Класифікація системи охолодження трансформатора — ONAN, ONAF, OFAF, ODAF за IEC 60076-2
Класифікація системи охолодження трансформатора — ONAN, ONAF, OFAF, ODAF за IEC 60076-2
Гід про покажчик температури масла й обмотки (OTI/WTI) побіжно згадує, що силовий трансформатор може мати "охолодження ONAN чи ONAF", не пояснюючи сам чотирилітерний код. Цей гід розглядає цей код: систему класифікації, стандартизовану IEC 60076-2, яка однозначно визначає систему охолодження масляного трансформатора, і чому трансформатор часто має кілька ступенів охолодження, кожен з яких допускає свою номінальну потужність.
Чотирилітерний код
IEC 60076-2 присвоює кожній системі охолодження чотирилітерний код, що складається з двох пар:
| Позиція | Значення | Можливі значення |
|---|---|---|
| 1 | Внутрішнє охолоджувальне середовище (у контакті з обмотками) | O = мінеральне масло чи синтетична рідина з температурою спалаху ≤300 °C; K = рідина з температурою спалаху >300 °C; L = рідина без вимірюваної температури спалаху |
| 2 | Спосіб внутрішньої циркуляції | N = природна термосифонна циркуляція; F = примусова циркуляція через масляні насоси без спрямованого потоку вздовж обмоток; D = примусова, спрямована циркуляція безпосередньо вздовж обмоток |
| 3 | Зовнішнє охолоджувальне середовище (поза баком) | A = повітря; W = вода |
| 4 | Спосіб зовнішньої циркуляції | N = природна конвекція; F = примусова циркуляція вентиляторами чи насосами |
Код, наприклад ONAN, означає: масло (O) циркулює внутрішньо завдяки природній термосифонній дії (N), охолоджується повітрям (A), яке конвектує природно (N) — найпростіша й найпоширеніша конфігурація без вентиляторів чи насосів, яку застосовують для розподільних трансформаторів і трансформаторів меншої потужності.
Кілька ступенів охолодження: та сама потужність при менших витратах
Значна частина силових трансформаторів на підстанціях середнього й великого масштабу оснащена більш ніж одним ступенем охолодження, які вмикаються послідовно в міру зростання навантаження й температури масла. Поширеною комбінацією є ONAN/ONAF: за меншого навантаження трансформатор працює повністю пасивно на природній конвекції (ONAN), а щойно температура обмотки перевищує встановлений поріг, охолоджувальні вентилятори вмикаються автоматично, і трансформатор переходить на примусове повітряне охолодження (ONAF) — що допускає вищу номінальну потужність за того самого підвищення температури. Великі силові трансформатори також використовують OFAF (примусова циркуляція масла через насоси, примусове повітряне охолодження вентиляторами) та ODAF (спрямована циркуляція масла, що тече безпосередньо вздовж обмоток, примусове повітряне охолодження), кожна з яких допускає відповідно вищу номінальну потужність, ніж попередній ступінь.
Заводська табличка такого трансформатора тому часто вказує кілька значень потужності поряд, наприклад "40/53/67 МВА ONAN/ONAF1/ONAF2", де кожне значення потужності відповідає своєму ступеню охолодження.
Чому це важливо для OTI/WTI
Охолоджувальні вентилятори й насоси вищих ступенів охолодження на практиці часто автоматично керуються тим самим покажчиком температури масла й обмотки (OTI/WTI), який також забезпечує контакти сигналізації та відключення (див. гід про OTI/WTI): поріг температури, що вмикає наступний ступінь охолодження, зазвичай встановлюється нижче порогу сигналізації, який, своєю чергою, нижче порогу відключення. Відмова ступеня охолодження — наприклад, несправний двигун вентилятора у трансформатора ONAN/ONAF — тому обмежує максимально допустиму потужність потужністю нижчого, ще працюючого ступеня, навіть якщо сам OTI/WTI ще не повідомляє про температурну сигналізацію.
Практична значущість
При оцінюванні силового трансформатора важливо розпізнавати код охолодження на заводській табличці й перевіряти, чи справді функціонують усі перелічені ступені охолодження: трансформатор, позначений як ONAN/ONAF/ONAF, але з виведеною з експлуатації групою вентиляторів, може бути структурно перевантажений, якщо експлуатація досі виходить з повної, зазначеної номінальної потужності.
Часті помилки
- Плутати код охолодження з показником продуктивності чи якості — код описує виключно принцип охолодження, а не надійність чи якість конструкції трансформатора.
- Припускати, що найвища потужність на заводській табличці завжди доступна — ця потужність діє лише тоді, коли відповідний, найвищий ступінь охолодження справді працює.
- Забувати, що ступінь охолодження, який відмовив, знижує допустиму потужність без автоматичного спрацювання температурної сигналізації на OTI/WTI, доки навантаження знижено до рівня нижчого ступеня.
- Плутати позиції літер — перші дві літери завжди описують внутрішню (масляну) систему, останні дві — завжди зовнішнє (охолоджувальне) середовище; перестановка призводить до хибної інтерпретації конфігурації охолодження.
Пов'язані матеріали
Читати далі
- ANSI 24 (V/Hz-beveiliging)Захист трансформатора — перезбудження / захист V/Hz (ANSI 24)
- IEC 60076-1 / IEC 60599Реле Бухгольца (газове реле) — двоступенева газова захист масляних силових трансформаторів
- IEC 60076-2 / PraktijkІндикатори температури масла та обмотки (OTI/WTI) — термічний контроль оливонаповненого силового трансформатора
- IEC 60909-0 §3.8Асинхронні двигуни як джерело струму короткого замикання — зворотне живлення за IEC 60909
- IEC 61643-1 (concept) / PraktijkIs-limiter — піротехнічний обмежувач струму короткого замикання для секційного вимикача шин при паралельній роботі трансформаторів
- ANSI 49 / IEC 60255-149Захист за тепловою моделлю (ANSI 49) — термічна копія для двигуна та трансформатора