변압기 오일 탱크: 구조, 요구 사항 및 설계 고려 사항

사람들이 유침 변압기에 관해 이야기할 때-일반적으로 코어, 권선, 절연체 또는 냉각 시스템에 초점을 맞춥니다. 그만큼변압기 오일 탱크항상 같은 관심을 받는 것은 아닙니다. 그러나 실제로는 전체 변압기에서 매우 중요한 부분입니다.

탱크는 절연유를 담고, 활성 부품을 보호하며, 냉각 장비 및 액세서리를 지원하고, 작동 및 운송 중 기계적 부하를 처리해야 합니다. 대형 변압기의 경우 설계가 놀라울 정도로 복잡해질 수 있습니다.

용도에 따라 변압기 오일 탱크는 다음 등급의 변압기에 사용될 수 있습니다.6kV, 10kV, 35kV 및 66kV~110kV, 220kV, 330kV, 500kV 및 ±500kV 변환기 변압기. 유사한 설계 원칙이 330kV 및 500kV 병렬 리액터에도 적용됩니다.

그렇다면 좋은 변압기 오일 탱크를 만드는 것은 무엇입니까? 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

변압기 오일 탱크의 기본 요구 사항

변압기 오일 탱크의 가장 확실한 임무는 다음과 같습니다.변압기 오일을 함유하고 코어와 권선을 보호합니다.. 그러나 그것은 이야기의 일부일뿐입니다.

탱크는 또한 충분한 기계적 강도를 제공하고 안정적인 밀봉을 유지하며 선택한 냉각 시스템과 함께 작동하고 리프팅 및 운송 중에 안정성을 유지해야 합니다.

변압기 전압과 용량이 증가함에 따라 요구 사항은 자연스럽게 더욱 까다로워집니다.

한 가지 지적할 만한 점은진공 저항. 변압기 제조 과정에서 탱크는 건조 및 오일 충전을 위해 진공 처리될 수 있습니다. 정상적인 대기압에서 충분히 강한 탱크라도 구조가 적절하게 설계되지 않으면 진공에서는 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

이것이 바로 탱크 ​​강성, 보강재, 플랜지 구조 및 용접 품질이 모두 중요한 이유입니다.

변압기 오일 탱크의 분류 및 구조

변압기 오일 탱크를 분류하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 실용적인 두 가지 방법은 다음과 같습니다.냉각 방식그리고탱크 모양.

냉각 방식에 따른 변압기 오일 탱크의 분류

냉각 시스템은 탱크 설계에 직접적인 영향을 미칩니다.

자연 냉각식 변압기에서는 코어와 권선의 열이 절연 오일로 전달된 다음 탱크 표면, 라디에이터 또는 골판지 벽을 통해 방출됩니다.

대형 변압기는 종종 강제 오일 순환을 사용합니다. 여기에는 펌프와 외부 냉각기가 추가되며 탱크에는 적절하게 설계된 오일 입구 및 출구 연결이 필요합니다. 탱크 내부의 오일도 단순히 무작위로 순환하는 것이 아니라 올바른 영역을 통해 이동해야 합니다.

일반적인 변압기 냉각 방법은 다음과 같습니다.

오난- 오일 천연 공기 천연

오나프- 오일 천연 공기 강제

OFAF- 석유 강제 공군

OFWF- 석유 강제 물 강제

탱크와 냉각 시스템은 하나의 시스템으로 설계되어야 합니다. 이들을 완전히 별도의 구성 요소로 취급하려고 하면 오일 분배 불량, 불필요한 압력 손실 또는 국부적 핫스팟이 발생할 수 있습니다.

탱크 형태에 따른 분류

탱크 모양은 변압기 오일 탱크를 분류하는 또 다른 일반적인 방법입니다.

평평한-벽 탱크일반적으로 중소형 변압기에 사용됩니다.- 비교적 간단하며 외부 라디에이터와 결합할 수 있습니다.

골판지-벽 탱크냉각 표면을 늘리려면 골판지 강철 패널을 사용하십시오. 주름진 벽은 온도 변화로 인한 오일량의 변화도 수용할 수 있습니다.

대형 전력 변압기의 경우,벨-유형 또는 탈착식-커버 탱크널리 사용됩니다. 상부 탱크 섹션을 하부 섹션에서 들어 올릴 수 있으므로 엔지니어는 조립, 검사 및 유지 관리 중에 코어와 권선에 접근할 수 있습니다.

모든 변압기에 가장 적합한 탱크 모양은 하나도 없습니다. 올바른 선택은 용량, 전압, 냉각 방법, 운송 제한 및 유지 관리 요구 사항에 따라 달라집니다.

