktor-faktor seperti persyaratan pengoperasian dan lingkungan pemasangan trafo, memanfaatkan sepenuhnya efisiensi pembuangan panas sistem pendingin, memperpanjang masa pakai trafo, memastikan pengoperasian sistem tenaga yang aman, efisien, dan stabil, serta memberikan dukungan yang kuat untuk transmisi dan pasokan daya.