Методите за охлаждане на маслени силови трансформатори могат да бъдат разделени на няколко типа въз основа на техния капацитет: маслено потопено самоохлаждане, маслено потопено въздушно охлаждане, принудителна маслена циркулация с въздушно охлаждане, принудителна маслена циркулация с водно охлаждане и др. Специфичният метод е обяснено подробно от Qizheng Electric:
1. Самоохлаждащ се тип, потопен в масло
Потопената в масло система за самоохлаждане няма специално охлаждащо оборудване. Маслото циркулира естествено вътре в трансформатора и топлината, излъчвана от желязната сърцевина и намотката, се прехвърля към стената на масления резервоар или радиатора чрез конвекцията на маслото. Според размера на капацитета на трансформатора, той може да бъде разделен на три различни структури:
1) Гладка стена на кутия. Трансформатори с много малък капацитет приемат тази структура, при която корпусът е заварен със стоманени плочи и стените са напълно гладки;
2) Стена на кутия с ребро за разсейване на топлината. Заваряването на някои ребра за разсейване на топлината върху гладката стена на кутията разширява зоната в контакт с въздуха, което я прави подходяща за трансформатори с малко по-голям капацитет
3) Охлаждане с топлинни тръби или радиатори. При трансформатори с по-голям капацитет, за да се увеличи охлаждащата повърхност на масления резервоар, се монтират няколко радиатора извън резервоара. Радиаторите представляват набор от топлоотвеждащи тръби с горен и долен колектор, които са свързани към масления резервоар чрез фланци и са разглобяеми компоненти.
Когато трансформаторът работи, маслото в резервоара се нагрява поради нагряването на желязната сърцевина и намотката. Горещото масло се издига до горната част на резервоара и след това навлиза в тръбата за разсейване на топлината през горния вход на тръбата за разсейване на топлината. Външната повърхност на тръбата за разсейване на топлина влиза в контакт с външния студен въздух, охлаждайки маслото. Студеното масло се спуска вътре в тръбата за разсейване на топлината и се влива в долната част на резервоара за трансформаторно масло от долния край на тръбата, като автоматично циркулира масления поток за ефективно охлаждане на сърцевината на трансформатора и намотката.
Потопената в масло система за самоохлаждане има проста структура и висока надеждност и се използва широко в трансформатори с капацитет под 10000kVA.
Път на потока на маслото на потопен в масло самоохлаждащ се трансформатор
1 резервоар за гориво; 2 железни ядра и намотки; 3 топлоотвеждащи тръби
2. Маслено потопено въздушно охлаждане
Потопена в масло охладителна система с въздушно охлаждане, известна също като охлаждаща система с естествена циркулация на маслото или принудителна охладителна система с въздушно охлаждане. Той инсталира един до няколко вентилатора до всеки радиатор в резервоара за трансформаторно масло, променяйки естествената конвекция на въздуха в принудителна конвекция, за да подобри капацитета на разсейване на топлината на радиатора. В сравнение със системите за самоохлаждане, той може да подобри ефективността на охлаждане с 150% до 200%, което е еквивалентно на 20% до 40% увеличение на изходния капацитет на трансформатора.
Когато товарът е малък, вентилаторът може да бъде спрян и трансформаторът да работи в режим на самоохлаждане. Когато товарът надвиши определена стойност, като например 70% от номиналния товар, вентилаторът може автоматично да бъде пуснат в действие. Този метод на охлаждане се използва широко в трансформатори със среден капацитет над 10000kVA.
3. Принудителна циркулация на маслото с въздушно охлаждане
Системата за охлаждане с въздушно охлаждане с принудителна циркулация на маслото се използва за трансформатори с голям капацитет. Тази охладителна система се основава на потопена в масло система с въздушно охлаждане, с потопяема маслена помпа, монтирана на свързващия тръбопровод между главния корпус на резервоара за гориво и радиатора (известен също като охладител) с вентилатор. Когато маслената помпа работи, тя принуждава маслото в резервоара да се засмуква в радиатора отгоре и след това влиза в резервоара от дъното на трансформатора, постигайки принудителна циркулация на маслото. Охлаждащият ефект е свързан със скоростта на циркулация на маслото.
4. Водно охлаждане с принудителна циркулация на маслото
Системата за водно охлаждане с принудителна циркулация на маслото се състои от потопяеми маслени помпи, маслени охладители, маслопроводи, тръбопроводи за охлаждаща вода и др. По време на работа маслото в горната част на трансформатора се засмуква от маслената помпа и се поставя под налягане, принуждавайки маслото да мине през масления радиатор. Охлаждащата вода се използва за охлаждане на маслото. Следователно в тази охладителна система топлината от желязното ядро и намотката първо се прехвърля към маслото, а топлината от маслото след това се прехвърля към охлаждащата вода. Този метод на охлаждане има добър ефект, но изискванията за уплътняване на трансформатора са много високи и налягането на маслото по време на процеса на охлаждане трябва да бъде по-високо от налягането на охлаждащата вода.