일반적인 변압기 오일 탱크 구조

소형 및 중형-크기의 변압기 오일 탱크

중소규모-규모의 구조변압기 오일 탱크일반적으로 매우 간단합니다.

이는 용접된 강판, 탱크 커버, 리프팅 러그, 접지 지점, 라디에이터 연결부, 오일 배출 및 충전 구성 요소, 온도계 인터페이스 및 부싱 개구부로 구성될 수 있습니다.

소형 배전 변압기의 경우 탱크 자체도 열 방출에 크게 기여할 수 있습니다. 예를 들어 골판지 벽은 외부 라디에이터 패널을 많이 사용하지 않고도 추가 냉각 공간을 제공합니다.

하지만 단순하다고 해서 중요하지 않다는 의미는 아닙니다.

용접 불량, 플랜지 변형 또는 표면이 고르지 않으면 밀봉 문제가 발생할 수 있습니다. 작은 오일 누출은 처음에는 심각해 보이지 않을 수 있지만 결국 습기가 변압기에 유입되거나 오일 레벨이 감소할 수 있습니다.

대형 변압기 오일 탱크

대형 전력 변압기는 이야기가 다릅니다.

대형 탱크에는 메인 탱크 본체, 탱크 커버, 벨-형 상부, 라디에이터, 오일 펌프, 냉각기, 콘서베이터 연결부, 압력-완화 장치, 부싱 터릿, 케이블 박스, 리프팅 구조물 및 운송 설비가 포함될 수 있습니다.

그리고 이 모든 부분이 함께 작동해야 합니다.

탱크는 치수 정확도를 유지하면서 매우 큰 질량을 지탱해야 합니다. 또한 운송 중 진동, 설치 중 리프팅 힘, 제조 및 작동 중 압력 또는 진공 조건을 견뎌야 합니다.

따라서 220kV, 330kV 및 500kV 변압기의 경우 탱크는 단순히 제작된 강철 상자가 아닙니다. 세심하게 설계된 기계 구조입니다.

변압기 오일 탱크 구조의 주요 설계 고려 사항

다양한 세부 사항이 변압기 탱크의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 일부는 초기 설계 단계에서 간과되기 쉽습니다.

탱크 가장자리 구조

특히 플랜지 주변의 탱크 가장자리는 강도와 밀봉에 중요합니다.

플랜지는 볼트를 조일 때 과도한 변형을 방지할 만큼 충분한 강성이 필요합니다. 플랜지가 구부러지면 가스켓 압축이 고르지 않게 되어 누출이 발생할 수 있습니다.

대형 탱크에는 강화된 모서리나 추가 보강재가 필요할 수 있습니다. 용접 열로 인해 변형이 발생할 수 있으므로 용접 절차도 주의 깊게 제어해야 합니다.

서스펜션 구조

대형 변압기에는 강력하고 안정적인 리프팅 및 서스펜션 구조가 필요합니다.

리프팅 러그와 잭킹 지점은 변압기의 무게 중심과 예상되는 리프팅 하중에 따라 배치되어야 합니다. 디자인은 정적 중량만을 고려해서는 안 됩니다. 취급 및 운송 중 동적 하중도 고려해야 합니다.

매우 큰 변압기의 경우 운송은 엔지니어링 작업의 주요 부분이 될 수 있습니다. 탱크는 도로나 철도 운송 중에 진동과 가속도를 경험할 수 있으므로 그에 맞게 구조를 설계해야 합니다.

플랜지 연결 구조

플랜지는 탱크 커버, 라디에이터, 밸브, 컨서베이터, 부싱 및 기타 구성 요소에 사용됩니다.

잘 설계된-플랜지 연결은 적절한 강도를 제공해야 하며, 더 중요하게는 시간이 지나도 균일한 개스킷 압축을 유지해야 합니다.

플랜지 설계는 일반적으로 다음을 고려합니다.

 기계적 강도

 볼트 용량

 개스킷 압축

 용접 정확도

 가공 공차

 장기-밀봉 성능

개스킷 자체도 변압기 오일 및 예상 작동 온도와 호환되어야 합니다.

변압기 씰링

오일 누출은 변압기 제조업체가 반드시 피하고 싶어하는 것 중 하나입니다.

잠재적인 누출 지점은 다음과 같습니다.탱크-커버 플랜지, 라디에이터 연결부, 밸브, 부싱 인터페이스, 검사 커버 및 파이프 조인트.

이러한 이유로 탱크 설계 과정 초기부터 밀봉을 고려해야 합니다. 최종 조립 세부사항으로 취급되어서는 안 됩니다.

여기서도 용접 품질이 중요합니다. 용접 불량은 특히 탱크가 오일 압력, 온도 변화 또는 진공 조건에 노출될 때 누출 지점이 될 수 있습니다.

