يمكن تقسيم طرق التبريد لمحولات الطاقة المغمورة بالزيت إلى عدة أنواع بناءً على قدرتها: التبريد الذاتي المغمور بالزيت، تبريد الهواء المغمور بالزيت، دوران الزيت القسري تبريد الهواء، دوران الزيت القسري تبريد الماء، إلخ. الطريقة المحددة هي تم شرحه بالتفصيل بواسطة Qizheng Electric:
1. نوع التبريد الذاتي المغمور بالزيت
لا يحتوي نظام التبريد الذاتي المغمور بالزيت على معدات تبريد خاصة. يدور الزيت بشكل طبيعي داخل المحول، ويتم نقل الحرارة المنبعثة من قلب الحديد والملف إلى جدار خزان الزيت أو المبرد من خلال الحمل الحراري للزيت. وفقا لحجم قدرة المحول، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة هياكل مختلفة:
1) جدار الصندوق أملس. تعتمد المحولات ذات السعات الصغيرة جدًا هذا الهيكل، حيث يكون الغلاف ملحومًا بألواح فولاذية وتكون الجدران ناعمة تمامًا؛
2) جدار صندوق من نوع الضلع لتبديد الحرارة. يؤدي لحام بعض أضلاع تبديد الحرارة على جدار الصندوق الأملس إلى توسيع المساحة الملامسة للهواء، مما يجعله مناسبًا للمحولات ذات السعة الأكبر قليلاً
3) التبريد بأنابيب الحرارة أو المشعات. بالنسبة للمحولات ذات السعة الأكبر، من أجل زيادة سطح التبريد لخزان الزيت، يتم تركيب عدة مشعات خارج الخزان. المشعات عبارة عن مجموعة من أنابيب تبديد الحرارة ذات الرؤوس العلوية والسفلية، والتي يتم توصيلها بخزان الزيت من خلال فلنجات وهي مكونات قابلة للفصل.
عندما يتم تشغيل المحول، يتم تسخين الزيت الموجود في الخزان بسبب تسخين قلب الحديد واللف. يرتفع الزيت الساخن إلى أعلى الخزان ثم يدخل إلى أنبوب تبديد الحرارة من خلال المدخل العلوي لأنبوب تبديد الحرارة. السطح الخارجي لأنبوب تبديد الحرارة يتلامس مع الهواء البارد الخارجي، مما يؤدي إلى تبريد الزيت. ينزل الزيت البارد داخل أنبوب تبديد الحرارة ويتدفق إلى الجزء السفلي من خزان زيت المحولات من الطرف السفلي للأنبوب، مما يؤدي إلى تدوير تدفق الزيت تلقائيًا لتبريد قلب المحول ولفه بشكل فعال.
نظام التبريد الذاتي المغمور بالزيت لديه هيكل بسيط وموثوقية عالية، ويستخدم على نطاق واسع في المحولات بسعة أقل من 10000kVA.
مسار تدفق الزيت لمحول التبريد الذاتي المغمور بالزيت
1 خزان وقود؛ 2 النوى واللفات الحديد. 3 أنابيب لتبديد الحرارة
2. زيت مبرد بالهواء مغمور
نظام التبريد بالهواء المغمور بالزيت، المعروف أيضًا باسم الدورة الدموية الطبيعية للزيت أو نظام التبريد القسري بالهواء. يتم تركيب واحدة إلى عدة مراوح بجوار كل مشعاع في خزان زيت المحولات، مما يغير الحمل الحراري الطبيعي للهواء إلى حمل حراري قسري لتعزيز قدرة تبديد الحرارة للمبرد. بالمقارنة مع أنظمة التبريد الذاتية، يمكنها تحسين كفاءة التبريد بنسبة 150% إلى 200%، وهو ما يعادل زيادة بنسبة 20% إلى 40% في قدرة إخراج المحولات.
عندما يكون الحمل صغيرًا، يمكن إيقاف المروحة ويمكن للمحول أن يعمل في وضع التبريد الذاتي. عندما يتجاوز الحمل قيمة محددة، مثل 70% من الحمل المقدر، يمكن تشغيل المروحة تلقائيًا. تُستخدم طريقة التبريد هذه على نطاق واسع في المحولات ذات السعة المتوسطة التي تزيد عن 10000 كيلو فولت أمبير.
3. دوران الزيت القسري مبرد بالهواء
يتم استخدام نظام التبريد بالهواء لتدوير الزيت القسري للمحولات ذات السعة الكبيرة. يعتمد نظام التبريد هذا على نظام تبريد الهواء المغمور بالزيت، مع مضخة زيت غاطسة مثبتة على خط الأنابيب الذي يربط بين الغلاف الرئيسي لخزان الوقود والرادياتير (المعروف أيضًا باسم المبرد) مع مروحة. عندما تعمل مضخة الزيت، فإنها تجبر الزيت الموجود في الخزان على أن يتم امتصاصه في المبرد من الأعلى، ومن ثم يدخل الخزان من أسفل المحول، مما يحقق دوران الزيت القسري. يرتبط تأثير التبريد بسرعة دوران الزيت.
4. تبريد المياه القسري لتدوير الزيت
يتكون نظام تبريد المياه بتدوير الزيت القسري من مضخات الزيت الغاطسة، ومبردات الزيت، وأنابيب النفط، وأنابيب مياه التبريد، وما إلى ذلك. أثناء التشغيل، يتم امتصاص الزيت الموجود في الجزء العلوي من المحول بواسطة مضخة الزيت ويتم ضغطه، مما يجبر الزيت على للمرور عبر مبرد الزيت. يستخدم ماء التبريد لتبريد الزيت. ولذلك، في نظام التبريد هذا، يتم أولاً نقل الحرارة من قلب الحديد واللف إلى الزيت، ومن ثم يتم نقل الحرارة من الزيت إلى ماء التبريد. طريقة التبريد هذه لها تأثير جيد، ولكن متطلبات الختم للمحول عالية جدًا، ويجب أن يكون ضغط الزيت أثناء عملية التبريد أعلى من ضغط ماء التبريد.