Anwendung der Transformatorölkühlung im Haupttransformator regionaler Hub-Umspannwerke
Warum ist eine Ölkühlung notwendig? Dies liegt daran, dass der Haupttransformator hohe Verluste aufweist und bei Volllast die Wärmeerzeugungsdichte pro Volumeneinheit extrem hoch ist; Transformatorenöl sorgt für Isolierung, Wärmeableitung, Lichtbogenlöschung und Rostschutz, die alle unverzichtbar sind.
Die Auslastung schwankt stark, geht oft bis zur Volllast und die jährlichen Betriebsstunden sind hoch. Um die Temperatur zu kontrollieren, ist eine starke Zirkulation und eine erzwungene Wärmeableitung erforderlich. Die Ölkühlung ist der Schlüssel zur Temperaturkontrolle und zur Erhaltung der Lebensdauer.
Funktionsprinzip: Die Ölpumpe saugt Niedertemperaturöl vom Boden des Haupttransformator-Öltanks an, drückt es in den Ölkanal der Wicklung/des Eisenkerns und führt so zwangsweise Wärme ab. Das heiße Öl wird durch eine Rohrleitung zu einem Kühler mit Ventilator geleitet, der kräftig Luft bläst und schnell abkühlt.
Das abgekühlte Öl fließt zurück zum Boden des Kraftstofftanks und zirkuliert weiter, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht.
Temperaturregelungslogik: Starten Sie Pumpe und Lüfter stufenweise entsprechend der oberen Öltemperatur/Wicklungstemperatur, um eine intelligente Temperaturregelung zu erreichen.
2. Systemzusammensetzung (Standard für Hub-Stationen)
Hauptumwälzpumpensatz: Redundanz mit zwei Pumpen (eine in Betrieb und eine als Reserve), automatische Umschaltung bei Ausfall einer einzelnen Pumpe (weniger als oder gleich 0,5 s) und Gewährleistung eines unterbrechungsfreien Ölflusses.
Kühlkörpergruppe: Mehrplatten-Kühlkörper + Axialventilator, Gruppensteuerung, je nach Bedarf in Betrieb genommen.
Ölpipelines und Ventile: nahtlose Hochdruck-Stahlrohre, Schnellabsperrventile, Druck-/Durchflussüberwachung.
Temperaturkontrolle und -schutz: obere Öltemperatur, Wicklungstemperatur, Ölflussrelais, Druckbegrenzungsventil, Kühler-Vollstopp-Schutz (darf für weniger als oder gleich 20 Minuten nach dem Vollstopp bei Nennlast betrieben werden).
3. Wichtige Betriebsparameter (Spezifikationen der Hub-Station)
Obere Öltemperatur: Weniger als oder gleich 85 Grad (Alarm), weniger als oder gleich 95 Grad (Auslösung).
Wicklungs-Hotspot-Temperatur: Weniger als oder gleich 105 Grad (Designgrenze).
Ölströmungsgeschwindigkeit: Größer oder gleich 1,2 m/s (Gewährleistung des Wärmeaustauschs).
Kühlerkonfiguration: Auf 100 % Kapazität und Redundanz ausgelegt, der Ausfall einer einzelnen Gruppe wirkt sich nicht auf die Volllast aus.
Wichtige Punkte für Design und Betrieb des Ölkühlsystems in der Hub-Station
1. Gestaltungsprinzipien
Redundante Konfiguration: Die Ölpumpe, der Lüfter und die Stromversorgung sind alle N-1-redundant und verfügen über zwei Sätze kritischer Komponenten.
Gruppensteuerung: Kühler werden gruppenweise in Betrieb genommen, um sich an Lastschwankungen anzupassen, Energie zu sparen und ihre Lebensdauer zu verlängern.
Vollständiger Schutz: Für die vollständige Abschaltung des Kühlers, die Unterbrechung des Ölflusses und hohe Öltemperaturen sind unabhängige Auslösekreise eingerichtet, die mit dem Haupttransformatorschutz verbunden sind.
Sicherung der Ölqualität: Verwendung von Transformatorenöl mit hohem Zündpunkt, niedriger Viskosität und hoher Isolierung, regelmäßige Filterung des Öls, Prüfung auf Mikrowasser-/Säurewert/Durchbruchspannung.
2. Kernpunkte des Betriebs und der Wartung (Kernarbeit der Hub-Stationen)
Tägliche Inspektion: Überprüfen Sie den Betrieb, den Ölstand, die Öltemperatur, den Öldurchfluss, Leckagen und ungewöhnliche Vibrationen/Geräusche der Ölpumpe/des Ölventilators.
Regelmäßige Tests: Ölpumpen-Schalttest, Lüfter-Start-Stopp-Test, Kühler-Vollstopp-Test, Kalibrierung des Ölflussrelais.
Ölqualitätsmanagement: Führen Sie mindestens einmal im Jahr eine Ölchromatographieanalyse durch, um die Alterung der Isolierung und latente Fehler zu verfolgen.
Fehlerbehebung: Wenn der Kühler vollständig gestoppt ist, stellen Sie die Last innerhalb von 20 Minuten wieder her oder reduzieren Sie sie, um Überhitzung und Auslösungen zu vermeiden.
Die Ölkühlungsanwendung von Haupttransformatoren in regionalen Umspannwerken, mit OFAF als absolutem Mainstream und OFWF als spezielle Szenarioergänzung, konzentriert sich auf die Erzielung einer effizienten Temperaturkontrolle, hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer durch starke Ölzirkulation und erzwungene Wärmeableitung und unterstützt so den sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes. Auswahl und Betrieb konzentrieren sich auf vier Kernelemente: Redundanz, Intelligenz, Ölqualität und Schutz, um die kontinuierliche Zuverlässigkeit des Haupttransformators unter hohen und schwankenden Lasten sicherzustellen.