밀봉이 잘 되면 변압기에 습기가 들어가지 않게 하는 데에도 도움이 됩니다. 습기는 절연 성능과 노화에 상당한 영향을 미칠 수 있으므로 이는 고전압 변압기의 경우 특히 중요합니다.-

탱크 본체 위치 결정 구조

활성 부품은 탱크 내부의 올바른 위치에 있어야 합니다.

이는 운송 중에 특히 중요해집니다. 대형 변압기는 진동, 가속 및 충격 부하를 겪을 수 있으므로 코어와 권선 어셈블리가 불필요하게 움직여서는 안 됩니다.

위치 결정 구조는 활성 부품에 과도한 응력을 피하면서 기계적 구속을 제공합니다.

구조도 실용적이어야 합니다. 변압기 작업을 불필요하게 어렵게 만들지 않고 조립 및 유지 관리가 가능해야 합니다.

강제 오일 냉각을 위한 오일 안내 구조

강제 오일 순환을 사용하는 변압기의 경우 오일이 올바른 위치에 도달해야 합니다.

펌프를 설치하고 냉각 문제가 해결되었다고 가정하는 것만으로는 충분하지 않습니다.

내부 오일 분포가 좋지 않으면 특정 와인딩 영역이 충분히 냉각되지 않아 전체 오일 유량이 허용 가능한 것처럼 보일 때에도 국지적인 핫스팟이 발생할 수 있습니다.

가이드 플레이트, 칸막이 및 흐름 채널을 사용하여 필요한 영역으로 오일을 전달할 수 있습니다. 이들 설계는 변압기의 열 계산과 조화를 이루어야 합니다.

이상적으로 시스템은 압력 손실을 통제하면서 우수한 오일 분배를 제공해야 합니다.

탱크 자기 차폐

권선의 누설 자속이 강철 탱크로 유입될 수 있습니다. 이로 인해 탱크 벽에 와전류가 생성되어 추가 손실과 국지적인 가열이 발생할 수 있습니다.

대용량 변압기에서는 문제가 더욱 두드러집니다.-

자기 차폐는 누설 자속이 특히 강한 지역에 설치할 수 있습니다. 적절한 차폐는 표류 손실을 줄이고 과도한 탱크 온도 상승을 방지하는 데 도움이 됩니다.

그러나 차폐는 단순히 누설 자속이 있는 곳에 금속판을 추가하는 문제가 아닙니다. 형상, 재료, 위치 및 접지 배열을 모두 신중하게 고려해야 합니다.

탱크 전자파 차폐

전자기 차폐는 자기 차폐와 밀접한 관련이 있지만 둘이 완전히 동일한 것은 아닙니다.

고전류 리드, 부싱, 권선 끝단 및 기타 구성요소는 집중된 전자기장을 생성할 수 있습니다. 탱크와 차폐 시스템을 설계할 때 이러한 필드를 고려해야 합니다.

대형 전력 변압기의 경우 전자기 시뮬레이션은 자속 밀도가 높고 잠재적인 표유 손실 문제가 있는 영역을 식별하는 데 유용할 수 있습니다.-

예를 들어 유한{0}}요소 분석은 엔지니어가 탱크를 제조하기 전에 조정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 일반적으로 변압기를 이미 제작한 후 가열 문제를 해결하려고 하는 것보다 훨씬 쉽습니다.

탱크 방음 및 소음 감소 구조

변압기 소음은 코어 자기왜곡, 전자기력 및 기계적 진동을 포함한 여러 소스에서 발생합니다.

탱크는 이 진동을 전달하여 가청 소음으로 방출할 수 있습니다.

이는 주거용 건물, 병원, 상업 시설, 데이터 센터 또는 기타 소음에 민감한-지역 근처에 변압기를 설치할 때 심각한 문제가 될 수 있습니다.

따라서 탱크 강성, 보강재 배열 및 진동 전달 경로는 설계 단계에서 고려해야 합니다.

소음 감소가 반드시 탱크를 극도로 두껍게 만드는 것을 의미하는 것은 아닙니다. 대부분의 경우 더 스마트한 구조 설계를 통해 불필요한 무게를 추가하지 않고도 진동을 제어할 수 있습니다.

부싱 라이저 및 파이프 조인트 설계

부싱과 파이프 조인트는 변압기 탱크와 외부 장비 사이의 중요한 인터페이스입니다.

부싱 라이저는 필요한 전기 절연 거리를 유지하면서 적절한 기계적 지지를 제공해야 합니다. 또한 설치 공차와 열팽창도 고려해야 합니다.

라디에이터, 콘서베이터, 냉각기 및 밸브의 파이프 조인트는 설치 및 유지 관리가 실용적이도록 배열되어야 합니다.

대형 변압기의 경우 이 레이아웃은 운송 치수에도 영향을 미칩니다. 공장 내부에서 완벽하게 작동하는 연결은 변압기가 좁은 운송 경로를 통과해야 할 때 문제를 일으킬 수 있습니다.

따라서 기계적, 전기적, 운송 요구 사항도 함께 고려해야 합니다.

변압기 오일 탱크의 주요 설계 요소

디자인변압기 오일 탱크올바른 강판 두께를 선택하는 것보다 훨씬 더 많은 것이 필요합니다.

기계적 강도, 열 성능, 오일 흐름, 밀봉, 전자기 효과, 진동 및 제조 공정이 모두 연결되어 있습니다.

고전압 변압기의 경우- 이러한 요소는 더욱 밀접하게 연결됩니다. 탱크 구조의 변경은 오일 흐름에 영향을 미칠 수 있습니다. 부싱 배열의 변경은 절연 간격과 운송 치수에 영향을 미칠 수 있습니다. 차폐 배열의 변경은 표유 손실에 영향을 미칠 수 있습니다.

즉, 탱크 설계는 나중에 고려하는 것이 아니라 변압기 설계의 일부입니다.-

고전압 변압기용 변압기 오일 탱크 설계-

변압기 용량과 전압이 증가함에 따라 오일 탱크는 더욱 까다로운 엔지니어링 구성 요소가 됩니다.

예를 들어, 500kV 변압기는 다량의 절연유를 포함할 수 있으며 크기가 매우 큽니다. 탱크에는 여러 개의 라디에이터 또는 냉각기, 오일 펌프, 부싱, 압력{2}}완화 장비, 보호 장치 연결부 및 운송 설비를 수용해야 할 수도 있습니다.

동시에 높은 전류 레벨은 누설 자속과 부유 손실을 증가시킬 수 있습니다. 따라서 권선 끝 부분과 고전류 리드 근처 영역에는 추가 전자기 분석 및 차폐가 필요할 수 있습니다.

을 위한±500kV 변환기 변압기, 요구 사항이 훨씬 더 까다롭습니다. 이러한 변압기는 일반적으로 매우 크므로 탱크 설계에서는 절연 조정, 냉각 성능, 열 부하, 기계적 강도 및 운송 조건을 고려해야 합니다.

동일하게 적용됩니다330kV 및 500kV 병렬 리액터. 오일 탱크는 필요한 기계적 강도를 유지하면서 전자기 효과, 진동, 냉각, 밀봉 및 운송 부하를 처리해야 합니다.

변압기 오일 탱크 제조 품질

잘 설계된 탱크라도 제조 품질이 충분하지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다.

강판 품질, 절단 정확도, 용접 절차, 플랜지 가공, 치수 공차, 누출 테스트 및 표면 처리는 모두 완성품에 직접적인 영향을 미칩니다.변압기 탱크.

용접에는 특별한 주의가 필요합니다. 열이 너무 많으면 변형이 발생할 수 있고, 침투가 불충분하거나 용접 품질이 좋지 않으면 누출이 발생할 수 있습니다.

제작 후 변압기 탱크는 누출 테스트, 치수 검사 및 기타 품질 검사를 받을 수 있습니다. 이러한 검사는 탱크가 활성 부품, 라디에이터, 부싱 및 기타 구성 요소에 적합한지 확인하는 데 도움이 됩니다.

대형 수출용 변압기의 경우 운송 치수도 주의 깊게 확인해야 합니다. 리프팅 포인트, 잭 포인트 및 운송 설비는 단순히 생산이 끝날 때 추가되는 것이 아니라 실제 경로 및 취급 방법에 맞게 설계되어야 합니다.{1}}

Yawei 변압기 오일 탱크 솔루션

야웨이 변압기다양한 전압 레벨과 애플리케이션을 위한 유침형 변압기와 지지 탱크 구조를 설계하고 제조합니다.{0}

그만큼변압기 오일 탱크변압기 용량, 전압 등급, 냉각 방식, 설치 환경, 운송 조건 및 고객 요구 사항에 따라 설계할 수 있습니다.

소형 배전 변압기의 경우 일반적으로 컴팩트한 구조, 효과적인 냉각 및 신뢰할 수 있는 밀봉에 중점을 둡니다. 대형 전력 변압기의 경우 기계적 강도, 오일 흐름, 전자파 차폐, 소음 제어, 리프팅 및 운송을 포괄하는 설계가 더욱 포괄적이 됩니다.

표준 변압기 탱크부터 고전압 및 대용량 변압기를 위한 맞춤형 구조까지-탱크는 전체 변압기 시스템의 일부로 작동해야 합니다.

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